破解重大裝備“卡脖子”難題

智強(qiáng) 佟文立

“到目前為止，我?guī)ьI(lǐng)公司主要做了兩件事情：一是完成核電站密封技術(shù)新產(chǎn)品項(xiàng)目的攻關(guān)，并把我們公司發(fā)展成為世界上（截至發(fā)稿）唯一既能生產(chǎn)一級(jí)密封產(chǎn)品又能生產(chǎn)一級(jí)密封材料的高技術(shù)企業(yè);二是完成核電站反應(yīng)堆主密封環(huán)的研制，打破美國(guó)公司半個(gè)世紀(jì)的全球壟斷，解決了我國(guó)重大核工程被外國(guó)公司‘卡脖子的密封技術(shù)問(wèn)題?！睂幉ㄌ焐芊饧邢薰荆ㄒ韵潞?jiǎn)稱“天生公司”）董事長(zhǎng)勵(lì)行根動(dòng)情地說(shuō)。

事實(shí)上，天生公司不僅在核電站密封技術(shù)和密封產(chǎn)品方面打破了國(guó)外長(zhǎng)期的技術(shù)封鎖和產(chǎn)品壟斷，而且在管道密封領(lǐng)域的技術(shù)也達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。從密封件這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看，如今的天生公司堪稱國(guó)際級(jí)別的隱形冠軍。2015年，天生公司自主研發(fā)的“核反應(yīng)堆壓力容器C形密封環(huán)、O形密封環(huán)”首次在我國(guó)秦山核電站基地正式投入使用，邁開(kāi)了該產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化的第一步。幾年來(lái)，其主營(yíng)產(chǎn)品核電站反應(yīng)堆壓力容器C形密封環(huán)市場(chǎng)占位一直居于全國(guó)第一、全球第二。

密封件：1%決定99%的小零件

密封件是一種廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)諸多領(lǐng)域的通用產(chǎn)品。它不僅對(duì)于人們的日常生活很重要，對(duì)于工業(yè)中的石化、核電、船舶以及軍工等領(lǐng)域也很重要。

例如，在日常生活中我們使用的水龍頭、高壓鍋都有密封圈，這個(gè)密封圈就是我們說(shuō)的密封件。水龍頭密封不好會(huì)漏水，高壓鍋漏氣會(huì)煮不熟里面的東西，密封件對(duì)我們的生活有著廣泛的影響。密封件在工業(yè)特別是在航空、核電等重大技術(shù)裝備領(lǐng)域的應(yīng)用則更為重要，可以說(shuō)它起著“1%決定99%”的關(guān)鍵作用。比如，美國(guó)挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)因密封圈失效導(dǎo)致爆炸，前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站、日本福島核電站都因密封問(wèn)題發(fā)生核泄漏事故。可見(jiàn)，密封件雖小，看起來(lái)很不起眼，但在這些領(lǐng)域應(yīng)用一旦有問(wèn)題就會(huì)出大事，而且會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。

勵(lì)行根和天生公司從事的就是核電站里的密封件。

以核電站最常見(jiàn)的部件“密封環(huán)”為例，它是裝在反應(yīng)堆壓力容器筒體法蘭與頂蓋法蘭之間的密封裝置，外面純銀環(huán)，里面裝有彈簧，防止放射性物質(zhì)泄漏。

一座核反應(yīng)堆通常需要成千上萬(wàn)塊密封墊。裝上后，每年還得檢測(cè)更換。作為防止核電站放射性物質(zhì)泄漏的重要保障，密封環(huán)的生產(chǎn)工藝曾被美國(guó)一家公司壟斷半個(gè)世紀(jì)。除密封環(huán)外，密封墊片技術(shù)也曾被3家國(guó)外企業(yè)壟斷。作為壟斷者的外國(guó)公司，不僅對(duì)中國(guó)進(jìn)行技術(shù)封鎖，而且將一塊小小的密封件賣到十幾萬(wàn)元甚至更多，甚至還規(guī)定，只準(zhǔn)高價(jià)買來(lái)自用，不準(zhǔn)出口。也就是說(shuō)，少了這個(gè)部件，中國(guó)的核電站沒(méi)法整體出口。中國(guó)核電密封件依賴進(jìn)口，也意味著中國(guó)核安全受制于人。

