“請注意，請注意，華龍一號全球首堆福清核電5號機(jī)組首次并網(wǎng)成功。”
2020年11月27日0時41分，“華龍一號”首批高級操縱員之一、中核集團(tuán)福清核電“華龍一號”全球首堆運行值長牛朋亮宣布了這個歷史性的消息。他的聲音通過廣播傳遍了中核集團(tuán)“華龍一號”全球首堆所在地福清核電的現(xiàn)場，也傳向了全世界。
那一刻，主控室里的人們才將激動的心情化作掌聲，沒有排山倒海的歡呼，因為那可能會掩蓋設(shè)備發(fā)出的提示音。很快，這里再次回歸安靜。
事實上，在團(tuán)隊執(zhí)行并網(wǎng)任務(wù)到宣布成為之間的幾分鐘，是最關(guān)鍵的幾分鐘。主控室里也是一片寂靜的，牛朋亮和同事們逐一細(xì)致地檢查著各種儀器信號，判斷機(jī)器是否運行正常。
這某種程度上是牛朋亮10多年來工作的縮影。一絲不茍，不容有失，類似的詞語都適用于他的日常工作。尤其是在“華龍一號”全球首堆示范工程中更是如此：“華龍一號”是“三新”工程——新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，更是中國自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代壓水堆核電站技術(shù)。
漫漫自主路
“華龍一號”總設(shè)計師邢繼曾經(jīng)講過一個故事。由于我國過去一直通過引進(jìn)消化和自主研發(fā)兩條腿發(fā)展核電，當(dāng)時在引進(jìn)先進(jìn)核電技術(shù)時，邢繼和對方核電項目經(jīng)理談如何盡快讓我國的設(shè)計人員掌握技術(shù)，對方說：“讓你們的設(shè)計人員放下手中的筆，打開復(fù)印機(jī)就行了。”
想要握緊這支“筆”，實現(xiàn)“自主”之路，顯得漫長而艱難。
歷史從未遠(yuǎn)去。“蘇聯(lián)單方面撕毀中蘇國防新技術(shù)協(xié)定，揚言沒有援助，中國20年也休想造出原子彈。我們一定要造出自己的‘爭氣彈’。”原國家二機(jī)部部長、中國核工業(yè)的開拓者之一劉杰曾說。
1967年6月，第一顆氫彈試驗成功;1970年12月，第一艘核潛艇順利下水。第一代核工業(yè)人以自力更生之姿態(tài)，使得在西方封鎖下的新中國，接連研制成功原子彈、氫彈和核潛艇。
上世紀(jì)70年代，中國核工業(yè)重點轉(zhuǎn)為為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。1983年6月，秦山核電站從設(shè)想走向現(xiàn)實。1991年12月，我國自行設(shè)計建造的秦山30萬千瓦核電站并網(wǎng)成功，實現(xiàn)了中國內(nèi)地核電零的突破。
上世紀(jì)90年代，引進(jìn)國外技術(shù)建成的中國內(nèi)地第二座核電站大亞灣核電站于1994年投入商業(yè)運行，單機(jī)容量98.4萬千瓦。次年，秦山核電二期工程自行設(shè)計建造4臺60萬千瓦的壓水堆核電機(jī)組，2002年陸續(xù)投入商業(yè)運行。
2008年，秦山核電站擴(kuò)建工程方家山核電站動工，建造兩臺百萬千瓦級的國產(chǎn)化壓水堆機(jī)組。2014年、2015年，1、2號機(jī)組相繼并網(wǎng)發(fā)電。
從30萬千瓦到60萬千瓦，再到百萬千瓦，中國核工業(yè)人在自主創(chuàng)新之路上扎實地行動、傳承。而這一切，成就了“華龍一號”。
中國核電工程有限公司顧問劉巍說：“華龍的研發(fā)設(shè)計其實不是最近幾年才有的事情，而是基于中國核工業(yè)三四十年科研、設(shè)計、制造、建設(shè)和運行經(jīng)驗研發(fā)設(shè)計而成，從1983年秦山核電站30萬千瓦自主化時，就不斷在深化和探索核電自主化的道路，一直到現(xiàn)在的百萬千瓦級核電技術(shù)。”
“華龍一號”的故事還在書寫著。它的出現(xiàn)，帶動上下游產(chǎn)業(yè)鏈5000多家企業(yè)，共同突破了411臺核心裝備的國產(chǎn)化，實現(xiàn)了由“中國制造”向“中國創(chuàng)造”的跨越。目前，“華龍一號”的國產(chǎn)核心設(shè)備在海內(nèi)外首堆安裝、調(diào)試均處于良好狀態(tài)。
國產(chǎn)化進(jìn)程中，這顆中國“心”的攻關(guān)最艱難
所有設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程中，最艱難的就是“華龍一號”主泵的國產(chǎn)化。
