8月10日况芒，全球首個陸上商用模塊化小堆玲龍一號反應堆核心模塊成功吊裝九默，玲龍一號核島設備安裝關鍵路徑上的第一個里程碑節(jié)點順利完成殃恒。

玲龍一號反應堆核心模塊主要包括壓力容器和蒸汽發(fā)生器兩個關鍵設備。“與華龍一號的分散布置相比尘斧，玲龍一號最突出的特征就是一體化設計天尤、模塊化建造等，這次核心模塊吊裝就是最好的詮釋范蛉。”中國核動力研究設計院副院長唐傳寶介紹說羊湃。

玲龍一號的蒸汽發(fā)生器內(nèi)置在反應堆壓力容器里。吊裝前份噪，蒸汽發(fā)生器就已經(jīng)在工廠與反應堆壓力容器完成了組裝焊接然走，相當于把核電站的“肺”裝在了“心臟”里面。

此后，堆內(nèi)構件芍瑞、主泵等關鍵設備也將陸續(xù)到場安裝晨仑，距離揭開玲龍一號“神秘面紗”，我們又更近了一步拆檬。

即插即用洪己？

作為全球首個開工的陸上商用模塊化小堆，玲龍一號是中核集團繼華龍一號后的又一自主創(chuàng)新重大成果竟贯，是我國具有完全自主知識產(chǎn)權的多功能模塊化小型壓水堆答捕，標志著我國在模塊化小型堆技術上走在了世界前列。

“傳統(tǒng)的大堆我們可以把它看作一個家用的臺式電腦屑那，包括了顯示器拱镐、主機、鍵盤等持际，小堆我們可以把它當作一個筆記本電腦沃琅，它的顯示器、主機搂物、鍵盤等都集中到一起了悯女。” 中核集團玲龍一號總設計師宋丹戎為小堆的定義給出了通俗的解釋。“

玲龍一號最大的創(chuàng)新點姥咖，就在于它的一體化設計犀震。” 玲龍一號副總設計師秦忠介紹說，“這一理念體現(xiàn)在玲龍一號設計碟灾、制造禀坝、運輸、安裝的全過程倾秤。”

在“一體化”的設計下伟秩，以往需要在現(xiàn)場進行的大量安裝工作都能夠在工廠內(nèi)完成。這樣一來衬朗，設備的質(zhì)量得到了進一步的提高猿悔，造價將降低，所需工期也將大幅縮短捧贺，為核電設備的批量化角葱、規(guī)模化生產(chǎn)打下基礎座泳。

在核電站設備中惠昔，反應堆壓力容器是核心設備之一，也是反應堆中唯一不可更換的主設備挑势，被譽為核電站的“心臟”;而蒸汽發(fā)生器則被稱為“核電之肺”镇防。

相比于傳統(tǒng)核電站分散式的設備布置，玲龍一號的研發(fā)取消了主管道来氧，直接將蒸汽發(fā)生器安裝在反應堆壓力容器內(nèi)部诫给，反應堆冷卻劑泵直接與壓力容器主泵接管安裝，從而形成了集成式一體化的設備布置形式啦扬，相當于將核電站中的“心肺合一”中狂。

“這是此前從未有過的設計，沒有任何可供參考借鑒的經(jīng)驗考传，我們進入了一個核能領域的無人區(qū)，只能摸著石頭過河证鸥。”秦忠說僚楞。

從2010年正式立項開始，玲龍一號的原始設計方案在一次次的實踐中被不斷修改調(diào)整四酱，最后確定的終版設計與最初相比已經(jīng)大為不同闽芳。

“研發(fā)過程中所有的環(huán)節(jié)都由我們自主完成，每一步都是以大量的實驗為基礎扑详，里面包含了很多的正向設計媚尊。”秦忠說，“我們自己定目標涕留，自己研發(fā)技術褂反，一邊實踐一邊制定標準。這其間遇到了很多挫折唁返，但自主創(chuàng)新這條路再難也得走下去娇仙，必須要將核心技術牢牢掌握在自己手里。”

在安全性方面辨迷，玲龍一號也處于三代核電的先進水平尾贮，其具有的高固有安全性和完全非能動的安全系統(tǒng)，可以在事故發(fā)生時通過重力和自然循環(huán)等非能動方式將堆芯熱量導出袁暗，實現(xiàn)長期冷卻怔巷。這意味著即便沒有外界操作，玲龍一號也能“自己照顧好自己”讯屈，確保自身安全蛋哭。

