直径16米承重7000吨的巨型呼啦圈(直径16米承重7000吨的呼啦圈)

序言

这是中国自主锻造的一个直径16米的金属呼啦圈。

直径16米的圆是什么概念呢?

直径16米承重7000吨的巨型呼啦圈(直径16米承重7000吨的呼啦圈)(1)

如果每隔1.5米站一个人,里面装了150个人还绰绰有余。并且它可以支承着7000多吨的重量,这大概是35架波音747客机重量的物体。

有意思的是,它同时也是世界上最大的金属呼啦圈,并且也是咱们的国之重器。

那么问题来了:

这玩意是用在什么地方?

造一个大铁环很难嘛?

凭什么能被称为国之重器?

核电站知识

在说个呼啦圈之前,我们先来了解下核电站的一些知识。

现在使用最普遍的核电站为压水堆核电站,压水堆简单来说,就是使用高压力的水冷堆。

它的工作原理是这样的:

直径16米承重7000吨的巨型呼啦圈(直径16米承重7000吨的呼啦圈)(2)

首先用铀制成的核燃料,在反应堆内进行核裂变并释放出大量热能,然后再在高压的循环冷却下,水把热能带出,在蒸汽产生器内生成蒸汽,最后使用高温高压的蒸汽推动汽轮机进而推动发电机旋转。

除了核反应堆,还有一系列与之相适应的配套设备辅助发电,例如主泵、稳压器、蒸汽发生器、汽轮发电机、安全壳、应急冷却系统等。

这其中有一个最关键的部件,就是直径达到15.6米的一个巨型的不锈钢的支承环。

直径16米承重7000吨的巨型呼啦圈(直径16米承重7000吨的呼啦圈)(3)

简单来说这个是压力容器的密封圈,主要是用来密封核物料的。同时这个环本身它要支承着堆容器7000多吨的重量,对核电站建设来说很关键。

以往国外的做法都是把它做成6瓣或者8瓣分别制造,然后再组焊在一起。但是这样的做法,有个很大的问题就是,在焊缝位置就存在着安全隐患。

于是咱们的团队创新的使用一体化金属锻造技术,也就是整个构件没有一条焊缝。

直径16米承重7000吨的巨型呼啦圈(直径16米承重7000吨的呼啦圈)(4)

这样做有两点好处,一个是提升安全性、可靠性。另外一个就是减少了复杂的焊接操作,这样可以大大降低制造成本。

那有杠精会说了,造一个大铁环很难嘛?

哎,确实很难!

我来给大家详细聊聊。

呼啦圈诞生过程

中国有句古话是这样说的,工欲善其事必先利其器。

那么对于这个巨大的呼啦圈来说呢:

首先就是材料方面。

目前压力容器大锻件所用材料都是低合金钢,并且这种钢对化学成分有着严格的要求。

直径16米承重7000吨的巨型呼啦圈(直径16米承重7000吨的呼啦圈)(5)

比如碳元素,锰元素,镍元素还有其他各种元素,它们的占比要多少合适 ,这个就要进行不断的实验才可以。

其次配方弄好后,就可以开始冶炼了。

但是随着锻件尺寸及重量的增大,其锻件所需钢锭的重量也不断变大。钢锭就是我们将铁水浇铸到一个钢锭模里,冷却凝固之后就得到的。

直径16米承重7000吨的巨型呼啦圈(直径16米承重7000吨的呼啦圈)(6)

那不就是多准备点铁水不就可以了嘛?

好像没什么高科技含量嘛!

其实不是这样的。

随着钢锭重量的增加,对多包合浇技术、反偏析补偿技术、夹杂物,气体元素及有害元素控制技术等提出了高的要求,从而加大了冶炼难度。

冶炼完成后,接下来就是要进行锻造工作。

锻造简单来说是通过对金属在高温下进行反复变形,这样可以使其获得更致密,更细小的组织,同时还可以提升材料的强度和韧性。

直径16米承重7000吨的巨型呼啦圈(直径16米承重7000吨的呼啦圈)(7)

而这就对锻造成型控制、工装辅具设计及制造,硬件设施比如压机、操作机、行车等的极限能力均提出了新的挑战,锻造难度明显增加。

尤其是这次还采用了一体化技术,就更是难上加难了!

那么咱们的工程师是如何做的呢?

工程师们是采用58块优质的连铸坯作为构筑的基元,就像盖房子的砖一样先把它表面加工、打磨干净,然后像小孩叠积木一样一层一层地叠起来。

叠到差不多四层楼这么高,然后把它推到真空室里面进行电子束封焊,加热到1250摄氏度的高温,进行大的变形。

直径16米承重7000吨的巨型呼啦圈(直径16米承重7000吨的呼啦圈)(8)

最后再进行多向锻造,使内部的组织更加的均匀,然后就是冲孔、扩孔还有轧环工序。等这些都完成后,就可以把它放到在一个超大型的轧环机上进行轧环成形。

最终就形成了这么大的呼啦圈了!

而这里面铸造还不是最难的,最难的是精加工过程!

巨型圆环意义

那么造出这个巨大的呼啦圈的意义是什么呢?

小鲸觉得呢,它的意义非常大!

可以说,这是一个国外不敢想,我们敢想,国外没有做过,我们先做了的一个事情。

中华民族从来就是勤劳聪明的。

直径16米承重7000吨的巨型呼啦圈(直径16米承重7000吨的呼啦圈)(9)

一个聪明的民族,会从灾难和错误中学到的东西会比平时多得多。那些善于从磨难中总结教训、汲取智慧力量的民族,必将变得更加坚强。

最后呢,作为外行,咱真的很难用苍白的言语去描述感受到的震撼!

向创新者们致敬!

,

免责声明:本文仅代表文章作者的个人观点,与本站无关。其原创性、真实性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容文字的真实性、完整性和原创性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并自行核实相关内容。文章投诉邮箱:anhduc.ph@yahoo.com

    分享
    投诉
    首页