主泵是反應(yīng)堆中循環(huán)系統(tǒng)的動力源，被喻為核電站“心臟”。它的結(jié)構(gòu)精密，系統(tǒng)復(fù)雜，制造難度極大。據(jù)介紹，2008年之前，國內(nèi)已建成核電站的主泵均是從國外進(jìn)口。當(dāng)時，國內(nèi)沒有一家單位能夠獨立設(shè)計、制造主泵，百萬千瓦級主泵全國產(chǎn)化更是天方夜譚。
劉巍介紹，泵的國產(chǎn)化是一個非常困難的過程，國內(nèi)參與單位在主泵設(shè)計、原材料、制造、試驗、產(chǎn)能、項目管理等多方面存在嚴(yán)重不足。國內(nèi)參與主泵項目各單位沒有百萬級主泵設(shè)計經(jīng)驗，多個國內(nèi)主泵供方的原材料多次報廢，主泵試驗臺的建設(shè)也是一拖再拖并且問題重重，項目管理經(jīng)驗更是欠缺，主泵怎么管，管什么都不是很清楚。
為此，公司建立了從基層項目管理人員到公司領(lǐng)導(dǎo)乃至中核集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)的協(xié)調(diào)機(jī)制，成立了主泵國產(chǎn)化專項組，針對主泵國內(nèi)重要供方實施蹲點策略，安排項目人員現(xiàn)場指導(dǎo)和推動廠家主泵國產(chǎn)化進(jìn)展，幫助廠家建立了一整套主泵項目管理、質(zhì)保體系。
國內(nèi)外專家的支持加上中核資金的優(yōu)先保障，主泵國產(chǎn)化終于迎來曙光。
全流量試驗是驗證主泵設(shè)計的關(guān)鍵，主泵需完成15大項30余小項性能考核試驗，涉及常規(guī)運行工況試驗以及斷水、全廠斷電等破壞性工況試驗。2009年，哈爾濱電氣動力裝備有限公司(以下簡稱“哈電動裝”)開展全流量試驗臺架啟動方案設(shè)計，并最終完成了百萬千瓦堆型主泵全流量試驗。
劉巍說，我們將主泵項目作為國產(chǎn)化的“試金石”，2008年之后的10年間，主泵國產(chǎn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)。從福清1、2號到福清3、4號，再到目前執(zhí)行的三代核電華龍一號福清5、6號機(jī)組，主泵的國產(chǎn)化是一步一個腳印，實現(xiàn)了最開始對主泵的不了解，到主泵部件國產(chǎn)化范圍逐漸增大，主泵國內(nèi)設(shè)計能力逐步提升。
這顆中國“心”的國產(chǎn)化路徑非常清晰：在福清1、2號項目中實現(xiàn)了泵殼和電機(jī)的設(shè)計制造、主泵泵體少量部件的國產(chǎn)化。到了福清3、4號機(jī)組，泵體國產(chǎn)化范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，而且還包含了部分關(guān)鍵部件。特別是在三代核電華龍一號技術(shù)要求大幅提升的情況下，國產(chǎn)主泵泵殼壽命也提升至60年，主泵泵體部件基本上全部國產(chǎn)化。
安全，安全，還是安全
日本福島核電站事故的陰霾對于華龍人來說，是壓力，也是動力。
2011年，被業(yè)界人士稱為“國四條”的文件暫停了國內(nèi)所有核電項目建設(shè)。邢繼曾說：“國四條中，對我們影響最大的，就是新建核電項目必須滿足國家最高核電標(biāo)準(zhǔn)。”
他介紹，華龍一號的設(shè)計目標(biāo)是對當(dāng)時現(xiàn)有技術(shù)作出革命性改進(jìn)，吸收福島事故經(jīng)驗反饋，加入非能動系統(tǒng)，沖擊國際最高安全標(biāo)準(zhǔn)。“這對整個團(tuán)隊來說，是很大激勵，讓團(tuán)隊很快擺脫福島帶來的陰霾，全力以赴投入新型號的研發(fā)，這是我們第一次建設(shè)中國自主先進(jìn)核電平臺。”
為了實現(xiàn)“核安全高于一切”的諾言，超級工程有著超級防護(hù)。在第五屆“中國制造日”全國主會場上，中核集團(tuán)中國核電工程有限公司副總工程師施紅這樣介紹它的安全手段：華龍?zhí)赜械?ldquo;能動+非能動系統(tǒng)”實現(xiàn)了多重的安全保障，并滿足事故后72小時不干預(yù)原則;雙層安全殼，可以抵御商用大飛機(jī)的撞擊;電站設(shè)計壽期從40年提高到60年，堆芯換料期從通常的12個月延長到18個月，大大提高了電廠可用率;抗震能力提高50%，等等。
施紅說：“多重安全手段結(jié)合在一起，極大地提高了核電站運行的安全性和事故預(yù)防的可靠性，在安全性、經(jīng)濟(jì)性和性能指標(biāo)上達(dá)到或超過了國際三代核電用戶需求，完全滿足我國和國際原子能機(jī)構(gòu)IAEA提出的核電最高安全標(biāo)準(zhǔn)。”
