10月20日至23日,由“绿色核能”核电科普合作平台联合中核集团、中国一重、哈电集团、中国广核集团、华龙国际等单位共同主办的“华龙一号自主创新之路”(第二阶段)媒体行成功举办。
本次活动以北京为起点,聚焦华龙一号先进制造产业链,先后探访河北廊坊和秦皇岛、辽宁大连以及浙江温州等四座核电产业制造基地,将核电工程验证、重型锻件制造、核电设备精工以及核电建造运行等串联起来,近距离感受这张“国家名片”承载的硬核先进制造实力。
让“看不见”的极致工况,先在台架里“走一遍”
在距离海岸线直线距离只有100公里的河北廊坊,坐落着一座核电工程的“试验校验场”,这就是中核工程廊坊研发基地。在这片试验基地,华龙一号的每一台机组定型之前,先要过一道“看不见的关”——极端工况下的试验验证。
“玄武”,被冠以神兽之名。这个富有中国神话色彩的名称,正是安全壳结构性能台架,负责“镇守”安全壳的安全。它以华龙一号为原型,尺寸和容积均位列世界第一:1:3.2缩尺比例,高约25米、直径约15米、容积达3500立方米,可承受最高1.6兆帕压力、160摄氏度高温。“玄武,它干的是最硬核的活——模拟安全壳在最严苛工况下的承压与健康状态,通过喷淋、泄压多系统协同,远程遥控开展试验,把钢筋混凝土‘稳如泰山’的底线,一寸寸压到极限去验证。”中核工程科技委高级顾问张超琦介绍道,“华龙一号2.0版正是在‘玄武’的严苛验证下,顺利升级的!”

参观中核工程廊坊基地
与之并肩的还有“盘古”,这座综合热工试验台架,是基地“开天”之作、最早建成的大型设施。它对非能动安全系统(PCS)的研究成果,直接支撑了华龙一号全球首堆的装料节点。“试验中,科研人员反复校核堆芯各项参数,检验非能动系统在极端工况下的余热导出能力,研究安全壳大空间的热工水力耦合特性。”中核工程核工程院副总工程师刘诗华说道。这些数据,在公众看不见的地方,为每一台设备划定了安全边界,也为整座反应堆设计提供了源头依据。
“鲲鹏”,则是用于华龙后续机型反应堆的整体试验台架。它能还原真实的高温高压环境,其模拟堆芯电加热功率高达4兆瓦,相当于4000台电炉满负荷运转。它的“展翅”将有力地支持华龙后续机型安全认证、软件开发等工作,也将继续作为华龙型号不断升级迭代及核电厂智能化技术研究的重要平台。据悉,未来“鲲鹏”将与“盘古”联体,成为世界首屈一指的综合试验台架。

中核工程廊坊基地全景图
“安得猛士兮守四方!”研发基地设施上所取得的宝贵数据,为核电安全提供了坚实屏障,也为国际同行提供了重要参考和借鉴。
把“锻不出来、探不准”,锻成“零缺陷”
中国一重总部,位于黑龙江齐齐哈尔,是毛主席提出建设,被周总理誉为“国宝”的156项国家重点工程之一,是习近平总书记指出“一重在共和国历史上是立过功的,是中国制造业的第一重地。”
辽宁大连,作为浪漫时尚之都、令人心动无限的海滨之城,与齐齐哈尔相距1000公里,看似不相连的两座城市,却因为华龙一号连在了一起,藏着一个“出海”梦想。
在中国一重大连核电石化基地,当试验定了标准后,真正的考验就交给了重型制造。华龙一号最重、最“扛事儿”的部件——核反应堆压力容器,即从这里诞生。

参观一重集团大连核电石化有限公司
核反应堆压力容器,它承载着包容堆芯的核心屏障作用,承受极高压力与温度。要“扛”住这样的使命,特种锻件、焊接工艺、加工精度的要求近乎极致。“可多年前,大型核级承压容器‘锻不出来、探不准’,一度是压在国产化头上的两座山:巨型厚壁锻件成型难,大面积内壁堆焊难,高精度机加工难,无损探伤‘探不准’更是难上加难。”一重集团大连核电石化有限公司党委委员、常务副总经理高殿宝说道。
中核集团福清核电5号机组是华龙一号首台机组,在核反应堆压力容器的制造中,新规范、无先例、无样板。工艺攻坚队打破科室墙,把焊接、加工、装配三个专业合成一张工艺桌:74道贯穿件密封焊全是曲面J坡口,老工艺员拿粉笔在钢板上比划起弧点,年轻人一页页实测记录,最终焊缝一次探伤合格、位置度变形量小于0.06毫米;面对筒体300毫米厚壁、近150毫米落差的马鞍型接管焊缝,焊接工人顶着三伏天工件200摄氏度以上的温度,三组接管前后跨越六个月,硬是靠现场动态排焊道把变形稳稳压住。