在此基礎上，研發(fā)團隊還對安全殼做了適當?shù)姆糯箐棠福藲錃饩奂ǖ娘L險具壮，進一步提高了安全性。

“玲龍一號不是誰的翻版哈蝇，它是一個革命性的集成創(chuàng)新棺妓，邁出了歷史性的第一步攘已。”宋丹戎說。在玲龍一號的研發(fā)過程中怜跑，創(chuàng)新精神貫穿始終样勃。“整個團隊不斷迭代，不斷突破性芬，最終形成了一個自洽的方案峡眶，在此過程中我們不斷提升的設計、制造植锉、安裝能力骡榨，讓圖紙一步步變成了現(xiàn)實。”

“以玲龍一號為起點奕截，未來的核電設備將像家電產(chǎn)品一樣寻僧，流水線生產(chǎn)，即插即用噪境。”玲龍一號副總設計師秦忠總結說堪渠。

重構“心臟”

玲龍一號反應堆核心模塊

2020年11月，玲龍一號反應堆壓力容器設計負責人董元元遇到了一個棘手的難題半泪。

由于其他專業(yè)的設計沒能跟上陶握，壓力容器的制造陷入了停滯。

“原本壓力容器預估的生產(chǎn)周期是40個月效勺，團隊也早在2017年就開始提前籌備禁歧，做足了準備工作。”董元元解釋道嘉容。令他沒想到的是菇唇，其他專業(yè)的設計和制造進度不及預期，相關實驗仍在進行中殉酬，使得設備制造的整體進度卡在原地匪补。

眼看著工期節(jié)點步步逼近，心急如焚的董元元在半個月的時間里和其他專業(yè)的團隊吵了好多次架烂翰。“我和他們電話里吵夯缺，辦公室里吵，拍著桌子吵方案甘耿，起了不少‘沖突’踊兜。”

但問題不是吵架就能解決的，玲龍一號的一體化設計對各個環(huán)節(jié)都提出了前所未有的新要求佳恬。各個團隊必須進行大量的新實驗捏境，以確保每一個數(shù)據(jù)扎實可靠。

作為核電站的“心臟”毁葱，玲龍一號反應堆壓力容器雖“小”垫言，但其內(nèi)部結構異常復雜贰剥。在常規(guī)反應堆壓力容器的基礎上，還增加了支承主泵筷频、包容蒸汽發(fā)生器蚌成、消除主管道、堆內(nèi)分流等額外的功能作用涯馆。“就像套娃一樣秕刊，一層包一層。”設計團隊如是說俺埋。

“反應堆的體積雖然變小了腮德，但功能反而增加了，這就使得設計團隊要做出徹頭徹尾的改變俄脂，對各個環(huán)節(jié)來說都是巨大的挑戰(zhàn)枫技。”董元元說。

由于沒有成熟的經(jīng)驗可供借鑒锁荚，壓力容器設計團隊只能摸著石頭過河蔫狰，對初始方案進行分解催锯、論證滴练、三維建模分析，并聯(lián)合制造廠孵熏，完全按照產(chǎn)品的制造要求進行1:1 模擬體的研制摊桅，從材料、焊材捺氢、焊接工藝藻丢、焊接工藝評定要求、產(chǎn)品焊接要求摄乒、無損檢驗和機械加工要求等方面悠反，對該結構的制造可行性進行驗證。

“我們在時間上打出了充足的提前量馍佑，但其他專業(yè)那邊的各項參數(shù)還在實驗論證中斋否，再著急也趕不出來，這給我們造成了近乎無解的難題拭荤，”董元元說茵臭，“我們只能層層上報，和各方做大量的協(xié)調(diào)溝通舅世，想盡辦法推進度旦委，搶時間。”

最終雏亚，在層層協(xié)調(diào)下缨硝，由兩個設計團隊摩钙、兩個廠家和采購團隊組成的“五方會談”機制建立了起來。這一新的機制打破了傳統(tǒng)的“一對一”對接模式车匪，讓各方能夠第一時間同步自身項目進展秦代，使得困難及卡點能夠得到及時的溝通和解決，讓整個制造流程順暢了起來臼裂。

