扒开护栏进入高速，全程警车护送，“世界第一圈”成功上路的消息走上了热搜，根据公开的图片能看到，这个被称为“世界第一圈”的东西，体型之大直接覆盖了四车道，为了运输，在济青北线上，关闭了15个高速站，从济南正式发货，最终运送到山东港口潍坊港码头。

不少人感到疑惑，这个“世界第一圈”到底是什么？怎么造了个圈，还做出吉尼斯纪录了呢？

这个“世界第一圈”其实就是核电支撑环，还有个有趣的名字，叫做“乾坤圈”，由伊莱特打造的一个最大的环轧钢环，直接就“打”下了吉尼斯世界纪录，其实这是第二件四代核电用无缝锻环，作为核电支撑环，是有着很大作用的。

这是用在核电机组上的巨型锻件，主要是用于支撑、保护的作用，称为整个核电机组上的“脊梁骨”，最为最大的环轧钢环，其的直径达到了15.673米，可承载核电机组堆容器7000吨的重量，近50米的圆周通体光滑平整，中间没有一道焊缝，完全的一体成形。

要知道这可是代表着核电锻件的最高技术水平，就国外同类产品，国外都是需要做成多个部分进行焊接到一起的，而这种使用在核电机组上的东西，往往对安全有着很大的要求，有时候可能这焊接的缝隙，也会导致存在安全隐患。

而这个“乾坤圈”在整个核电机组当中，占据着极大的地位，一旦出现安全隐患，那是对整个核反应堆的致命影响，并且由于是核电部件，为此一旦安装就无法更换，也就意味着核反应堆要服役多久，这个乾坤圈就要坚持多久，用上60年怕是没有问题的。

到底怎么做出来的？

在2019年之前，我国还没有这种超大直径一体成形的技术，那个时候就是将铁环分段做出来，做成6~8半弧形的部件，然后再焊接起来。

在中科院金属所科研人员的助力下，技术攻关花了三年多，光生产线的投资就高达6个亿，最终是怎么做到的呢？它叫金属构筑成型技术，先用尺寸比较小的金属坯作为基础的元件，像用砖头砌墙一样一层一层地叠加起来。

然后呢，放入真空的环境，将金属坯封焊起来变成一个环形的小围墙。

再然后加热，温度要加到多高呢？超过1000度，在高温底下让金属环进行反复的大变形。

专家说啊，就像揉面一样，反复地揉搓之后，层与层之间的界面就完全打破了，整个面团就彻底结合在一起了，最后这个环形的小围墙就变成了一个内部金属元素非常均匀的大钢环了。

而且这已经不是我们第一次了，2019年的时候，位于山东济南章丘的这家公司就已经成功的制作了两个直径15.6米的世界第一环，今年又打造了两个。

目前是全球唯一能够提供直径10米以上整体无缝锻环的制造商。

除了这个“乾坤圈”，中国在核电领域攻克的难关已有无数个，从一开始的处处依赖进口到现在的世界领先，我国科研人员在背后付出了无数艰辛。下面我们就挑几样技术突破给大家讲讲。

核电水泥打破进口依赖

水泥是一个很不起眼的东西，我们几乎可以在任何地方看到它的身影，对于素有基建狂魔之称的中国来说，水泥的重要性不言而喻。所幸，我国早已经实现了水泥自由，甚至中国生产的水泥已经成为世界水泥的代名词。

今天我们要说的，并不是普通的水泥，而是建造核电站专用的水泥。因为这种水泥，我们曾经被国外卡住了脖子，只能依赖进口。

可能大家还不知道，我国第一座核电站，大亚湾核电站在建设的时候，设备国产化率不足1%，就连钢筋、水泥这些基础建造材料都需要从国外进口。

水泥是建设工程必备的基础材料，但是核电项目很特殊，安全生产运营是首要条件，得从各个方面避免核事故，就连建筑物的材料也需要做到万无一失。核电站的核岛反应堆是整个核电站的枢纽心脏，是核燃料存放和发生反应的场所，也是最容易发生危险的地方，因此影响建筑物使用性能的水泥也至关重要，需要使用专门的水泥，也就是核电水泥。

