隨著國家對核電發(fā)展規(guī)劃的戰(zhàn)略調(diào)整,我國迎來了核電大發(fā)展的時(shí)代。核電站運(yùn)行的第一道安全屏障就是核燃料元件,那么我國核燃料元件制造業(yè)能否從容應(yīng)對這個(gè)“春天”的來臨呢? 對這個(gè)問題,我國最大的壓水堆燃料元件制造基地——中核建中核燃料元件有限公司(簡稱中核建中),用其為國內(nèi)正在運(yùn)行或在建的所有壓水堆核電站供應(yīng)的核燃料組件,且多年來實(shí)現(xiàn)“零破損”的紀(jì)錄作了最好的回答。 不斷擴(kuò)充核電“糧倉”滿足核電大發(fā)展需求 1991年12月15日,我國自行設(shè)計(jì)建造的首座30萬千瓦壓水堆核電站——秦山核電站并網(wǎng)發(fā)電,中國內(nèi)地?zé)o核電站的歷史宣告結(jié)束。 為秦山核電站提供核燃料組件的正是中核建中建成的我國第一條壓水堆核電站燃料元件生產(chǎn)線,它填補(bǔ)了國內(nèi)核電燃料元件制造的空白。 此后,從秦山一期、大亞灣,到秦山二期、嶺澳一期,到秦山二期擴(kuò)建、嶺澳二期,中核建中這座核電“糧倉”已為國內(nèi)正在運(yùn)行或在建的所有壓水堆核電站以及巴基斯坦的恰希瑪核電站生產(chǎn)供應(yīng)了4000多組燃料組件,近百萬支燃料棒。多年來它們在反應(yīng)堆內(nèi)安全運(yùn)行,無一支因制造原因破損,創(chuàng)造出了“零破損”紀(jì)錄。 進(jìn)入21世紀(jì),隨著國家核電中長期發(fā)展規(guī)劃的制訂實(shí)施,核電的快速發(fā)展對核燃料的需求與日俱增。而核燃料產(chǎn)業(yè)鏈上的重要一環(huán)——核燃料元件產(chǎn)能不足的矛盾也逐漸凸顯。 “到2006年,核電大發(fā)展形勢已十分明朗,當(dāng)時(shí)我們算了算,公司原有200噸鈾/年生產(chǎn)能力已經(jīng)無法滿足2008年到2010年間核電站對燃料元件的需求。”公司總經(jīng)理暢欣說,“我們必須抓住這個(gè)戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇,對公司核燃料元件生產(chǎn)線進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)改造。” 隨即,中核建中僅用了2年不到的時(shí)間就完成了核燃料擴(kuò)產(chǎn)改造工程。整個(gè)工程新增工藝設(shè)備超過了2000臺套,年生產(chǎn)能力凈增200噸。 “到2008年底,我們已建成我國目前最大的壓水堆核電站燃料元件生產(chǎn)線,完全滿足目前核燃料的需求。”暢欣介紹說,“現(xiàn)在,又一條具備400噸鈾生產(chǎn)能力的新生產(chǎn)線正在籌備中,預(yù)計(jì)2012年底完工。” 自主創(chuàng)新為擴(kuò)產(chǎn)增效立下汗馬功勞 記者走進(jìn)中核建中化工轉(zhuǎn)化車間參觀時(shí),透過玻璃墻,看見兩個(gè)幾乎一樣的設(shè)備正在運(yùn)轉(zhuǎn)。車間主任解釋道:“右邊是1999年從國外買進(jìn)的二手干法工藝設(shè)備,轉(zhuǎn)化能力只有75噸;左邊則是我們自主研制的干法工藝設(shè)備,轉(zhuǎn)化能力已經(jīng)達(dá)到了100噸。雖然它們看起來一樣,可是核心的東西已經(jīng)完全不一樣了。” 干法工藝是一種先進(jìn)的鈾化工轉(zhuǎn)化工藝,同濕法工藝相比,具有幾大優(yōu)點(diǎn):沒廢液、自動化程度高、粉末性能穩(wěn)定、流程短等。它是核元件化工生產(chǎn)線發(fā)展的方向。 目前,中核建中在100噸干法轉(zhuǎn)化工藝設(shè)備基礎(chǔ)上,投入資金自主研制一套年產(chǎn)200噸干法工藝,這套設(shè)備將用于新建生產(chǎn)線。據(jù)了解,目前世界上只有少數(shù)國家能掌握該技術(shù),其中就有中國。 不僅僅是這些,中核建中每年要投入幾千萬元資金用于技術(shù)創(chuàng)新,取得了一大批科研成果:釓棒國產(chǎn)化、上下管座機(jī)器人自動焊接、芯塊壓機(jī)國產(chǎn)化研制……在中核建中,每年都會產(chǎn)生5項(xiàng)以上的專利技術(shù)。 “通過擴(kuò)產(chǎn)工程,我們積累了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在這些基礎(chǔ)上,我們將不斷自主創(chuàng)新,使我國核燃料元件制造能力再躍上一個(gè)新臺階。”暢欣胸有成竹地說。 不斷升級的質(zhì)保體系造就“零破損” 隨著核燃料元件進(jìn)入規(guī)?;a(chǎn),如何保證產(chǎn)品質(zhì)量萬無一失成了中核建中最大的挑戰(zhàn)。 目前國內(nèi)運(yùn)行和在建的核電站堆型、容量各不相同,因此在中核建中,生產(chǎn)的核燃料元件也多種多樣,如果沒有一個(gè)嚴(yán)格的、識別度高的管理制度的話,是很容易混淆的。 “眾所周知,核燃料元件的質(zhì)量問題,是一個(gè)關(guān)系到核電站運(yùn)行安全的重要因素。因此,質(zhì)量保證體系做得再細(xì)也不為過。”公司副總經(jīng)理兼總工程師任宇洪說。 走進(jìn)零部件加工車間,在每一個(gè)工作臺面上,記者都能看見大大小小的卡片。工人師傅告訴記者,這些都是每個(gè)零部件的“戶口”,今后核燃料元件在核電站中出現(xiàn)任何問題,都能有據(jù)可查。 20多年來,從“管理?xiàng)l例”到“過程優(yōu)化”,中核建中的質(zhì)量保證體系一次次升級,經(jīng)過22次修訂,不斷完善。 “因?yàn)橛辛诉@些,我們提供的所有燃料元件在反應(yīng)堆內(nèi)沒有因制造原因發(fā)生過破損,保持了‘零破損’。全世界包括美國、法國、俄羅斯等在內(nèi),壓水堆燃料元件生產(chǎn)廠家共有十幾家,與他們相比,我們保持了良好記錄。”暢欣自豪地說。 同時(shí),中核建中的核電燃料元件制造設(shè)施始終保持了安全穩(wěn)定運(yùn)行,對周圍環(huán)境未造成任何影響。 “按照規(guī)劃,到2020年,我們將達(dá)到2000噸以上鈾生產(chǎn)能力。”暢欣滿懷信心地說,“我們一定能夠研制出具自主知識產(chǎn)權(quán)的高水平核燃料元件,能夠成為世界一流核燃料元件制造基地!”
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