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上海第一机床厂有限公司:多年攻关铸就大国重

  编者按:为充分展示新中国成立70周年、上海解放70周年上海产业和信息化发展的光辉历程、伟大成就和宝贵经验,人民网上海频道与中共上海市经济和信息化工作委员会即日起联合推出“壮丽70年·建功新时代——上海制造新气象新作为”主题报道。

  系列报道重点挖掘新时代“上海制造”发展历程中先进的思想、优秀的作品、神奇的科技、震撼的工程,讲好上海故事,传播制造精彩,展示上海产业人勇当排头兵、先行者的不凡业绩,全力打响“上海制造”品牌。

  “上海第一机床厂有限公司”,初听这个名字,很难让人把它与“核电领域”联系在一起。事实也的确如此:上海第一机床厂原先是一家生产齿轮加工机床的机床企业。从上世纪80年代承制“国之光荣”(728工程)秦山一期我国首台核电站堆内构件开始成为我国唯一一家核电堆内构件制造企业,到2004年,上海第一机床厂与上海先锋电机厂核电板块合并,成立了上海第一机床厂有限公司,转变为专业制造核电站核岛主设备——堆内构件和控制棒驱动机构的全核企业。正是这次国有企业的成功转型,带来了我国核电装备领域的腾飞。

  作为新中国最早的核电装备制造企业之一,已有十八项核电装备领域的“世界第一”和“中国第一”在这里诞生。上海第一机床厂有限公司不仅是国内堆内构件和控制捧驱动机构领域业绩最丰富、技术路线最全面、市场占有率最高的专业核电装备制造企业,其产能更是高居世界第一,可以说是我国核电装备领域名副其实的“领头雁”。

  2018年3月15日,对于上海第一机床厂有限公司来说是一个特别的日子。这一天,由上海第一机床厂有限公司承制的全球首台“华龙一号”——福清5号机组核岛主设备堆内构件和流致振动传感器安装保护部件顺利通过验收,有力的保障了华龙一号全球首堆示范工程的顺利推进。上海第一机床厂有限公司总经理助理兼产品技术总监米大为介绍说:“堆内构件在核反应堆所有设备里属于最关键的设备。我们如果把核岛中大大小小的设备比作华龙一号巨龙身体里的各个器官,堆内构件就相当这条龙躯之中的‘龙骨’,相当于摩天大厦中各种承重架构。”

  米大为表示,堆内构件主要为反应堆堆芯核燃料组件提供可靠的支撑,承受堆芯部件的全部载荷,并为各类堆芯测量、控制装置提供精准的定位和标准的冷却剂流动通道,在堆芯跌落工况下,它为堆芯提供了二次支撑,可以有效的防止核安全事故的发生,避免对人类生存环境的污染和破坏,因此,堆内构件是保障核电安全运行的核心设备。米大为说:“在反应堆正常运行时,‘龙骨’中的61组控制棒组件,每组24支仅有10毫米直径的控制棒要能准确、顺畅地在导向筒中上下运动,以根据需求调节反应堆功率,当在紧急情况下停止反应时,瞬间需1464支控制棒同时在堆内构件提供的8米精密驱动线毫米以内),在重力作用下快速下落,触达4米堆芯的在下端,必须保证每支棒准确到达,最长时间在2秒以内,不得有卡棒和弹棒情况出现。可以说,这是一条不允许有容错率的高速通道。”此外,由于“华龙一号”堆内构件堆芯内安装177组燃料组件于堆芯底板上,重量约135吨,因此它的堆芯底板加工难度极大。米大为介绍说:“堆芯底板厚度仅为45毫米,直径3.7米,材质为不锈钢,热膨胀系数大,容易变形,整个堆芯板上要开1500多个大小不同孔,最终保证整个平面最低点和最高点的偏差在0.12毫米以内,相当于成年人两根头发丝,两相对平面局部平行度必须控制0.05毫米以内,制造难度不言而喻。”而如何来保证零件的精度呢?米大为说:“堆芯底板如果不平整,就容易引起燃料组件的安装位置度,影响驱动线,导致控制棒卡顿,无法控制芯堆,如孔隙位置误差,也会引起堆芯震动,甚至造成核安全事故,后果不堪设想。一机床经过多年的科技研发和经验积累,开发了一整套精密加工、精密焊接、精密装配的核心技术,产品质量及技术水平达到了国际领先水平,引领着该产品的制造技术发展方向”。

  为了完美地完成“华龙一号”堆内构件的制造任务,达到近乎苛刻的核电标准指标,上海第一机床厂有限公司先后攻克了71项工艺、试验等难关;完成了2项材料国产化、5项焊接技术、4项检测技术、7项工艺技术的技术创新;获得了10项发明制造专利。上海第一机床厂有限公司仅用30个月完成了全球首台华龙一号堆内构件的制造任务,刷新了国内外第三代核电技术堆内构件制造的纪录,也使企业又一次实现了飞跃发展。

  为何“华龙一号”的设计精度要达到如此的精准?上海第一机床厂有限公司总经理助理兼质量保证部部长与质量检验部部长何雅杰说:“在核电领域,安全重于一切,我们考虑的首要问题并不是经济利益,而是核安全。”何雅杰表示,一个堆内构件由一万多个零部件构成,而核反应堆一旦运行起来,对其运行安全的最大最有力的保障之一就是设备的高质量。

  “由于堆内构件的重要性,为了保证质量,一机床对每一个步骤都制定了作业指导书,对重要的步骤还制定的风控措施,仅“华龙一号”堆内构件就设立了147项风控措施。”何雅杰说,为了确保“华龙一号”的绝对安全,上海第一机床厂有限公司制定了完整的追溯机制。“设备上的每一个零件、每一条焊缝,我们都能查出是哪一天,由谁来做的,谁来检验,谁进行的监督,用的是那一批材料,工作文件是由谁来审批通过的,这样就能通过明确责任的方法提高员工的责任心,让每个员工一次把事情做好,也能通过对已发生的问题进行反馈并不断迭代来提高设备质量。”何雅杰表示,正是由于有了这样完善和精细的质量保证体系,才让“华龙一号”从投产至今顺利地通过验收。

  从上世纪80年代初开始发展至今,我国的核电事业已逐步从“中外合作”的“万国牌”转变成了拥有完全自主知识产权的“中国造”。而作为中国制造的全新名片,“华龙一号”也已经在世界舞台上证明着自己的存在。坐落于阿拉伯海沿岸、巴基斯坦卡拉奇市附近的卡拉奇2号核电机组,就是继福建福清5号机组之后全球第二个开建的华龙一号核电项目,也是海外华龙一号首堆示范工程,它是我国实施“中巴经济走廊”和“一带一路”建设的重要成果,也是国家大力推动中国核电“走出去”战略的标志性项目,为中国核电项目“走出去”赢得了更多支持。

  目前,“华龙一号”已经在巴基斯坦、阿根廷、英国等国家迈出了实质性的步伐,并随着“一带一路”战略的推进而享誉全球。从最初的“追随者”到如今的“领导者”,中国核电在世界领域正逐步确立自己的全新地位。

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