核电水泥主要应用于建设核电站核岛、阀基、安全壳等关键部位，这些大体积工程，对混凝土长期的安全性、抗裂性和耐久性要求极高，因此对水泥更是提出了多项特殊性能要求，例如要求具有较高的抗压强度，较低的水化热、碱含量、氯离子含量、干缩率等性能指标，所以生产难度很大。我国能生产核电水泥的企业也不多，具有代表性的品牌之一就是华润水泥旗下的润丰牌核电水泥了。

华润水泥成立于2003年，是央企华润集团重要业务板块。2017年3月华润水泥漳平公司成立核电水泥创新项目小组，组织技术力量，成功研发出核电工程用硅酸盐水泥，并于2017年8月，成为福建省首个取得“核电工程用硅酸盐水泥生产许可证”的水泥企业，为漳州核电站华龙一号项目提供定制化供应服务。

润丰核电水泥成功地完成了华龙一号反应堆、示范快堆、AP1000等技术的核岛、常规岛、核岛穹顶等部位的建设任务的同时，还向宁德霞浦核电站、广东陆丰核电站、广东太平岭核电站等项目供应核电水泥，持续助力我国核电事业的发展。

半个硬币厚度，近零划伤的U型管

690U型管，中国第三代核电装备中蒸汽发生器的关键部件，它就像心脏里的一根根血管，担负着核电机组的传热任务。

为了高效传热，690U型管的管壁只有1.01毫米，半个硬币厚。如果损伤一点，就可能管壁破裂，造成核泄漏，所以要求钢管管壁近零划伤。

不仅如此，直管弯成U型管时，每一处弯管的截面都是标准的圆形才算合格。如果钢管底部U型变形大，也会给核电站带来隐患。今天，上万支U型管，技术指标几乎可以做到完全一致。此前，全球只有三个国家能够生产690U型管，中国工程师经历无数次失败后，终于突破了瓶颈，解决了“卡脖子”的难题。

十年磨一剑 “C环”实现国产化

2019年，首钢北冶公司、苏州宝骅和中广核集团历时10年联合研制的压水堆核电站反应堆压力容器C型密封环（以下简称“C环”），通过专家评审委员会鉴定，获得一致好评。这标志着由首钢北冶公司首创的核一级设备密封关键材料Inconel X750丝材和Inconel 600带材彻底打破了国外长达半个多世纪的材料垄断，实现了商业化应用，助力“C环”完全实现国产化，成为我国核电装备国产化的又一重大突破。

反应堆压力容器密封环是确保压力边界完整性和核电站安全运行的重要部件，其中“C环”被称为核电站最顶端静密封技术的明珠。该项目从立项策划到成果总结，可谓“十年磨一剑”，从材料开发到加工工艺研究，从无损检测到各类试验，从包装运输到现场安装，实现了从原材料、工艺、制造、检测、台架等完全国产化，取得了完整的技术突破，为我国核电持续安全发展做出了贡献。“C环”是核安全一级设备——核燃料压力容器的关键密封部件，用于反应堆压力容器筒体法兰与顶盖法兰之间的密封，是防止放射性物质泄漏的重要屏障，肩负着保证核反应堆不泄漏、不失压的重大责任。

一个小小的密封环，事关中国核电站的发展。

此前，我国虽已实现反应堆压力容器、稳压器、蒸汽发生器等的自主研制，但作为反应堆压力容器的关键部件——“C环”依然严重依赖进口，主要原因是对材料质量要求极高，零件加工工艺严苛，国内尚无法生产。半个多世纪以来，反应堆压力容器C型密封环一直被国外垄断，不仅价格昂贵，而且采购周期长、受制于人，潜在威胁着我国核电的安全持续运行。