并網(wǎng)發(fā)電后，到了日常運行環(huán)節(jié)，這份可靠性中還有一個重要環(huán)節(jié)：人。
包括牛朋亮在內(nèi)的所有運行人，必須24小時對這個龐然大物保持警覺。
福清核電5、6號機(jī)組，光設(shè)備就有5萬多臺套，主要的管道有400多公里，電纜有6000多公里。每一處細(xì)節(jié)都不能有問題。比如，在核電站所有的核級設(shè)備里，閥門是數(shù)量最多的。“華龍一號”采購的閥門就多達(dá)1.8萬個。
這些閥門與大型主設(shè)備相比，看起來不起眼。但是，對實現(xiàn)核電站復(fù)雜的系統(tǒng)功能起到關(guān)鍵性控制作用。
巡檢，是每個操縱員當(dāng)班時第一要做的任務(wù)。操縱員和同事需要繃緊精神，將幾萬個設(shè)備、尤其是關(guān)鍵設(shè)備的細(xì)微末節(jié)有無異常查看清楚，以最快的速度巡查完一圈關(guān)鍵設(shè)備需要兩個多小時。就連一個微不足道的小閥門，如果沒有按規(guī)定開關(guān)，就可能導(dǎo)致主設(shè)備的運行異常。
為了防止人為因素失誤，核電廠的工作通常至少安排兩個人一起，以保證一旦有一個人發(fā)生疏漏，另一個人能查漏補(bǔ)缺。
2009年，牛朋亮從華中科技大學(xué)畢業(yè)，來到福清核電站工作。這位85后想盡早投身工作，沒想到來到核電站后，更要加強(qiáng)讀書學(xué)習(xí)，而且考試也是家常便飯。
在核電領(lǐng)域，操縱員素來有“黃金人”之稱，這是因為培養(yǎng)一個操縱員所需的費用相當(dāng)于與其體重同等重量黃金的價值。牛朋亮介紹，他們從入職到成為操縱員，要過五關(guān)斬六將：七大現(xiàn)場崗位培訓(xùn)、一個月的中級運行培訓(xùn)、一個月的高級運行培訓(xùn)、一周的技術(shù)規(guī)格書培訓(xùn)、三個月的模擬機(jī)培訓(xùn)，再經(jīng)過現(xiàn)場考試、模擬機(jī)考試、理論筆試、口試，且所有培訓(xùn)和考試必須通過后，才能取得參加操縱員的資格。而這之后，想成為高級操縱員仍要經(jīng)過嚴(yán)格的考試。想執(zhí)掌“華龍一號”全球首堆還要有專門的資格授權(quán)。
而日常工作中，“小考”更是隨時隨地。國內(nèi)外哪個廠有什么經(jīng)驗反饋，都是他們考試的范圍。這類核電站班組內(nèi)自己的考試，也沒人敢馬虎對待。
而值長是當(dāng)班期間有著“最高話語權(quán)”的人，在當(dāng)班期間也被稱為核電廠8小時的“廠長”，承擔(dān)的責(zé)任更重。
直到現(xiàn)在，牛朋亮還會在交接完工作的一瞬間覺得如釋重負(fù)。而就在交班前的8小時里，哪怕是夜里，他都還打足十二萬分精神盯著核電站運行的方方面面。
整個華龍團(tuán)隊，除了操縱員，還有成千上萬的設(shè)計者、建造者、制造者、安裝者、調(diào)試者、運行者以及各行各業(yè)的參與者。
邢繼曾透露，華龍團(tuán)隊1000多人，現(xiàn)在35歲以下年輕人占了一半多，是個非常年輕的團(tuán)隊。年輕，卻能圓滿完成“華龍一號”的使命，讓牛朋亮感到特別不容易，也特別自豪。
一個小小的對比或許可以解釋“華龍一號”成績的來由。AP1000(西屋電氣公司依照非能動核安全概念而設(shè)計和銷售的第三代反應(yīng)堆核電站方案——記者注)處理一個設(shè)計變更的時間都是一個月到幾個月，更長的要到一年以上。而“華龍一號”一個變更的平均時間是1.5天，長的變更原則上也不超過一個月。
“華龍一號”創(chuàng)下全球第三代核電首堆建設(shè)最佳業(yè)績的背后，是團(tuán)隊的日夜付出和辛勤汗水，也驗證著從上世紀(jì)80年代初期到現(xiàn)在一代代培養(yǎng)出的人才隊伍終見了成效。
猶記得我國核電起步之初的篳路藍(lán)縷，當(dāng)中國首次嘗試引進(jìn)國外技術(shù)建造一座百萬千瓦級大型商業(yè)核電站時，甚至“連地板磚、電話線、水泥都需要進(jìn)口”;30多年后，“華龍一號”以“設(shè)備國產(chǎn)化率超過85%”的數(shù)據(jù)，訴說著中國核電事業(yè)堅持自主創(chuàng)新之路，走過從開辟“國之光榮”到鑄就“國之重器”的創(chuàng)業(yè)歷程，成為“中國制造”走向世界的又一張“國家名片”。
2020年，恰逢中國核工業(yè)創(chuàng)建65周年。千千萬萬的華龍人終于用國人自己的“筆”，寫下了最珍貴的“工作總結(jié)”。