“錢還是小問(wèn)題，關(guān)鍵是國(guó)家核安全。”這是勵(lì)行根經(jīng)常說(shuō)起的一句話。

在勵(lì)行根的率領(lǐng)下，天生公司作為第一完成單位，成功地將密封墊的技術(shù)難題攻克，打破了國(guó)外產(chǎn)品的技術(shù)和市場(chǎng)壟斷。目前，天生公司的產(chǎn)品已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)所有運(yùn)行的核電站核一級(jí)（最高等級(jí)）設(shè)備中，使中國(guó)成為目前世界上唯一既能生產(chǎn)核一級(jí)密封產(chǎn)品，又能制造核一級(jí)石墨基材的國(guó)家。

實(shí)際上，天生公司的產(chǎn)品在很多方面都已經(jīng)超越了國(guó)外產(chǎn)品。比如，在最關(guān)鍵的密封性能方面，在嚴(yán)格測(cè)試條件下，國(guó)外產(chǎn)品1年后開(kāi)始滲漏，而天生公司的產(chǎn)品3年還未滲漏。此外，天生公司還有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的技術(shù)——通過(guò)一種特殊的傳感器技術(shù)，能夠提前知道工作中的密封墊片什么時(shí)候會(huì)發(fā)生滲漏，實(shí)現(xiàn)密封墊片的可控性。也就是天生公司的每一個(gè)墊片都有“身份證”，能夠?qū)崿F(xiàn)“可追溯系統(tǒng)”。

“卡脖子”引發(fā)的創(chuàng)業(yè)之路

出生于1962年的勵(lì)行根，1982年高中畢業(yè)后來(lái)到江蘇省張家港密封材料廠當(dāng)技術(shù)員，后來(lái)?yè)?dān)任技術(shù)副廠長(zhǎng)。當(dāng)時(shí)，勵(lì)行根的主要工作是搞化學(xué)配方，配方石墨的材料怎么膨化、怎么做成密封件（石墨是一種可以專門用在高溫高壓里的一種密封的基材）。

1986年，勵(lì)行根回到當(dāng)時(shí)寧波一家集體企業(yè)的密封元件廠當(dāng)了技術(shù)廠長(zhǎng)。由于一起貿(mào)易禁運(yùn)事件，勵(lì)行根從1989年就開(kāi)始從事核電密封件研究。

1989年，中國(guó)援助巴基斯坦建設(shè)恰?，敽穗娬荆穗娬纠锩娴倪M(jìn)口閥門卻遭遇美國(guó)和歐洲的禁運(yùn)。當(dāng)時(shí)的中核蘇州閥門廠被迫開(kāi)始自主研究閥門的密封材料的化學(xué)配方。由于之前向中核蘇州閥門廠提供過(guò)化工領(lǐng)域普通的密封產(chǎn)品，勵(lì)行根就作為技術(shù)能手進(jìn)來(lái)組織了一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

不過(guò)，在開(kāi)始的幾年里，勵(lì)行根的研究成果不是很大。一方面，在化學(xué)配方配好后，相關(guān)的檢測(cè)需要跑到外地的科研院所去做，大量時(shí)間花費(fèi)在了路途上;另一方面，由于勵(lì)行根的研究難以很快見(jiàn)到經(jīng)濟(jì)效益，企業(yè)則不愿意對(duì)此項(xiàng)研究進(jìn)行設(shè)備投資。也正是因?yàn)樵囼?yàn)設(shè)備的投入不盡人意，勵(lì)行根選擇了自己出來(lái)辦企業(yè)。

1993年，勵(lì)行根從親戚朋友那里借來(lái)10萬(wàn)元?jiǎng)?chuàng)辦了寧波天生石化機(jī)械配件有限公司，開(kāi)始生產(chǎn)各類民用密封墊圈，并將掙來(lái)的錢全部投入到設(shè)備購(gòu)置上，以繼續(xù)研究核電密封件;并于1998年創(chuàng)辦了寧波天生密封件有限公司。

在研發(fā)初期，專家們告訴勵(lì)行根，要掌握核電站的密封技術(shù)，關(guān)鍵是拿到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但實(shí)驗(yàn)大多不可能在核反應(yīng)堆上做，必須建立高水平的實(shí)驗(yàn)室。然而，建立實(shí)驗(yàn)室的大量資金從何而來(lái)？

