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“东汽精神”故事丨坚守“中国心”,走别人没有走过的路
时间:2025-02-08    来源: 东方电气微信公众号

无数次的尝试与失败,无数次的汗水与泪水交织,汇聚成了这条核电装备自主化研制的道路。

废寝忘食,工程师们沉浸在数据的海洋中,反复计算、模拟、优化,只为找到那个最完美的设计方案;挑灯夜战,他们攻克了一个又一个技术难关,解决了材料选择、结构设计、制造工艺等一系列难题。

2021年1月30日,“华龙一号”全球首堆——福清核电5号机组成功投入商业运行,成为全球唯一按计划建成的三代核电。

“华龙一号”汽水分离再热器冷试(MSR)、热试、性能考核试验均一次通过,商运性能高于保证值,全面验证了东方电气集团所属东方重机过硬的设计技术,兑现了“超越客户愿望”的承诺。

那一刻,整个办公室沸腾了,所有的疲惫与困苦都在这一刻化为了无尽的喜悦与自豪。

负重前行,开启自主设计之路

关于梦想与坚持、挑战与突破的故事正在这里,悄然上演。

2005年,东方重机承接了国外核电汽水分离再热器的技术转让,条款却异常苛刻:核心技术被严密保护,高昂的技术服务费更是让人望而却步。

当时,MSR所有分离器组件、换热管需要国外供货,两大关键核心技术受制,还要按照国外技术供方的要求,必须使用他们提供的专用软件来完成设计工作,结构也不能有任何修改。

正是这些看似不可逾越的障碍,激发了东方电气人的斗志和创造力。

“研发完全具有自主知识产权的核电主设备,是中国几代核工业人的梦想。”李东铭博士作为MSR性能设计的负责人,带领着一支充满激情与智慧的团队,踏上了这条充满未知与艰辛的征途。

“我们必须打破国外技术封锁,走自主化设计之路。”但是,作为国内首个研发承担单位,研制的难度、风险和成本无疑是巨大的,“产品性能如何保证、技术领先如何实现、追赶计划能否满足进度要求,来自行业内的质疑不绝于耳。”

时间回溯到2010年的初夏,在中国机械联合会的会议室里,一场关乎中国核电装备自主化的汇报评审会正在紧张地进行着。会议桌上,各方专家汇聚一堂,讨论的焦点如同夏日午后的一场“急雨”,激烈而紧迫——在面对汽水分离再热器研发时,中国是应该选择自己独立研发,还是与国际大厂携手合作?

空气凝固了,各方都陷入了沉思。这时,一位身材干练的中年男子站了出来,他便是“华龙一号”汽水分离再热器设计总师刘晓鸿。面对满场的质疑与期待,刘晓鸿的声音清晰而有力:“我们要完全自己设计!”

刘晓鸿深知,这条自主设计的道路将布满荆棘,但他更清楚,只有掌握了核心技术,中国核电装备才能真正实现自主可控。

这是一块硬骨头,但他愿意带领团队,义无反顾地啃下去。


迎难而上,占领核心技术高地

“波纹板和换热管的设计是MSR设计最艰难的任务。”这意味着,在设计过程中,团队必须小心翼翼地在既定框架内寻找创新的可能。

李东铭和团队成员

李东铭博士和他的团队夜以继日地工作,对每一个细节进行反复推敲和验证。“我们就从动量守恒方程直接推导出翅片间距设计公式,结合换热机理,形成了该类型低肋高密度翅片换热管设计方法。”

经过无数次的试验和改进,团队终于突破了技术瓶颈,开发出具有自主知识产权且比国外同类产品效率更高的新型换热管。这个突破性创新为提升产品换热性能及其国产化奠定了基础。

纸上得来终觉浅,为确保设计方案在实际工程应用中的稳定性和可靠性,他们必须面对更为严峻的挑战——用同参数蒸汽进行热态性能验证试验。

刘晓鸿正在分析试验台架问题

“新设计、新工艺、新设备必须进行大量的论证实验。”刘晓鸿深知这一点的重要性。2011年开始,他便带领着一支由技术精英组成的队伍,踏上了寻找合适热工试验单位的征途。

