控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由棒位探測器組件、驅(qū)動(dòng)桿行程套管組件、線圈組件、密封殼組件、鉤爪組件、驅(qū)動(dòng)桿組件和隔熱套組件組成。從外觀上看，它是一根長長的管子，它的作用，簡單來說，就是抓起或放下控制棒組件，控制著反應(yīng)堆的啟動(dòng)、運(yùn)行和停堆。

熱態(tài)壽命考驗(yàn)突破1000萬步

別小看了它。在控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，“四川造”已經(jīng)做到了世界第一。而它的生產(chǎn)廠商，就在位于都江堰市的四川華都核設(shè)備制造有限公司。

11月25日，記者走進(jìn)華都公司的生產(chǎn)車間，高精度數(shù)控機(jī)床正在對(duì)密封殼組件進(jìn)行打磨。“這就是‘華龍一號(hào)’上面使用的密封殼，按照技術(shù)要求，它需要緊緊地插入壓力容器頂蓋的孔內(nèi)，因此誤差不能超過0.02毫米。”四川華都核設(shè)備制造有限公司總工程師朱清說，這個(gè)數(shù)字，還不到一根頭發(fā)絲的1/2。

控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

難點(diǎn)還不止于此。“驅(qū)動(dòng)桿行程套管的深孔加工，要在一根長達(dá)4.2米、直徑僅65毫米的管子上掏一個(gè)筆直的‘盲孔’，還要保持孔的內(nèi)部光潔如桌面。”公司研發(fā)部部長王學(xué)良說，就這一項(xiàng)技術(shù)，公司經(jīng)過了4年攻關(guān)，掌握了“獨(dú)門秘籍”。

還有應(yīng)用在“華龍一號(hào)”上的雙齒鉤爪。過去，由于僅有法國掌握了相關(guān)技術(shù)，3個(gè)小香蕉般大小的鉤爪售價(jià)高達(dá)10萬人民幣。“難點(diǎn)在于小孔堆焊。”朱清說，制造鉤爪需要把鈷基合金一層層地焊接在奧氏體不銹鋼上，其中出現(xiàn)一點(diǎn)點(diǎn)雜質(zhì)、氣孔都不行。目前，華都制造的鉤爪，哪怕用專業(yè)的工業(yè)探傷設(shè)備看鉤爪內(nèi)部，都找不到一點(diǎn)焊接的痕跡，成本比從國外購買下降了60%。

在車間一角，有一個(gè)高達(dá)24米的綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，“華龍一號(hào)”控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的世界紀(jì)錄，就是在這里跑出的。“要滿足核電站60年的設(shè)計(jì)壽命，必須檢驗(yàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的可靠性和壽命極限。”朱清說，鉤爪抓起或放下控制棒，并不是一抓到底，而是抓一下、放一下，一步一步地“爬”上“爬”下。按照技術(shù)要求，600萬步就能滿足核電站的運(yùn)行需求，但它卻“爬”出了1500萬步的世界紀(jì)錄，把“第二名”的800萬步遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。

“一分鐘72步，步長15.875毫米，每步誤差不能超過半根頭發(fā)絲。”朱清說，整個(gè)試驗(yàn)過程，沒有出現(xiàn)一次失誤。

據(jù)了解，該控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院與華都公司聯(lián)合研制，核動(dòng)力院專門成立技術(shù)支持小組，在初始設(shè)計(jì)、原理樣機(jī)研制、優(yōu)化設(shè)計(jì)、工程樣機(jī)制造與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等全過程為企業(yè)提供智力支持，打通了產(chǎn)學(xué)研深度融合路徑。華都公司每年的技術(shù)研發(fā)投入在3000萬元左右，在國內(nèi)市場占有率達(dá)到70%以上，綜合技術(shù)實(shí)力已居世界領(lǐng)先水平。(本文圖片由中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院提供)