核電設備中國造,是中國核電人深埋心底的夢想。如今,這個夢想正在變為現實。
成立僅5年的東方電氣(廣州)重型機器有限公司(簡稱‘東方重機’),是中國東方電氣集團公司的控股子公司。5年來,他們不僅在廣州南沙區建成了一座現代化的核電設備制造工廠,而且生產出了我國首臺改進型百萬千瓦級CPR1000核電蒸汽發生器、首臺百萬千瓦級反應堆壓力容器、首臺百萬千瓦級汽水分離再熱器。蒸汽發生器、反應堆壓力容器是核島的主承壓設備,汽水分離再熱器是核電常規島的關鍵設備,都屬于“核芯”。這三項突破,標志著東方重機完全掌握了第二代核電設備核心制造技術。
更令人欣喜的是,2009年11月4日,世界單機容器最大(1750兆瓦)的EPR(歐洲壓水堆)核島設備在東方重機開工。EPR核島則屬于第三代核電設備,此舉表明他們具備了制造第三代“核芯”的條件。
從配角到主角的轉換
“我們的核電制造之路是從為外國公司打工開始的,那時我們只是配角。”說這句話時,東方重機總經理王宏的臉上露出一絲幽默。
時間回溯到1997年,那時廣東第二座大型商用核電站————嶺澳核電一期工程準備開工建設。當時選擇了與外國公司合作建設的道路,希望通過引進、消化、吸收、再創新,探索形成中國改進型百萬千瓦級核電技術CPR1000。按照合作建設的條件,外方必須將部分關鍵設備分包給中國公司制造,當時,有5家公司備選,東方重機的控股母公司————東方電氣排在最后。外方的要求只有一個:必須按照外方的質保體系進行生產制造。“這是一個講求透明、嚴謹、可追溯的質保體系,看著外方質保手冊的條條款款,不少人驚嘆:‘寫質保手冊的人簡直瘋了!’”王宏說,面對外方近乎苛刻的要求,愿意從頭學起的東方電氣勝出。
2003年1月,嶺澳核電一期工程全面建成投產。雖然只是配角,但六七年的國際合作及核島主設備制造實踐,使東方電氣掌握了百萬千瓦級核島核心設備的關鍵技術,夯實了核電制造能力。
當東方重機還在熱火朝天地建廠房的時候,當主角的機會來了:2005年3月,嶺澳核電二期工程開建,作為我國自主品牌CPR1000的示范工程,其設備制造由東方重機與外國公司聯合完成。不同的是,這一次東方重機不再是分包商,而是聯合體的領導方,外方僅提供技術支持。
從配角到主角的轉換,讓東方重機在核電設備制造領域如魚得水。借助嶺澳一期、二期,東方重機獲得了寶貴的引進、消化、吸收、再創新的機會與經驗,在核電國產化上實現了跨越式發展。
迄今為止,東方重機完成了國產化率最高的嶺澳核電二期工程6臺蒸汽發生器、1臺反應堆壓力容器、3臺汽水分離再熱器的制造,實現了百萬千瓦級核電站重型設備制造全部國產化。核島、常規島設備市場占有率均居國內第一。
王宏說,目前東方重機已具備年產3套完整核電設備的制造能力,隨著三期擴建工程的竣工,他們將擁有年產4套核島主設備和5套汽水分離再熱器的制造能力。
8948個鉆孔的精準
走進東方重機的車間,一個巨大的圓盤吸引了記者的視線。這個圓盤直徑約3.5米,厚0.6米左右,身上密密麻麻地布滿了蜂窩狀圓孔。
東方重機副總工程師楊帆告訴記者,這就是管板,是核島蒸汽發生器的關鍵部件,鉆孔達8948個。
“最難的是深孔鉆。”楊帆說,除了管板組件結構比較特殊,對鉆孔設備的精度要求很高外,每個鉆孔的孔徑都要求100%合格,孔距、孔垂直度、孔壁光潔度等亦有極為嚴格的指標,只要一個孔出現偏差,整個管板就只能報廢。
面對這道制約我國核電設備制造的難關,東方重機人開展了大量的工藝試驗。他們一絲不茍地調整設備參數,想方設法地配置輔助工裝,精益求精地攻克加工難關,最終確定了鉆孔工藝方案。2008年5月23日,首臺百萬千瓦級蒸汽發生器管板深孔鉆圓滿完成,8948個鉆孔全部一次檢驗合格。
除深孔鉆外,東方重機還憑著智慧和創新精神,攻克了許多制造難關。
百萬千瓦級反應堆壓力容器法蘭筒組件是目前國內最大壁厚的核基部件,制造難度較大。經過多次技術攻關,東方重機自行編制了法蘭筒組件的開孔數控機加程序,掌握了其翻轉、環縫裝焊與開孔技術,成功地生產出合格產品。
防震條是核電設備中的關鍵零部件,因為不能國產,東方重機到歐洲去采購,誰曾想,談了兩天,對方終于答應生產但交貨日期不能保證。回國后,他們拿出技術方案,找到國內一家企業試產,生產過程中,雙方共同攻關,終于打通了制造瓶頸,生產出了合格產品,價格不到歐洲進口產品的一半。?
