無數(shù)次的嘗試與失敗，無數(shù)次的汗水與淚水交織，匯聚成了這條核電裝備自主化研制的道路。
廢寢忘食，工程師們沉浸在數(shù)據(jù)的海洋中，反復(fù)計(jì)算、模擬、優(yōu)化，只為找到那個(gè)最完美的設(shè)計(jì)方案；挑燈夜戰(zhàn)，他們攻克了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難關(guān)，解決了材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝等一系列難題。
2021年1月30日，“華龍一號(hào)”全球首堆——福清核電5號(hào)機(jī)組成功投入商業(yè)運(yùn)行，成為全球唯一按計(jì)劃建成的三代核電。
“華龍一號(hào)”汽水分離再熱器冷試（MSR）、熱試、性能考核試驗(yàn)均一次通過，商運(yùn)性能高于保證值，全面驗(yàn)證了東方電氣集團(tuán)所屬東方重機(jī)過硬的設(shè)計(jì)技術(shù)，兌現(xiàn)了“超越客戶愿望”的承諾。
那一刻，整個(gè)辦公室沸騰了，所有的疲憊與困苦都在這一刻化為了無盡的喜悅與自豪。
負(fù)重前行，開啟自主設(shè)計(jì)之路
關(guān)于夢(mèng)想與堅(jiān)持、挑戰(zhàn)與突破的故事正在這里，悄然上演。
2005年，東方重機(jī)承接了國(guó)外核電汽水分離再熱器的技術(shù)轉(zhuǎn)讓，條款卻異?？量蹋汉诵募夹g(shù)被嚴(yán)密保護(hù)，高昂的技術(shù)服務(wù)費(fèi)更是讓人望而卻步。
當(dāng)時(shí)，MSR所有分離器組件、換熱管需要國(guó)外供貨，兩大關(guān)鍵核心技術(shù)受制，還要按照國(guó)外技術(shù)供方的要求，必須使用他們提供的專用軟件來完成設(shè)計(jì)工作，結(jié)構(gòu)也不能有任何修改。
正是這些看似不可逾越的障礙，激發(fā)了東方電氣人的斗志和創(chuàng)造力。
“研發(fā)完全具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核電主設(shè)備，是中國(guó)幾代核工業(yè)人的夢(mèng)想?！崩顤|銘博士作為MSR性能設(shè)計(jì)的負(fù)責(zé)人，帶領(lǐng)著一支充滿激情與智慧的團(tuán)隊(duì)，踏上了這條充滿未知與艱辛的征途。
“我們必須打破國(guó)外技術(shù)封鎖，走自主化設(shè)計(jì)之路?！钡?，作為國(guó)內(nèi)首個(gè)研發(fā)承擔(dān)單位，研制的難度、風(fēng)險(xiǎn)和成本無疑是巨大的，“產(chǎn)品性能如何保證、技術(shù)領(lǐng)先如何實(shí)現(xiàn)、追趕計(jì)劃能否滿足進(jìn)度要求，來自行業(yè)內(nèi)的質(zhì)疑不絕于耳?！?/p>
時(shí)間回溯到2010年的初夏，在中國(guó)機(jī)械聯(lián)合會(huì)的會(huì)議室里，一場(chǎng)關(guān)乎中國(guó)核電裝備自主化的匯報(bào)評(píng)審會(huì)正在緊張地進(jìn)行著。會(huì)議桌上，各方專家匯聚一堂，討論的焦點(diǎn)如同夏日午后的一場(chǎng)“急雨”，激烈而緊迫——在面對(duì)汽水分離再熱器研發(fā)時(shí)，中國(guó)是應(yīng)該選擇自己獨(dú)立研發(fā)，還是與國(guó)際大廠攜手合作？
空氣凝固了，各方都陷入了沉思。這時(shí)，一位身材干練的中年男子站了出來，他便是“華龍一號(hào)”汽水分離再熱器設(shè)計(jì)總師劉曉鴻。面對(duì)滿場(chǎng)的質(zhì)疑與期待，劉曉鴻的聲音清晰而有力：“我們要完全自己設(shè)計(jì)！”
劉曉鴻深知，這條自主設(shè)計(jì)的道路將布滿荊棘，但他更清楚，只有掌握了核心技術(shù)，中國(guó)核電裝備才能真正實(shí)現(xiàn)自主可控。
這是一塊硬骨頭，但他愿意帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，義無反顧地啃下去。
迎難而上，占領(lǐng)核心技術(shù)高地