“我去幾家銀行申請(qǐng)貸款，說(shuō)要投資做一個(gè)核電站密封件的實(shí)驗(yàn)室，人家以為我瘋了，根本不貸給我。”勵(lì)行根回憶道。后來(lái)拼拼湊湊2000多萬(wàn)元，終于建成自己的實(shí)驗(yàn)室，試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)主要靠生產(chǎn)民用產(chǎn)品掙來(lái)的錢反哺。

實(shí)驗(yàn)室建立起來(lái)后，勵(lì)行根帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)埋頭開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。為了獲得寶貴的試驗(yàn)參數(shù)，勵(lì)行根幾乎天天吃住在實(shí)驗(yàn)室，一項(xiàng)項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)反復(fù)試，一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)反復(fù)做，一做就是好幾年。

嚴(yán)格地說(shuō)，到1999年天生公司的設(shè)備配置才相對(duì)齊全。通過(guò)使用蒸餾法這一還有些土的方法，勵(lì)行根和天生公司終于把密封件的氯離子含量降到了合格數(shù)值之下，并于2000年成功交付給了中核蘇州閥門廠。

2004年，關(guān)于該密封件的鑒定會(huì)召開(kāi)，經(jīng)過(guò)專家嚴(yán)格測(cè)試的密封件通過(guò)鑒定，被認(rèn)為可以出口巴基斯坦。不過(guò)，此時(shí)天生公司的密封件還沒(méi)有達(dá)到核一級(jí)的要求。

如果說(shuō)1989年中國(guó)出口巴基斯坦核電站遭遇密封件貿(mào)易禁運(yùn)這一“卡脖子”難題給了勵(lì)行根從事這一方向研究的機(jī)會(huì)，那么，證明天生公司的產(chǎn)品可以運(yùn)用在國(guó)內(nèi)核電站上則是要到2004年才出現(xiàn)的機(jī)會(huì)。

2004年，秦山核電站三期反應(yīng)堆的加料管里邊出現(xiàn)了一個(gè)泄漏。當(dāng)時(shí)這個(gè)項(xiàng)目是一家加拿大公司做的。加拿大公司派來(lái)十幾個(gè)技術(shù)專家來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題，但是十幾天過(guò)去了，問(wèn)題也沒(méi)有解決。當(dāng)時(shí)天氣很熱，如果電站停下來(lái)會(huì)給浙江省的供電帶來(lái)很大麻煩。此時(shí)，勵(lì)行根接到了來(lái)自秦山核電站公司中方技術(shù)負(fù)責(zé)人的求助電話，他現(xiàn)在還記得這個(gè)電話是半夜12點(diǎn)打來(lái)的。

勵(lì)行根連夜驅(qū)車前往，凌晨3點(diǎn)多到達(dá)秦山核電站。到達(dá)后，勵(lì)行根馬上穿著防輻射的鉛背心到反應(yīng)堆里邊去看，為了盡可能摸清現(xiàn)場(chǎng)情況，不斷延長(zhǎng)待在事故現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間。次日6點(diǎn)，勵(lì)行根提出3個(gè)方案，秦山核電站選中第一個(gè)方案，最后成功地解決了泄漏問(wèn)題。

從接到電話到安裝完畢，總共用了3天時(shí)間。對(duì)于天生公司而言，這是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇。它證明：天生公司的密封件在核電站可以應(yīng)用。從此，天生公司在核電行業(yè)名聲大振。

2007年7月，中國(guó)原子能公司公開(kāi)招標(biāo)，天生公司在方家山、福清核電站RCC-M1、2、3級(jí)管道招標(biāo)項(xiàng)目中以高出第二名20分的優(yōu)勢(shì)中標(biāo)。以往，中方與外國(guó)企業(yè)進(jìn)行價(jià)格談判時(shí)，往往將價(jià)格下壓5%都很困難。但是，這次中國(guó)原子能公司開(kāi)標(biāo)時(shí)，外國(guó)知名企業(yè)的報(bào)價(jià)不是降了“一些”，而是直接降低70%以上。

