深瞳工作室出品
科技日報實習記者 都芃 策劃 陳瑜
秦山二期核電站風光
秦山一期核電站廠房
2014年7月10日，中核集團自主研制的先進核燃料元件（CF3）在秦山核電完成首個燃料循環(huán)堆內輻照考驗。
2014年6月3日，秦山核電二期工程1號機組111大修提前結束，創(chuàng)造了國內同類型壓水堆核電站十年換料大修的最短工期紀錄。
2002年２月６日，秦山核電二期工程１號機組首次并網成功。
從秦山一期30萬千瓦機組起步，到秦山二期工程實現核電國產化重大跨越，再到華龍一號示范工程全面建成投運，我國核電技術水平和綜合實力躋身世界第一方陣。
中國工程院院士葉奇蓁開玩笑說：“經過秦山二期，我們哪個國家的設備都見過了，而且都是各國最先進的設備，它們怎么回事我們都清楚?！?/p>
88歲的中國工程院院士葉奇蓁對春天有著別樣的感情。
1986年春天，因為一個美麗的“意外”，闊別故土海寧多年的葉奇蓁被委以重任，從此將個人事業(yè)的巔峰之作和家鄉(xiāng)緊緊聯(lián)系在了一起。
在浙江秦山核電基地的山麓上，至今仍可看到一塊刻著“秦山春曉”四個大字的石碑。
“這是我國核電工作者記錄歷史的方式，秦山核電站就像一支‘報春曲’，我國核電事業(yè)迎來春天?！敝泻思瘓F秦山核電黨委書記、董事長黃潛如是解讀。
在我國核電歷史上，秦山二期有著特殊的地位。
它是我國“九五”期間唯一自主建設的核電站。“自主設計、自主建造、自主運營、自主管理”“大型商用”，字字珠璣，重若千鈞，奏出了核電站自主化的“春之歌”。
2002年4月15日，秦山核電二期工程1號機組正式投入商業(yè)運行。20年來，電流從東海之濱的楊柳山下，輸向華東電網，點亮了萬家燈火。今年3月25日，華龍一號示范工程第2臺機組——中核集團福清核電6號機組正式具備商業(yè)運行條件。
從秦山一期30萬千瓦機組起步，到秦山核電二期工程實現核電國產化重大跨越，再到華龍一號示范工程全面建成投運，我國核電技術水平和綜合實力躋身世界第一方陣。
不可能別人制裁就不干了
核電，是利用原子核內部蘊藏的能量產生電能。一顆原子核，直徑只有一根頭發(fā)絲的一億分之一，卻蘊藏著驚人能量。1千克的鈾235裂變以后產生的能量，大致相當于2700噸標準煤充分燃燒釋放的熱量。
核電是戰(zhàn)略高科技產業(yè)，是大國必爭之地。發(fā)展核電是和平時期保持和擁有強大核實力的重要途徑。
在我國核電發(fā)展史上，1986年是個重要年份。彼時，近萬人的核工業(yè)建設大軍從祖國西北、西南等地向秦山集結，我國第一座核電站、秦山核電一期工程正如火如荼地展開。
也就是在1986年前后，面對華東電力日趨緊張的情況，中央決定趁熱打鐵，緊鄰秦山一期，再建設一座大型商用核電站。
1986年初，經國務院常務會議研究確定采用“以我為主、中外合作”的方針，在秦山核電基地規(guī)劃建設四臺60萬千瓦的商用核電機組，分兩批建設。
1986年6月，作為計算機信息管理方面的專家，葉奇蓁在和法國人商討大亞灣核電站建設計劃時，突然接到新任務，讓他參與秦山二期工程建設。
秦山二期設計初期，我國采取中外聯(lián)合設計路線，決策權在中方。剛從大亞灣回到北京的第二天，葉奇蓁便被叫去參與和外方的談判，商討聯(lián)合設計的事宜。然而，到了20世紀80年代末期，因國際環(huán)境變化，中外聯(lián)合設計路線走不通了。但核電站建設計劃不能因此中止。
“聯(lián)合設計不成，我們就自己搞。不可能別人制裁，我們就不干了?！鄙頌榍厣胶穗姸诠こ炭傇O計師，葉奇蓁和團隊被逼上“梁山”，開始探索秦山二期自主設計。
20世紀70年代，葉奇蓁曾參與設計我國生產、發(fā)電兩用堆，后又組織編制了秦山核電一期工程的計劃網絡，積累了豐富的核電設計經驗。然而，面對秦山二期，他仍然感到困難重重。