“我們在此基礎上蚯景，還針對性地設立了一個‘反確認’的流程，從壓力容器的角度提前去給其他專業(yè)的設計制造提要求前肥，盡可能地提升效率楣索。”為此，董元元拉上了力學淀肿、熱工媳惦、流體等多個團隊，預判設計難點讯谎，多方協(xié)力攻克設計難題碎员，最終成功確保了制造的順利進行。

“雖然‘吵了架’乘硬，但大家的初衷都是為了確保項目的順利進行倾圣，看到壓力容器能成功完成，大家都發(fā)自內(nèi)心的高興扁眯。”董元元笑著說壮莹。

玲龍一號不僅在設計上走出了一條新的道路，其具體的制造也打破了傳統(tǒng)的模式姻檀，不僅要求內(nèi)外部門的通力協(xié)作命满，更有著“牽一發(fā)而動全身”的新特點。

“玲龍一號是高度集成的一體化設計绣版，任何設備尺寸胶台、位置、測量方式的微小改變杂抽，都會引發(fā)一系列的連鎖效應诈唬，每一個環(huán)節(jié)我們都要進行反復的論證、確認默怨，以杜絕任何可能的安全隱患讯榕。”玲龍一號副總設計師夏欣說道。

以主給水隔離閥的設計制造為例匙睹，原本的設計要求需要它能夠在5秒內(nèi)快速關閉愚屁，然而制作廠家必須要將隔離閥的尺寸做得更大才能滿足這一要求;在隔離閥尺寸變大后，受限于壓力容器的尺寸顺盆，隔離閥的驅動方式也需要改變蛹活，進而使得其吊裝方式發(fā)生了變化簇抑，只能從外部吊裝進入，這就需要留出相應的孔洞匕磅。更關鍵的是枢蜗，由于隔離閥尺寸變大，測量流量的儀表沒有了安置空間晃逞，只能更改位置箍颗，將原定于在支管上進行的一二回路熱平衡試驗方式全部轉移到了主管上。在新的條件下虽才，如何測量?又如何保證測量數(shù)據(jù)的準確性?分別測量和集中測量產(chǎn)生的數(shù)據(jù)應該如何換算?這些都需要一一解答纲愁。

經(jīng)過反復調(diào)整、迭代寨都，研發(fā)團隊花費半年時間終于解決了主給水隔離閥的設計制造诫汇，而這只是玲龍一號研發(fā)過程中的一個微小縮影。

再造“核肺”

早在2013年的夏天昼接，在成都郊區(qū)的青白江機械廠爽篷，一個由20多人組成的焊接團隊就沒日沒夜地進行玲龍一號蒸汽發(fā)生器的組焊技術攻關，力爭在立項截止日期前拿出成熟的焊接方案慢睡。

由于時間緊逐工，任務重，加之天氣炎熱一睁，每個人都倍感壓力钻弄。一次領導去現(xiàn)場慰問佃却，大家集聚在會議室里對焊接缺陷進行原因分析者吁。面對氣孔、裂紋等焊接缺陷饲帅，究竟是材料本身的原因所導致复凳，還是焊接變形所引起，大家一時爭執(zhí)不下灶泵，最后演變成了面紅耳赤的“拍桌子”大會育八。

“因為之前沒有做過，所以沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗和理論可以借鑒赦邻，盡管大家技術經(jīng)驗豐富髓棋，但最終還是要以驗證結果為準，這一切只能自己摸索轻樟，沒有捷徑可言趴国。”玲龍一號蒸汽發(fā)生器項目成員李潮偉這樣表示。一番激烈的討論后舟门，大家還是迅速回歸到了緊張的實驗中债苍。

初始路線驗證是一大難關坠痒，把它徹底變成現(xiàn)實又是新的考驗。

“小堆的蒸汽發(fā)生器具有體積小咳铅、重量輕选阔、結構緊湊、耐腐蝕性好具椒、傳熱效率高等優(yōu)勢坎扰，大堆的制造技術肯定不能拿到小堆上直接用，這就需要我們拿出全新的設計思路斧壮。”玲龍一號蒸汽發(fā)生器設計負責人劉威說沥涕。