为了彻底打破国外垄断，解除核电装备持续安全的潜在威胁，首钢北冶公司肩负着“C环”用材料的国产化研制项目，并与中广核、苏州宝骅组成了联合研制团队。当时国内还没有一家企业生产过“C环”用材料，首钢北冶公司勇于担当，敢于创新，最终攻克难关，成为打破国外垄断的“C环”材料“首创者”和“破冰人”。

2014年底，首钢北冶公司研制的两种“C环”材料通过了中国机械联合会的鉴定，鉴定意见指出：首钢北冶公司研制的压水堆核电站反应堆压力容器C型密封环用Inconel X750丝材和Inconel 600带材技术性能达到了国外同类产品先进水平，填补了国内空白，可直接应用于工程。

华能石岛湾核电站开创高温气冷堆技术先例

华能石岛湾核电站坐落于山东省威海市荣成县宁津湾，地处黄海之滨，项目于2012年12月正式开工建设，总投资30亿元。该项目既是中国“十二五”期间获批的第一个核电站项目，也是全球首座第四代核电技术加持的核电站。其运用的高温气冷堆技术，在全球之前已经建成的核电站中还没有先例。

与此同时，该技术还是中国16个重大科技专项之一，其与核心电子器件、高端通用芯片、基础软件、高档数控机床与基础制造技术、转基因生物新品种培育以及探月工程等项目并列，重要性和难度不言而喻。中国希望通过此项技术，实现从核电大国到核电强国的转变。

目前全球主力核电站采用的是压水反应堆，也就是利用水给核电站运行降温。而高温气冷反应堆冷却的材料则是气体，其运行原理是以耐高温的石墨作为慢化剂、以化学惰性的氦气作为冷却剂，当核反应堆运行时，其产生的热量可以迅速通过石墨传导出去。

温度极低的惰性气体会将热量吸收，同时惰性气体具备不易发生化学反应的特性，所以可以极大地保护核电站的运行环境。据悉，高压气冷反应堆的概念最早由德国人提出，之后美国、日本以及俄罗斯等国也相继对其进行了深入研究，但是中国却成为全球首个将该技术用于商业核电项目的国家。

相比传统的压水反应堆，高温气冷反应堆存在许多优势，最明显的有两个，一是让核电站运行更加安全。传统的压水反应堆会产生大量的核废水，且水中含有多种放射性物质，一旦泄露，后果不堪设想。2011年3月，因地震引发的日本福岛核电站泄露事件，其对海洋生态环境的影响一直持续到现在。

另外，压水反应堆产生的大量核废水，如何进行有效的处理也是一个大问题。以日本福岛核电站为例，其运行产生的核废水每年均在上涨，目前已经面临着存储危机。今年4月，日本为了解决核废水问题，宣布将其排放到海洋，引来国际社会的口诛笔伐，而高温气冷反应堆则不存在上述问题。

其次，高温气冷反应堆技术极大地拓展了核电站的选址空间。由于传统的压水反应堆，需要大量的水为核反应堆予以降温，耗水量极大，所以为了确保冷却水的足量供应，目前核电站建设一般选在临近海洋或者河流的地方。

但是高温气冷反应堆技术成熟后，许多水资源匮乏的地区也可以建设核电站。例如中国内陆地区，其发电主要以火电为主，而火电最大的问题就是能耗高，污染大，已经不再符合绿色发展的理念。如果能在中国内陆建设核电站，既可以缓解用电紧张局面，又可以逐渐淘汰高污染产能，保护生态环境。

正如中国华能集团副总经理王文宗所言，石岛湾高温气冷堆核电站运行，不仅标志着中国突破了一系列的世界性、行业性的卡脖子的关键技术，而且让高温气冷堆核电站从沿海走向内陆，成为了可能。

据悉，石岛湾核电站的运行不光是高温气冷反应堆技术的突破，也是其他核电站配套技术的突破。据统计，在石岛湾核电站的建设过程中，中国累计制造了2200多套设备，而且大多数是全球首创。石岛湾核电站国产零部件的使用率高达93%以上，完全是一座拥有自主知识产权的核电站。

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