與秦山一期相比，秦山二期不是簡單的數字變化——機組功率從30萬千瓦提升至60萬千瓦，而是由此帶來的反應堆堆芯、主回路系統(tǒng)布置以及相關輔助系統(tǒng)等多方面變化，復雜程度大大增加，許多參數要重新試驗、計算。更重要的是，按照以往的國際經驗，對一個新堆型，應先建原型堆，再建示范堆，成熟后建商用堆。但秦山二期則是國際上首次對新堆型直接進行商用堆建設。
為了利用好當時中國唯一在建的大型商用核電站，有的技術人員直接參加到大亞灣核電站建設中；有的技術人員利用大亞灣核電站的施工文件，增進學習了解；有的技術人員查閱國際上的文獻資料，以補充施工文件上沒有的東西。
然而，如果將大亞灣核電站一回路的三個環(huán)路變?yōu)?0萬千瓦核電站兩個環(huán)路，環(huán)路減少一個，所有布局就要重新設計?！皻w根結底，大亞灣的設計只能當參考，真正的設計還要靠自己摸索。”葉奇蓁總結。
北京西三環(huán)邊的馬神廟附近，坐落著葉奇蓁當時工作的核工業(yè)第二設計研究院（中國核電工程有限公司前身）。剛搬到這里時，附近還是農田，設計院的大樓就坐落在農田之中。因大樓內經常徹夜燈火通明，夜晚遠遠望去晶瑩剔透，當時被外人戲稱為“水晶宮”。就是在這里，葉奇蓁和設計人員不分晝夜地圍繞秦山二期進行了攻關。
消息傳到法國人耳中，他們對中方的總體設計同樣很感興趣，主動提出派出10名專家前來考察。
主參數、主系統(tǒng)、總體布置和主設備布局，法國人對這四個設計方案都表示認同，但唯獨在兩個環(huán)路布局上，提出應采用90°夾角布置，認為“有利于提升抗震性能”。
葉奇蓁等人經過周密考慮后仍然堅持了原來60°夾角的設計?！拔覀冎饕紤]今后加一個環(huán)路，就可開發(fā)百萬千瓦級核電站，維持了原60°夾角的設計，亦與國際上大部分環(huán)路布置一致?！?/p>
但同時，秦山二期在壓力容器上增加了兩個管嘴，使其成為六支撐結構。這樣既與國際上環(huán)路設計一致，又增強了抗震能力。
憑借著特有的鉆研精神，加之對各類經驗的總結、吸收、創(chuàng)新，秦山二期依靠自主設計，實現了由30萬千瓦原型堆到60萬千瓦標準化商用堆的歷史性跨越。
不要認為洋東西就比我們的好
作為大型商用核電站，秦山二期另一個重要標簽就是“商用”。
“商用”二字意味著其必須嚴格遵守施工期限、投資規(guī)模、技術指標等要求，并且具備大規(guī)模、標準化生產條件。這使得秦山二期在設備采購階段必須“貨比三家”，優(yōu)中選優(yōu)。
由于在設計中參考了法國標準，因此法國廠商在設備采購時被優(yōu)先考慮。法國人同樣知道這一點，在談判過程中要價頗高，并提出如果想獲得信貸優(yōu)惠，就必須所有設備一起打包購買。但時任秦山二期總經理的于洪福并不接招，他決定主動引入競爭，邀請日本、德國、美國等多國廠商共同參與設備競標。
效果立竿見影，在當時國際核電市場低迷的大背景下，各國廠商紛紛拿出最優(yōu)惠的條件參與競標。最終，由于多方競爭的引入，秦山二期整體設備采購成本較此前降低了30%。
設備雖然有了，但其多樣化來源給后續(xù)工作帶來了巨大困難。主要設備來自8個國家47個廠商，若加上配件設備，來源國家達20余個，不同設備堆放在一起，好似在舉辦國際展覽會，堪稱“萬國造”。
不同設備間的接口標準不一、設計各異，大大小小成千上萬的接口需要在后期設計中協(xié)調統(tǒng)一。
葉奇蓁記得，有一次在進行冷卻回路的水質接口設計時，美國主泵設備廠商的一位年輕工程師突然跑過來跟中方人員說，設備冷卻回路里加次氯酸鈉不合理，應該加鉻酸鉀。
“冷卻系統(tǒng)又不是只冷卻主泵，還要冷卻其他設備。尤其電機是銅制造的，跟其他材質不一樣，怎么能加鉻酸鉀呢？”葉奇蓁覺得莫名其妙，趕緊回去翻合同，發(fā)現和美國簽的主泵合同中寫的確實是加入鉻酸鉀。主泵是美國的，但電機可是法國的。他又趕緊讓人去查，隨后想辦法進行協(xié)調統(tǒng)一，解決了二者間接口的問題。
葉奇蓁開玩笑說，“經過秦山二期，我們哪個國家的設備都見過了，而且都是各國最先進的設備，它們怎么回事我們都清楚?！?/p>
但僅僅見過還不夠。