他们跑遍了全国,每一个可能进行热态性能验证试验的单位都留下了他们的足迹。在这个过程中,他们不仅要面对项目执行进度紧迫的压力,还要克服科研课题等多方面的挑战。“这是我们必须跨越的障碍,也是通往成功的必经之路。”

经过大半年的不懈努力,他们终于与两家国内科研院所达成了合作意向。“那一阵子项目进度压力非常大,科研、项目等各条线都催得紧急,没日没夜地全身心都扑在项目上,掉不得‘链子’。”

试验方案的制定是第一步,也是最关键的一步。国内尚未有任何关于再热器和分离器理论研究、分析计算和试验研究的数据,完全处于一片空白地带。

没有现成的经验可供借鉴,团队只能依靠自己的专业知识和实践经验,不断推翻旧的方案,又不断重建新的方案。每一次的推翻都意味着他们需要重新审视问题、重新寻找答案,每一次的重建都凝聚着他们的智慧和汗水。

“前后共进行了30余次的技术评审及论证。”刘晓鸿对这个艰难的过程只是轻描淡写地说着。

探索与创新的道路上,从来就没有一帆风顺的坦途:再热器预试验的结果与预期差异巨大,项目进度、成本压力陡增。

这条路还走得通吗?一时间团队意见陷入了分歧。

“不破不立!我们没有退路!”李东铭果断地提出切开试验件,查找是设计错误还是试验问题。

在进行分离器试验时,汽水混合物中水珠粒径大小是影响分离性能最重要的因素,“可是,实际产品运行粒径是多少?国内外没有资料可循,国内也没有相关测量手段,试验又陷入了僵局。”

骑虎难下之时,刘晓鸿经过广泛征求多方意见、深入研究,历经半年理论论证和试验台架改造,制定出业内专家认可的试验方案。

“我们做到了!”这句话在团队每个人的心中回响,攻坚路上的艰辛与疲惫仿佛都烟消云散,取而代之的是难以言喻的喜悦与自豪,两项试验均取得预期效果,犹如给团队打了一针“强心剂”,鼓足了他们继续前行的信心。

4年时间,技术团队成功研发出具有自主知识产权的MSR用高性能双钩波纹板及高密度新型换热管,两项技术博采众长,处于国际领先地位。

巧妙设计,打破国外专利壁垒

“要有实实在在的自主,就必须打破国外知识产权壁垒,不然一切工作都白费了。”李东铭牵头与结构负责人郑焕比对标准、运行、维护等要求,逐一对大部件进行分解,建立属于有自主知识产权的“华龙一号”MSR结构设计和设备启停要求。

“我们从理论和试验结果对MSR内部的部件逐一制定分析方法。”热工负责人张玉祯从高温高压下的“流体物性”变化,到蒸汽流动路径的微小偏差,每一个细节都逃不过她们的眼睛,成功建立一套MSR主蒸汽流场分析方案。

标准的制定与完善是提升产品质量的基石。工艺总负责人刘远彬牵头首次采用国家标准,结合生产制造经验,填补了GB/T 151和NB/T 47014标准的相关空白。“我们补充了管子管板密封焊规定、优化了管板堆焊过渡层材料降低出现缺陷风险、固化了管板国标材料封口焊工艺,形成了一系列标准和规程。”这一系列标准和规程的制定与实施,为整个行业树立了新的标杆。

看似寻常最奇崛,成如容易却艰辛。

十年间,东方重机赢回了分离器采购权,降低了采购成本和制造周期;提升了出口蒸汽品质,自主设计的新型换热管提升了蒸汽出口温度,提高了产品整体性能;获得了知识产权13项,软件著作权1项。

十年,或许只是时间的推移与项目的推进,但背后的故事却是无数次的技术攻关、无数次的试验失败与再尝试,以及面对重重困难时那份坚定不移的信念与决心。

“是的,我们终于干成了这件事,当时山重水复疑无路,现在回过头来看,这是我们拼过的证明!”刘晓鸿满怀深情地望向远方。

回首来时路,是为了迈向前方更远的征程。

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