“波紋板和換熱管的設(shè)計(jì)是MSR設(shè)計(jì)最艱難的任務(wù)?！边@意味著，在設(shè)計(jì)過程中，團(tuán)隊(duì)必須小心翼翼地在既定框架內(nèi)尋找創(chuàng)新的可能。
李東銘和團(tuán)隊(duì)成員
李東銘博士和他的團(tuán)隊(duì)夜以繼日地工作，對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行反復(fù)推敲和驗(yàn)證。“我們就從動(dòng)量守恒方程直接推導(dǎo)出翅片間距設(shè)計(jì)公式，結(jié)合換熱機(jī)理，形成了該類型低肋高密度翅片換熱管設(shè)計(jì)方法?！?/p>
經(jīng)過無數(shù)次的試驗(yàn)和改進(jìn)，團(tuán)隊(duì)終于突破了技術(shù)瓶頸，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)且比國(guó)外同類產(chǎn)品效率更高的新型換熱管。這個(gè)突破性創(chuàng)新為提升產(chǎn)品換熱性能及其國(guó)產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。
紙上得來終覺淺，為確保設(shè)計(jì)方案在實(shí)際工程應(yīng)用中的穩(wěn)定性和可靠性，他們必須面對(duì)更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)——用同參數(shù)蒸汽進(jìn)行熱態(tài)性能驗(yàn)證試驗(yàn)。
劉曉鴻正在分析試驗(yàn)臺(tái)架問題
“新設(shè)計(jì)、新工藝、新設(shè)備必須進(jìn)行大量的論證實(shí)驗(yàn)?！眲曾櫳钪@一點(diǎn)的重要性。2011年開始，他便帶領(lǐng)著一支由技術(shù)精英組成的隊(duì)伍，踏上了尋找合適熱工試驗(yàn)單位的征途。
他們跑遍了全國(guó)，每一個(gè)可能進(jìn)行熱態(tài)性能驗(yàn)證試驗(yàn)的單位都留下了他們的足跡。在這個(gè)過程中，他們不僅要面對(duì)項(xiàng)目執(zhí)行進(jìn)度緊迫的壓力，還要克服科研課題等多方面的挑戰(zhàn)?！斑@是我們必須跨越的障礙，也是通往成功的必經(jīng)之路。”
經(jīng)過大半年的不懈努力，他們終于與兩家國(guó)內(nèi)科研院所達(dá)成了合作意向?！澳且魂囎禹?xiàng)目進(jìn)度壓力非常大，科研、項(xiàng)目等各條線都催得緊急，沒日沒夜地全身心都撲在項(xiàng)目上，掉不得‘鏈子’。”
試驗(yàn)方案的制定是第一步，也是最關(guān)鍵的一步。國(guó)內(nèi)尚未有任何關(guān)于再熱器和分離器理論研究、分析計(jì)算和試驗(yàn)研究的數(shù)據(jù)，完全處于一片空白地帶。
沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，團(tuán)隊(duì)只能依靠自己的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不斷推翻舊的方案，又不斷重建新的方案。每一次的推翻都意味著他們需要重新審視問題、重新尋找答案，每一次的重建都凝聚著他們的智慧和汗水。
“前后共進(jìn)行了30余次的技術(shù)評(píng)審及論證。”劉曉鴻對(duì)這個(gè)艱難的過程只是輕描淡寫地說著。
探索與創(chuàng)新的道路上，從來就沒有一帆風(fēng)順的坦途：再熱器預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果與預(yù)期差異巨大，項(xiàng)目進(jìn)度、成本壓力陡增。
這條路還走得通嗎？一時(shí)間團(tuán)隊(duì)意見陷入了分歧。
“不破不立！我們沒有退路！”李東銘果斷地提出切開試驗(yàn)件，查找是設(shè)計(jì)錯(cuò)誤還是試驗(yàn)問題。
在進(jìn)行分離器試驗(yàn)時(shí)，汽水混合物中水珠粒徑大小是影響分離性能最重要的因素，“可是，實(shí)際產(chǎn)品運(yùn)行粒徑是多少？國(guó)內(nèi)外沒有資料可循，國(guó)內(nèi)也沒有相關(guān)測(cè)量手段，試驗(yàn)又陷入了僵局?！?/p>
