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秦山核電站:新中國核電事業的起點

作者:中國儲能網新聞中心 來源:中國能源報 發布時間:2019-09-26 瀏覽:
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1971年的秋天,我正在湖北“五七干校”勞動鍛煉,接到第二機械工業部發來“急速回京”的電報后,立即動身趕回北京。下了火車,二級部派車將我直接送到了劉偉副部長的辦公室。劉副部長用嚴肅而又熱切的眼神注視著我說:“中央決定在華東建一座核電站,要一個負責核電站設計的技術負責人,部里推薦,報請中央同意,由你擔任技術負責人。”

當時,國際原子能機構召開了和平利用原子能的第三次會議,于是我迅速查閱會議英文資料,認真審讀后發現,壓水堆的技術成熟,結構嚴謹,安全性較好,具有可操作性。然而,當時美國《核能》雜志發表文章說熔鹽堆好,很多人特別是上海高校,還有上海工宣隊一些同志,希望做熔鹽堆,也做了很多實驗和方案。

從理論上講,熔鹽堆既能發電又能把釷-232、鈾-238轉化為裂變燃料,利用率比較高,但它的放射性很難封閉,熔鹽對主管道的腐蝕很強,因此只能作為科研開發,要運用到核電站建設,當時還不具備可操作性。此時搞核潛艇的彭士祿正在北京舉辦相關的核動力會議,我便請他到上海為壓水堆方案說話。當我將自己的設想和壓水堆方案向彭士祿和盤托出時,彭士祿欣然同意了。于是,在討論確定堆型的會議上,彭士祿詳細說明熔鹽堆技術難度大,還有很多問題沒有解決,特別是放射性比較大,需要機器人操作,因此缺乏安全性,而國內壓水堆技術相對成熟。半年后,美國也宣布了熔鹽堆下馬,于是大家統一意見,壓水堆成為第一預備方案。

選定堆型后,又確定規模為30萬千瓦,第一個堆定為30萬千瓦是很大膽的,因為蘇聯第一個堆是5000千瓦,美國第一個是9萬千瓦。我帶領大家在全國制造行業搞了實地調研,從設備制造能力、加工制造水平、核工業系統能力等方面得出結論,通過努力是可以搞30萬千瓦的。經過一年多的調查,1973年11月,二機部正式將壓水堆30萬千瓦的方案報到國務院。

周恩來總理看了報告后批示,一要聽匯報,二要做個模型看看。

1974年3月31日,中央專委在人民大會堂的新疆廳聽取匯報。當我提出:由于實驗、科研開發,提高設備制造能力,整個“728工程”(當時的秦山核電工程代號)建設費用大約需要六億三。周恩來總理當時已經患病,身體非常瘦弱,但他精神煥發,一揮手說:六億三,值得。他還說,建設我國第一座核電站,主要是掌握技術、培養隊伍、積累經驗,為今后核電發展打基礎。

艱難落地秦山

1971年末,來自全國各地的核科技人員,在上海組成了一支會戰隊伍。大家的共同心愿就是,早日建成我國自行設計和建造的核電站。但是,核電站與我們已做過的其他反應堆工程相比,反應堆的溫度、壓力、功率密度、質量指標和可靠性、壽命等要求都很高,安全設施和系統也更加完善、更加復雜,對環境保護的要求也非常嚴格。在對比了國際上壓水堆核電站的技術難度與我國核技術水平和制造能力以后,大家認識到差距很大,但這并沒有讓我喪失信心。因為我們也有有利條件,我國已有初具規模的核工業科技體系,已能制造部分重型和精密設備,包括30萬千瓦的火電機組,問題是設法填補差距和解決面臨的技術難題。

由此,我帶領技術團隊與上海核工程研究設計院包括全國幾十個科研、設計、制造單位進行了多次研討,擬出了264項科研試驗項目和26項旨在提高工廠制造能力的技術擴建項目,報經國家主管部門納入計劃。

1978年開始,關于如何建設核電站卻有了分歧:一個是說我國自己干不行,不如買來輕松。另一個是說我國自己能干出核電站。有人說:“你們肯定干不成,你們能干原子彈,干不成核電站”“728設計隊都是一些教師,畫的圖紙像畫漫畫一樣”。我聽了這些不負責任的話,雖然有些生氣,但冷靜片刻,然后據理力爭。我們設計隊的人員結構非常合理,一是核工業系統調來有核科技實踐經驗的200人,二是從上海工廠來的有制造經驗的人員,還有高校和科研院所來的理論基礎扎實的人員,當教師畫圖不行,但理論基礎扎實。在進行了長達7—8年之久的科研試驗、設計研究、分析論證,以及技術培訓和工廠技術改造等項工作,秦山核電工程的可行性報告終于得以通過,并于1983年列入國家計劃的重點建設項目。1983年6月,秦山核電前期工程啟動。1985年3月,工程正式開工。