即便是國際合作,也只是照圖紙單件生產,外方不會告訴你批量生產技術的。”東方重機副總經理唐偉說,東方重機投產時,自主的科研體系就同時運轉。如今,東方重機年研發投入已達上千萬元,建成了材料和檢測技術中心、核島重型裝備研究所,形成了理化分析、材料分析、力學分析、無損檢測、焊接實驗等能力,針對百萬千瓦級核電設備制造的創新成果超過50項。
用卡車裝的質量文件
“270°”,這是標在一個大型接管上的數字。楊帆告訴記者,標上這個數字,是為了確保安裝精度,它同時還會標在工藝流轉卡里的安裝圖紙上。“如果你仔細看,每個工件上都能找到這樣或那樣的標識。”
工藝流轉卡,說是卡,其實不是一張紙,而是一疊紙,上面有操作步驟、工序流轉、質量檢驗等實時記錄,還有工藝流程、安裝圖紙等相關技術文件,是工人操作的必備手冊,也是質量追溯的依據。
“接到任務后,第一件事就是查工藝流轉卡;每操作一步后,第一件事也是在工藝流轉卡做好記錄”,熱處理組長徐新武說,只要上崗,每一個動作都是按照工藝流轉卡里的工藝文件進行的。
“別小看這份工藝流轉卡,它記錄著從材料入廠檢驗、發料、劃線、裝配、焊接、熱處理、探傷檢驗、機械加工、水壓測試、包裝直到發運的每個環節的每個步驟。”東方重機質量管理部部長光海杰說,這種記錄不是粗線條的,以焊接環節為例,它細到焊接人員姓名、資質、使用焊材、焊接設備儀表參數、焊縫成形尺寸等,“我們要確保每個工序都可追溯到操作工。”
工藝流轉卡只是東方重機重視質量的一個細節。在東方重機,總經理王宏直接管理的只有一個部門,就是質量管理部。質量管理部有近百人,占公司總人數的七分之一。
王宏說,普通設備發運時,廠家用一個快遞信封就可以把包括說明書、合格證、竣工圖在內的質量文件郵遞用戶了,而東方重機的質量文件要用卡車裝運。有人戲稱,核電設備有多重,質量文件就有多重。
東方重機不僅提供透明、可追溯的質量文件,而且還制定了“四個凡事”的行為準則,即“凡事有章可循,凡事有據可查,凡事有人負責,凡事有人監督”,總結了包括嚴謹的態度、質疑的思維、溝通的習慣在內的工作方法,以真正踐行“質量是核電企業生命”的理念。
良好的創新能力和精準的質量水平,特別是嶺澳二期項目的成功,為東方重機贏來了發展空間。迄今為止,東方重機在手訂單累計超過150億元,其中包括基于第三代核電技術EPR、AP1000的設備制造訂單,涉及遼寧紅沿河、福建寧德、福建福清、浙江方家山、廣東臺山等核電建設項目,在核島主設備和汽水分離再熱器市場牢牢占據第一的位置。
目前,東方重機正強化其設計能力,王宏說,“我們的目標是具備核電設備成套設計、成套制造、成套供貨的能力,力爭早日做出‘交鑰匙’工程。”