2008年，勵(lì)行根和天生公司在有關(guān)單位及專家的支持下，建立了企業(yè)自己的實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室可以測(cè)出產(chǎn)品的性能、壽命以及各種環(huán)境下的安全隱患，自此天生公司有了一個(gè)完整的新產(chǎn)品研發(fā)體系。

2008年10月31日，天生公司研制的核級(jí)石墨密封墊片通過(guò)了中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的國(guó)家級(jí)鑒定。鑒定意見(jiàn)是該產(chǎn)品“擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，產(chǎn)品主要性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，部分性能超過(guò)國(guó)外同類產(chǎn)品?！睂＜乙庖?jiàn)認(rèn)為，該產(chǎn)品可以在核電站建設(shè)中推廣使用。

就這樣，天生公司生產(chǎn)的核級(jí)密封件既能控制核電站的泄漏，又能延長(zhǎng)核電站的壽命，破解了核電站微量泄漏的“世界級(jí)難題”，把核電密封技術(shù)向前推進(jìn)了一大步。

再攀新高

從2007年起，天生公司就開(kāi)始投入C形密封環(huán)的研究，其直接動(dòng)力又是一次類似“卡脖子”的壓力。

反應(yīng)堆壓力容器是核電站中最為關(guān)鍵的設(shè)備之一，屬核安全一級(jí)設(shè)備。反應(yīng)堆壓力容器由一個(gè)可拆卸的頂蓋和一個(gè)筒身兩個(gè)基本單元組成。核電站反應(yīng)堆壓力容器C形密封環(huán)是防止放射性物質(zhì)泄漏的關(guān)鍵密封環(huán)，要求頂蓋與筒身之間的密封結(jié)構(gòu)安全可靠，通常采用雙道C形密封環(huán)進(jìn)行密封，是整個(gè)核電密封系統(tǒng)中最復(fù)雜、最重要的密封，長(zhǎng)期工作于343℃高溫、15.5MPa高壓、高輻射的惡劣環(huán)境，且每隔12～18個(gè)月因加換燃料必須整套更換，需求量大。50年來(lái)該技術(shù)一直被美國(guó)Garlock公司獨(dú)家壟斷，不僅價(jià)格昂貴，而且購(gòu)買時(shí)還需要向美國(guó)安全管理委員會(huì)備案，保證不用于軍事和出口。

2007年，秦山的二擴(kuò)要建造的時(shí)候，天生公司中了一個(gè)非常大的標(biāo)。在管道墊片領(lǐng)域，由于天生公司的參與，外國(guó)公司把原來(lái)每一臺(tái)機(jī)組將近5000萬(wàn)元～6000萬(wàn)元的報(bào)價(jià)降到了1500萬(wàn)元。但當(dāng)時(shí)核反應(yīng)堆的主密封環(huán)在全世界范圍內(nèi)由美國(guó)Garlock公司壟斷。在天生公司中標(biāo)后，美國(guó)Garlock公司有意無(wú)意當(dāng)中跟秦山核電站說(shuō)，如果管道墊片不訂Garlock公司的產(chǎn)品，下次壓力容器的密封環(huán)也不賣給秦山核電站了。當(dāng)時(shí)可能這只是一句玩笑話，但秦山核電站的項(xiàng)目副總經(jīng)理為此特意給勵(lì)行根打電話，表示管道墊片還是訂天生公司的，但是這個(gè)事情要告訴勵(lì)行根，秦山核電站要重新訂一套美國(guó)公司的產(chǎn)品作為備用墊片。

“當(dāng)時(shí)，我非常感謝秦山核電站對(duì)我們的大力支持，因?yàn)檫@有一種民族精神在里面。他說(shuō)，如果全用國(guó)外的產(chǎn)品，今后中國(guó)的核電站怎么辦？這都是‘卡脖子的東西。他這樣一說(shuō)以后，我馬上第一個(gè)反應(yīng)，要把這個(gè)干出來(lái)?！眲?lì)行根動(dòng)情地回憶道。