全球首台“华龙一号”核反应堆压力容器
面对前所未有的技术挑战,党员技术骨干始终冲在最前面。在过渡段镍基堆焊工序中,焊接技术分部党员李博,打破传统必须焊接辅具筒子的工艺,创新提出“背靠背”装焊方式,将两台产品过渡段背靠固定后直接上托辊堆焊。这一改进不仅省去辅具筒子、降低成本,还可同时对两台产品施焊,缩短工期,单此一项节约成本5万元。
以“上万个管板孔的精工”,成为“大国底气”
哈尔滨与山海关,同样看似不那么相关的两座城,因为哈电“蒸汽”,才有了我们华龙一号出海的大国底气。
蒸汽发生器就是担负核反应堆一、二回路之间内外“换热”的关键使命。
如果核反应堆压力容器是筑起“承压”根基的“心脏”,那蒸汽发生器则被称为“核电之肺”。中核集团中国核动力研究设计院设计的蒸汽发生器是“华龙一号”核岛的核心换热设备,设备体积最大、重量最重、制造工艺复杂。
“华龙一号的蒸汽发生器,设计寿命长达60年,设备长约21米,最大直径约4.6米,重约370吨,由上万个零部件组成。它内部密布数千根精密传热管,通过层层阻隔实现高效换热;底板上钻了上万只孔洞,需要把传热管穿过孔洞,然后进行一道道地精密焊接和精细打磨。”哈电集团(秦皇岛)重型装备有限公司党委副书记、工会主席赛鹏指着身后即将通过远洋货轮发运的蒸发器说道。

参观哈电集团(秦皇岛)重型装备有限公司
在哈电重装生产一线,华龙一号蒸汽发生器在这里精工成型。制造好了还不够,质量检验通过才能真正发出蒸汽。
哈电重装中核漳州项目主要负责人之一刘强组长,是设备安全性能与外观精品质量的核心把关人。水压试验是核电蒸汽发生器制造最关键、最核心的安全验证工序,“设备容积大、承压参数高、保压要求严、密封点位多,容错率为零,直接决定了设备能否60年运行安全。”刘强对着一个个密封点说道。
在多台设备连续水压试验攻坚中,刘强全程参与并见证,精准记录升压、保压、降压参数,逐一对设备所有主焊缝、接管焊缝、法兰密封、筒体连接位置开展全覆盖排查,细致筛查微渗漏、应力变形、密封异常等各类潜在隐患。

“华龙一号”蒸汽发生器
将“图纸装进现实”,点亮万家灯火
同样,在沿海的浙江温州,中广核浙江三澳核电项目建设现场塔吊林立、机器轰鸣,各项工程建设工作正在按计划安全有序推进。

参观三澳核电模拟机
作为全国首个民营资本参股的核电项目、长三角地区首个采用我国完全自主知识产权“华龙一号”三代核电技术的核电项目,中广核三澳核电是浙江省落实国家核电发展战略、践行“双碳”目标、推进长三角区域一体化高质量发展的重要实施载体,也天然承担着国产化装备实战验证、关键技术攻坚落地的重要使命。
三澳核电项目锚定关键核心设备国产化,在国产化攻坚上接连实现突破:APA泵组液力耦合器打破国外长期技术垄断首次实现国产替代,调节性能优于国外同类产品;核级仪表卡套接头在外部断供情况下快速实现国产化替代,有力破解了关键部件“卡脖子”难题;中广核自主研发的堆芯核设计软件PCM的成功应用,标志着在国内首次实现自主堆芯核设计软件实际工程应用,确保底层源代码自主迭代,成为国内核电行业核心软件领域的重大突破……截至目前,项目已有24项核心主设备实现首次国产化应用,核岛主设备国产化率达100%,整体设备国产化率提升至90%。从设备到软件,从硬件到“大脑”,这正是“华龙一号”自主创新之路在三澳核电的生动注脚。
在牢牢守住安全质量底线,积极推动核心装备国产化的同时,三澳核电同步以全链条创新驱动工程建设提质增效。项目统筹推进技术创新、管理创新和模式创新,一期工程1号机组已累计落地应用24项先进建造技术,2号机组落地应用26项先进建造技术,为工期管控与效益提升提供了有力支撑。值得一提的是,三澳核电智慧工地作为中国广核集团的示范项目,年减少人工工作量约70万人工时,推动安全、质量、环保管理从“人防”向“技防”“智防”升级跨越,形成了有序创新、持续创优的高质量发展态势。

中广核浙江三澳核电项目全景
“华龙一号”的自主创新之路,是从科研图纸走到工程实体,再走到万家灯火的路。这条路的前半程,写在中核工程、哈电、一重的实验室和车间里;这条路的最后一公里,就写在东海之滨的这条海岸线上。
今天,华龙一号海内外项目多点开花,数千家国内制造企业协同联动、上万台套设备实现本土供货,产业链上的各家制造单位正在共同建造“华龙一号”这艘核电巨轮,铆足干劲,共同出海,驶向全球。
本次活动,媒体记者们切身体会到大国重器的诞生,源于自主创新的深厚底气与先进制造业的强劲硬实力。
来自中国核电发展中心和上海电气等单位的领导嘉宾,中国新闻网、中国经济网、中国证券报、中国环境报、中国工业报、人民视频、第一财经等多家媒体单位记者以及@地球知识局、@豫章兄等多位网络正能量骨干参加媒体活动。