騎虎難下之時(shí)，劉曉鴻經(jīng)過廣泛征求多方意見、深入研究，歷經(jīng)半年理論論證和試驗(yàn)臺(tái)架改造，制定出業(yè)內(nèi)專家認(rèn)可的試驗(yàn)方案。
“我們做到了！”這句話在團(tuán)隊(duì)每個(gè)人的心中回響，攻堅(jiān)路上的艱辛與疲憊仿佛都煙消云散，取而代之的是難以言喻的喜悅與自豪，兩項(xiàng)試驗(yàn)均取得預(yù)期效果，猶如給團(tuán)隊(duì)打了一針“強(qiáng)心劑”，鼓足了他們繼續(xù)前行的信心。
4年時(shí)間，技術(shù)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的MSR用高性能雙鉤波紋板及高密度新型換熱管，兩項(xiàng)技術(shù)博采眾長(zhǎng)，處于國(guó)際領(lǐng)先地位。
巧妙設(shè)計(jì)，打破國(guó)外專利壁壘
“要有實(shí)實(shí)在在的自主，就必須打破國(guó)外知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘，不然一切工作都白費(fèi)了?！崩顤|銘牽頭與結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)人鄭煥比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行、維護(hù)等要求，逐一對(duì)大部件進(jìn)行分解，建立屬于有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“華龍一號(hào)”MSR結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)備啟停要求。
“我們從理論和試驗(yàn)結(jié)果對(duì)MSR內(nèi)部的部件逐一制定分析方法?！睙峁へ?fù)責(zé)人張玉禎從高溫高壓下的“流體物性”變化，到蒸汽流動(dòng)路徑的微小偏差，每一個(gè)細(xì)節(jié)都逃不過她們的眼睛，成功建立一套MSR主蒸汽流場(chǎng)分析方案。
標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善是提升產(chǎn)品質(zhì)量的基石。工藝總負(fù)責(zé)人劉遠(yuǎn)彬牽頭首次采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)，填補(bǔ)了GB/T 151和NB/T 47014標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)空白?！拔覀冄a(bǔ)充了管子管板密封焊規(guī)定、優(yōu)化了管板堆焊過渡層材料降低出現(xiàn)缺陷風(fēng)險(xiǎn)、固化了管板國(guó)標(biāo)材料封口焊工藝，形成了一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程。”這一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的制定與實(shí)施，為整個(gè)行業(yè)樹立了新的標(biāo)桿。
看似尋常最奇崛，成如容易卻艱辛。
十年間，東方重機(jī)贏回了分離器采購權(quán)，降低了采購成本和制造周期；提升了出口蒸汽品質(zhì)，自主設(shè)計(jì)的新型換熱管提升了蒸汽出口溫度，提高了產(chǎn)品整體性能；獲得了知識(shí)產(chǎn)權(quán)13項(xiàng)，軟件著作權(quán)1項(xiàng)。
十年，或許只是時(shí)間的推移與項(xiàng)目的推進(jìn)，但背后的故事卻是無數(shù)次的技術(shù)攻關(guān)、無數(shù)次的試驗(yàn)失敗與再嘗試，以及面對(duì)重重困難時(shí)那份堅(jiān)定不移的信念與決心。
“是的，我們終于干成了這件事，當(dāng)時(shí)山重水復(fù)疑無路，現(xiàn)在回過頭來看，這是我們拼過的證明！”劉曉鴻滿懷深情地望向遠(yuǎn)方。
回首來時(shí)路，是為了邁向前方更遠(yuǎn)的征程。
