近日,國家知識產(chǎn)權(quán)局公布第二十五屆中國專利獎授獎決定。由中廣核工程有限公司(簡稱“中廣核工程”)牽頭研發(fā)的“一種用于不銹鋼支管焊縫維修的堆焊修復(fù)方法及系統(tǒng)”項目榮獲中國專利金獎。該專利成功實現(xiàn)了核電管道焊縫在無需清除焊縫內(nèi)部原始缺陷、無需隔離或排空管道內(nèi)部介質(zhì)條件下的在線堆焊修復(fù),打破國外技術(shù)壟斷。
據(jù)了解,核電廠設(shè)計壽命通常為40至60年,其中有大量管道系統(tǒng),主要通過焊接的方式進行連接,焊縫的服役安全是核電廠運維保障的重點之一。國內(nèi)各大核電基地每年投入到檢修的直接費用數(shù)以億計,耗資巨大。過去,面對復(fù)雜管道焊縫的高端返修,國內(nèi)往往需要依賴國外供應(yīng)商。為攻克管道焊縫在線維修難題,提高焊接自動化水平,中廣核工程組織開展技術(shù)攻堅,成功研發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核電廠支管焊縫在線維修技術(shù)和系統(tǒng)。
專利金獎第一發(fā)明人、中廣核工程科技管理部科技開發(fā)模塊副經(jīng)理熊志亮表示,以該專利為核心的成套技術(shù)實現(xiàn)了三方面突破:首創(chuàng)免消缺在線維修模式,可在不排空介質(zhì)、不清除內(nèi)部缺陷的輻照環(huán)境下直接進行修復(fù);通過殘余應(yīng)力調(diào)控、承壓邊界重構(gòu)和缺陷容忍分析等技術(shù),有效解決了復(fù)雜支管焊縫、管狀密封焊縫等含缺陷結(jié)構(gòu)的長壽期安全保障難題;施工自動化水平進一步提升,顯著提高了焊縫質(zhì)量,核電檢修人員工作強度明顯降低。
相比國外技術(shù),該專利在維修效率上實現(xiàn)飛躍。“單次維修作業(yè)時間可嚴(yán)格控制在10小時以內(nèi),相比國外技術(shù)方案至少節(jié)省30小時,能有效縮短機組停堆檢修時間和對關(guān)鍵路徑的占用,大幅降低維修成本。”熊志亮介紹,目前,以該專利為核心的成套技術(shù)已成功應(yīng)用于國內(nèi)多臺核電機組的管道焊縫、閥門密封焊縫、核級設(shè)備管狀焊縫等關(guān)鍵部位檢修,累計創(chuàng)造經(jīng)濟效益超過1億元人民幣,切實增強了核電站運維的安全性和經(jīng)濟性。
“以本專利為核心的核電廠復(fù)雜結(jié)構(gòu)診斷、評價及返修成套技術(shù),打破了國外技術(shù)壟斷,突破了現(xiàn)有技術(shù)瓶頸,實現(xiàn)了從方案、工藝、設(shè)備、人員的自主化,為國內(nèi)核電設(shè)備管道維修、延壽、改造提供了切實可行、低成本、高可靠性的自主解決方案?!鄙钲谥袕V核工程設(shè)計有限公司副總工程師鄧小云表示,該專利技術(shù)具有較好的通用性,不僅適用于支管焊縫,還可推廣應(yīng)用于對接焊縫、密封焊縫等多種管道系統(tǒng)和設(shè)備,服務(wù)于在建在運核電機組的日常維修、應(yīng)急維修和預(yù)防性維修/延壽。同時,該技術(shù)在火電、石化、機械、艦船等眾多工業(yè)領(lǐng)域也具有廣闊的市場應(yīng)用前景。隨著我國自主三代核電技術(shù)“華龍一號”的批量化建設(shè)穩(wěn)步推進,該技術(shù)的應(yīng)用范圍將持續(xù)擴大。