難忘的8個春秋

初到秦山,我和其他技術人員一樣,住在簡陋的二人間里。一年后,才擁有單獨的辦公室。那時候,我全身心投入工作,辦公桌上攤著圖紙,墻上釘著圖紙,書架上吊著圖紙,茶幾上還堆著厚厚的幾疊圖紙。1987年1月,國務院第15號文件指定時任核工業部副部長的趙宏兼任秦山核電公司總經理,我任總設計師兼第一副總經理。當時主管工業的國務院副總理李鵬告訴核工業部部長蔣心雄:出了問題,我就拿他們倆是問!核工業部的正式任命文件下達后,蔣心雄部長加碼:“你們倆要出上海和秦山,要經過我同意。”

30萬千瓦壓水堆核電站是一項具有開創性、技術難關密集的重大工程項目,設計十分復雜。這座核電站由反應堆和大約200個系統所組成,大小設備約3萬件,儀表和控制屏臺、機柜1.76萬套件,閥門1.17萬個。要使這些設備、儀表、部件都能按技術指標設計研制出來,系統組合得當,功能發揮正確,需要克服無數難關。

當時,我國還沒有自己的核電規范和技術標準,國際上對核電關鍵技術又保密甚嚴,更增加了設計上的困難。在這種情況下,我結合我國國情,經過自行開發研究,創造性地提出一系列獨特的技術措施,并獲得了成功。核燃料組件是核電站反應堆的核心部分,我親自主持并參與了設計研究。首先在設計中反復比較國外同類產品的優缺點,并決定采用有利于堆芯安全的設計。然后,我與核材料專家張沛霖一道,指導燃料組件的攻關和試驗檢驗等工作,直到試制成功。我國首次設計研制的核燃料組件,經過這么多年的運行,證明性能良好,滿足了秦山核電站的技術要求。

核電站反應堆一回路主管道是直徑700毫米、壁厚70毫米的高溫高壓不銹鋼管道,其焊接是核電站工程建造的關鍵工藝技術。日本三菱重工答應以10萬美元向我方轉讓技術,但因要附加政治條件而未能成交。在主管領導趙宏的支持下,焊接專家潘際鑾教授協同,我從組建焊接攻關實驗室開始,主持制訂了技術攻關方案和要求,并對關鍵工藝作出決策,同時挑選了優秀焊工進行實物試驗和技術培訓。根據試驗和取得的大量檢測數據,終于摸清并掌握了主管道焊接的技術訣竅。我們自己完成的主管道焊接質量完全符合標準,得到了國際原子能機構安全評審專家的贊賞。核電站的二回路汽輪發電機組在熱試車沖轉中是否需要另行設置調試供汽鍋爐,歷來是國外核電站設計建設有爭議的技術問題。經過嚴謹認真分析論證后,我決定秦山核電站取消調試鍋爐,在熱試車中,直接依靠一回路熱試車過程中主泵旋轉機械加熱和穩壓器的電加熱,使蒸汽發生器二次側產生積聚的蒸汽進行汽輪機熱試車沖轉,秦山核電站汽輪機和發電機熱試車一次沖轉成功。

在整個工程建設中,技術團隊最終排出了380多項科研試驗項目。8個春秋,關鍵性的技術障礙得到排除,142項成果榮獲國家和部級獎勵。

獲得國際信任

在秦山核電廠從設計、建造到運行的過程中,我始終如一地貫徹“安全第一、質量第一”的方針,親手制定了安全設計所必須遵循的四條原則和十條措施,并嚴格監督實施;建立起一套嚴格的標準、法規和安全導則所支持的質量保證體系。還組織了《秦山核電廠最終安全分析報告》編寫委員會,親任編委會主任。借鑒美國核管理委員會管理導則的標準格式和內容,分17章24冊,約200萬字,950多張圖,910多張表,400多份支持性材料。國家核安全局審評后,于1990年夏天舉行了秦山核電站安全問題論證會。對國內知名專家提出的問題,我應對自如,以富有說服力的回答,贏得專家的首肯。1989年,應我國政府邀請,國際原子能機構組織來自8個國家的11位資深核電專家到秦山核電站進行了運行前的安全審評。評審報告指出:對秦山核電廠運行前的現場檢查總的印象是肯定的。沒有任何危及建造完成和建成后電廠啟動的安全問題。國際社會對我國第一座自行設計建造的核電站投了信任的一票。

經參建人員共同努力,秦山核電站于1991年12月并網發電(1992年7月達到滿功率),實現了我國核技術史上的又一個重大突破,結束了我國大陸無核電的歷史。1995年,秦山核電站工程通過了國家驗收。1997年, 《秦山核電站的設計與建造》獲得國家科技進步特等獎。秦山核電工程是尊重科學,敢于實踐的光輝典范之作,我作為其中的一分子深感光榮和自豪。

  (歐陽予系秦山核電站總設計師,本文摘自《書寫輝煌——秦山核電基地開工建設30周年口述實錄》)

關鍵字:核電站

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