針對一體化布置的特點，團隊開展了蒸汽發(fā)生器緊湊結構設計绑警。為避免引入過大的附加載荷求泰，選用了與大堆不同的新型材質(zhì)作為蒸汽發(fā)生器主要材料，并通過巧妙的雙層套管結構计盒，實現(xiàn)雙面?zhèn)鳠峥势担黾訂挝豢臻g內(nèi)布置的傳熱面積。

“玲龍一號蒸汽發(fā)生器的每一個設計都是經(jīng)過無數(shù)次反復論證才得出的最優(yōu)解北启，整個過程中差之分毫都不行卜朗。”劉威如是說。

然而在前進的路上咕村，研發(fā)團隊要面對的不只是巍峨險峻的高山场钉，還有不期而至的疾風驟雨。

2021年2月懈涛，在對蒸汽發(fā)生器進行第一次超高壓水壓實驗時逛万，現(xiàn)場同事給李潮偉打來電話：“壓力表一路飆升，容器被打壞了批钠。”這句話猶如晴天霹靂宇植，當時李潮偉心里只有一句話：完了，任務節(jié)點保不住了了岸。

“‘容器被打壞’意味著密封結構發(fā)生了變形颗屏，密封失效了。”李潮偉這樣解釋道造蒋，“這簡直是捅破天卑托，就好像米要下鍋，結果鍋壞了篱辫，直接影響到了項目主線的進程势粱。”

面對突如其來的新難題，盡管倍受打擊，但李潮偉還是迅速冷靜下來恋鞋，著手推動局部結構的重做钟骏。團隊花費4個月的時間反復實驗，終于成功解決密封問題赵须，確保了2022年9月蒸汽發(fā)生器的順利完成企鄙。

“玲龍一號的新結構、新材料對我們提出了非常高的要求业嗅，蒸汽發(fā)生器順利完成倘谢，意味著我們十多年來的努力終于開花結果，這是一次刻骨銘心的經(jīng)歷咒吐。”李潮偉感慨道野建。

“新”“辛”相印

玲龍一號采購團隊

“如何買一個不存在的東西?”玲龍一號采購團隊負責人米小琴一上來就拋出了這個深刻的問題。

在玲龍一號的研制過程中恬叹，相比于最核心的壓力容器及蒸汽發(fā)生器的研發(fā)制造團隊候生，采購團隊更像是一群隱居幕后的無名英雄。他們承擔著非常重要的職責绽昼，卻往往鮮為人知唯鸭。

玲龍一號的采購團隊與傳統(tǒng)意義上的采購團隊不同，這支成立于2007年的隊伍所做的工作不是簡單的下單硅确、收貨目溉。對他們來說，簽訂合同只是第一步菱农。接下來的全過程中缭付，他們都要負責質(zhì)量把控，保證監(jiān)督監(jiān)察循未，確保每一個設備保質(zhì)陷猫、保量、按時厨朗、按需完成瑟顶。

“由于玲龍一號是三新設備看剃，有著革命性的模塊化設計和布置淀然，所以我們一開始就對新工藝、新技術的實施困難非常重視秋豌，對制造過程中的風險進行了充分識別和評估悔琉。”米小琴說。

從項目伊始劲旗，采購部組織開展了4次沙盤推演唉攻，通過訪談、交流、情景設計及演習网赤，提前識別風險使萨，形成風險管控清單，采用狀態(tài)屏族延、TOP10等手段進行動態(tài)管理锰扶。“我們識別了上百條風險，并制定相應措施寝受，取得了良好的效果坷牛。”米小琴說。

但即便對整個制造過程有充分的預估和準備很澄，2022年8月京闰，采購部仍然度過了一個艱難的夏天。當時甩苛，集團將在9月底對壓力容器合格驗證蹂楣、蒸發(fā)器焊接進行節(jié)點考核，但直到8月讯蒲，項目進度都不及預期捐迫。

那一個月，采購部的工作人員輪番駐守在制造廠房中爱葵，24小時跟著制造團隊施戴，梳理資源和流程。哪里有卡點萌丈，哪里就有采購部的工作人員赞哗。

“那時候吃住都在廠里，最忙的時候庭走，剛結束一整晚的加班蕴脯，就要立刻參加早晨的組會。但大家都不曾抱怨荸凸，甚至會催促同事去休息曼沐，讓自己承擔更多的工作。”米小琴說一恃。