10天后，勵(lì)行根正式給秦山核電站回復(fù)，這個(gè)密封環(huán)，天生公司計(jì)劃5年以內(nèi)把它搞出來(lái)。

最初的研究完全沒(méi)有頭緒，因?yàn)閲?guó)外技術(shù)封鎖，勵(lì)行根連密封環(huán)的樣子和圖紙都沒(méi)見(jiàn)過(guò)。一個(gè)反應(yīng)堆壓力容器里有一套共兩個(gè)密封環(huán)，反應(yīng)堆燃料一年換一次，換的時(shí)候要同時(shí)換掉密封環(huán)。勵(lì)行根和天生公司的研發(fā)人員則趁替換環(huán)的時(shí)候進(jìn)入核電站，研究這些換下來(lái)的進(jìn)口密封環(huán)。勵(lì)行根發(fā)現(xiàn)，密封環(huán)的材質(zhì)和工藝都是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)所沒(méi)有的，他只能從最基礎(chǔ)的材料研發(fā)開(kāi)始。

2012年，天生公司在中國(guó)一重大連公司做的某型核反應(yīng)堆密封環(huán)水壓試驗(yàn)喜獲成功，這意味著以后中國(guó)新建核電站所需的材料可以全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化?！皩幉衿髲氐灼平饬嗣芊膺@一發(fā)展核電的世界級(jí)難題，打破了歐美在此領(lǐng)域的壟斷。”中國(guó)廣東核電集團(tuán)嶺澳核電公司原總工程師、中國(guó)核電專家儲(chǔ)品昌如此評(píng)價(jià)勵(lì)行根及天生公司所作的貢獻(xiàn)。

2015年12月3日，天生公司研制的我國(guó)首個(gè)國(guó)產(chǎn)C形密封環(huán)安裝在秦山核電站方家山1號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆壓力容器上，一舉打破了國(guó)外在這一領(lǐng)域的技術(shù)封鎖。隨后，田灣的5、6號(hào)機(jī)組、用于出口的“華龍一號(hào)”也開(kāi)始使用天生公司的C形密封環(huán)。

自此，中國(guó)終于把核電關(guān)鍵密封技術(shù)牢牢握在了自己手中。

堅(jiān)守企業(yè)家的責(zé)任和使命

作為一名企業(yè)家和科技工作者，勵(lì)行根認(rèn)為，企業(yè)發(fā)展到一定程度的時(shí)候是在做責(zé)任，不僅僅是為了掙錢。全心全意地投入搞科研、全心全意地做好企業(yè)，就是對(duì)國(guó)家最大的貢獻(xiàn)。

在突破核電密封件的外國(guó)壟斷后，外國(guó)公司紛紛派人前來(lái)寧波找勵(lì)行根談收購(gòu)事宜。美國(guó)Garlock公司總裁更是先后7次來(lái)到寧波，想和天生公司搞聯(lián)合。有意收購(gòu)天生公司的外國(guó)公司問(wèn)勵(lì)行根什么價(jià)位才賣？勵(lì)行根表示，無(wú)論給多少錢也不會(huì)賣，因?yàn)橹袊?guó)要建設(shè)一大批核電站，如果密封件被國(guó)外公司壟斷，一是經(jīng)濟(jì)利益太大，二是涉及到了國(guó)家的核安全問(wèn)題，這一點(diǎn)更為重要。保障國(guó)家的核安全是天生公司的責(zé)任和使命。

對(duì)于下一步的發(fā)展，天生公司將首先在核電領(lǐng)域擴(kuò)大產(chǎn)品應(yīng)用，用5年時(shí)間把核電密封件全部國(guó)產(chǎn)化。更為重要的是，勵(lì)行根又把目光投向了“高溫高壓連接器”的研制，并計(jì)劃5年內(nèi)做到產(chǎn)業(yè)化。據(jù)透露，這項(xiàng)新技術(shù)不僅體積更小，還能提高產(chǎn)品的安全系數(shù)，這是對(duì)密封技術(shù)的一次顛覆性突破。

連接器在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中是一個(gè)應(yīng)用更加廣泛的產(chǎn)品，是一個(gè)上千億產(chǎn)值的產(chǎn)業(yè)。“今后我將更加專注、更加有信心地做好一件事情，就是顛覆世界上現(xiàn)在密封技術(shù)的方式，做大高溫高壓流體密封設(shè)備的連接器這個(gè)產(chǎn)業(yè)，再創(chuàng)新輝煌?！眲?lì)行根堅(jiān)定地說(shuō)。