就是在這樣百折不撓搏贤、勇往無前的精神下，部門順利通過了節(jié)點考核桨檬，一步步圓滿完成任務匿胎。

與采購團隊類似，玲龍一號背后的試驗團隊同樣發(fā)揮著默默無聞卻至關重要的作用众凝。在玲龍一號的創(chuàng)新之路上公垒，研發(fā)團隊的每一個新思路新框、新設計，都要由試驗團隊來進行驗證队魏。但試驗團隊并不只是被動地承接各類設計要求公般，如果設計想法不能實現(xiàn)，試驗團隊也需要反客為主胡桨，在客觀驗證的基礎上反過來對設計提出新的要求俐载。這其中，玲龍一號的非能動余熱排出系統(tǒng)就是一個典型代表登失。

非能動余熱排出系統(tǒng)遏佣，指的是依靠回路中的水由于溫度不同所產(chǎn)生的密度差和水位高低不同產(chǎn)生的重力差作為驅動力形成自然循環(huán)，在不依靠外界提供動力的情況下就自行運作揽浙，將反應堆余熱導出状婶，實現(xiàn)反應堆安全停堆，避免由于外部供電系統(tǒng)失效等情況引起的反應堆嚴重事故馅巷。

“針對余熱排出膛虫、安全注射等要求，我們大大小小的實驗做了40多次钓猬。只是一個水箱進出水的接口稍刀，我們就和設計團隊反復打磨、迭代草悦。”試驗團隊負責人黃志剛說赔绒。

在最初的計劃里，水箱兩個接口之間的距離較近蝠兽，各自負責注入冷水和導出熱氣衡孽。但在實況驗證中，試驗人員發(fā)現(xiàn)在熱量傳遞的作用下警综，兩個接口會彼此干擾谨寂，導致系統(tǒng)循環(huán)無法正常進行。“

這是一個很嚴峻的問題呵寂，直接關系到非能動系統(tǒng)能否起效脆携。”黃志剛解釋道，“為了找到最合適的接口位置豌魏，我們反復進行實驗瞭核，預設了8種不同的工況，前前后后共持續(xù)了半年的時間攻内，才終于成功完成褂磕。”說到這里，黃志剛露出了欣慰的笑容匪傍。

全能選手

除了發(fā)電，核能還有大量的綜合利用前景役衡，包括工業(yè)供氣茵休、城市供暖、海水淡化等手蝎，”宋丹戎說榕莺，“玲龍一號作為全能型選手，能夠布置在不同地點來滿足多樣化的能源需求棵介，應用前景非常廣闊钉鸯。”

玲龍一號發(fā)電功率12.5萬千瓦，建成后年發(fā)電量可達10億千瓦時邮辽，滿足52.6萬戶家庭生活所需唠雕。它的推廣應用可以大大減少我國化石能源的消耗、促進節(jié)能減排吨述。同時岩睁，一臺玲龍一號機組的年發(fā)電相當于植樹造林750萬棵，減少二氧化碳排放88萬噸阅王。

面向我國“2030年要碳達峰湖生，2060年實現(xiàn)碳中和”的目標，玲龍一號可以連續(xù)培扳、穩(wěn)定地承擔碳達峰澳敞、碳中和任務，助力我國深入推進能源轉型硫薇，優(yōu)化能源結構氢熏。

放眼全球，小堆是當前國際核能領域競爭的焦點之一粱宝，目前有18個國家正在開發(fā)建設80多種小堆仲蔼。相比于很多國家開發(fā)的小堆還停留在紙面上，玲龍一號率先邁出了模塊化小堆工程落地這關鍵一步玖膨，在整個國際上都有著重要的示范意義些搅。許多國家都對玲龍一號表現(xiàn)出強烈的興趣。

“玲龍一號的多用途性在國外很受歡迎赛邢，它對于很多電網(wǎng)規(guī)模小乏呐、人口數(shù)量少的國家非常適用，未來大有可為剥悟。”秦忠說灵寺。

如今，“華龍”和“玲龍”一大一小区岗，差異互補略板，完美配合毁枯，已經(jīng)成為中核集團馳騁搶灘海外市場、支撐國家“一帶一路”倡議的“雙龍”叮称。

作為安全种玛、智能的模塊化小型堆，玲龍一號將推動我國在世界核能領域率先突圍瓤檐，為中國制造再添一張靚麗的名片!