采購來源多樣的背后，是當時落后的國產核電裝備制造水平。許多設備即使將圖紙交到廠家手中，也無法制造。葉奇蓁仍然記得，他前往哈爾濱汽輪機廠考察時看到，其汽輪機葉片生產仍停留在木制模具、手工打造階段。而當時引進自美國的汽輪機其葉片已采用了先進的可控渦設計，這需要借助三軸甚至五軸數控機床才能實現。
既然決定了走核電自主化道路，核電裝備便不可能永遠依靠“萬國造”。于洪福同樣對此感觸頗深，“該合作的要合作，但我們能干的也絕不讓，不要認為洋東西都比我們的好，我不迷信這個?！?/p>
最終，通過科研攻關、技術引進、合作制造等方式，秦山二期總計55項關鍵設備中的47項實現了國產化，包括壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內構件等。我國核電裝備制造水平達到了新的高度。尤其是哈爾濱汽輪機廠通過對引進技術的消化、吸收、創(chuàng)新，制造出了我國首臺600兆瓦（MW）級核電汽輪機，實際功率達650MW。
焊縫處也要打上鋼印
“九五”期間我國開工的核電站一共有4座，但秦山二期是唯一自主建設的。在秦山二期核電站的建設現場沒有一個外國人，所有的施工管理全部由中國人完成。
“首堆必拖”是國際核電建設的“魔咒”，秦山二期不信這個。
秦山二期是我國首次在核電站建設中采用招標制、工程監(jiān)理制等現代工程項目管理模式，將工程管理水平提升到了全新高度，也奠定了我國后續(xù)商用核電站建設的基礎模式。最終，秦山二期1號機組在圖紙極其緊張的情況下，提前47天投入商業(yè)運行，打破“魔咒”，開了個好頭。
提前絕不等于馬虎，作為秦山核電二期工程施工總承包單位，從組建開始，中原核電建設公司秦山二期工程項目經理部精心謀劃，組織編制了《秦山核電二期工程質量保證大綱》及62個管理程序，對施工單位的技術能力和質保能力進行了嚴格評審和規(guī)范，為項目順利推進奠定了基礎。
時任中原核電建設公司秦山核電二期工程項目部質保工程師的張齊兵對此印象格外深刻。作為質保工程師，張齊兵要負責本單位和其他分包建設單位的質保管理。
張齊兵至今記得，核電站防水要求嚴格，在秦山二期尚未澆筑第一罐混凝土前，要在混凝土墊層上鋪設防水墊層。
“我現在還記得那個工藝，叫作‘氰凝二布五涂’。”張齊兵回憶道，當時由于氣候條件不佳，施工人員在無紡布上涂抹防水材料時起了氣泡。氣泡雖然不大，但混凝土澆灌上去后便會將氣泡擠破，防水墊層將出現滲漏。
海水鹽分大，一旦浸入腐蝕，后果嚴重。張齊兵要求返工重涂。但當時已是四月末，距離既定的正式開工日期僅剩一個多月，此時返工將會給工期帶來巨大壓力。施工單位堅決不同意。但張齊兵不管，堅持要求返工?！昂穗娬驹O計壽命是幾十年，寧肯后面加快進度累一點，也絕對不能馬虎?！?/p>
最終因為這段插曲，施工單位額外付出一周的時間。即使如此，張齊兵也從不妥協(xié)。正是由于對每一個質量關口的嚴把，他今天仍然可以自信地說，秦山二期質量萬無一失。
而在葉奇蓁看來，秦山二期不僅大大推動、完善了我國核安全理念的制度化、法制化、程序化，更是早已將其內化為了精神信仰，寫入了每一個中國核電人的基因里，代代傳承?！霸诤穗娬竟ぷ饔幸粋€特點，什么事就是什么事，不得弄虛作假，所有的東西都要有記錄，即使焊工焊接完后也要在焊縫處打上鋼印，終身負責。”
有核電的地方就有秦山人
2002年2月6日，秦山二期主控室里，當功率表上的數字從“0”開始不斷向上攀升時，整個房間沸騰了，秦山二期1號機組提前23天并網成功。
現場掌聲雷動，人們熱情擁抱，甚至喜極而泣。經過2個多月的試運行，4月15日，秦山二期1號機組正式投入商業(yè)運行。數千個日夜的艱辛結出了核電自主化最豐厚的果實。
正因有了秦山二期的嘗試與磨練，我國不僅掌握了60萬千瓦核電站的設計與制造能力，同時也具備了向100萬千瓦發(fā)起沖鋒的能力。
20世紀90年代，中核集團開始對自主百萬千瓦級核電技術進行攻關，并于1996年提出了177堆芯方案，這也是華龍一號堆芯設計的雛形。華龍一號使用的CF3燃料組件，就是在秦山二期2號機組完成全部長循環(huán)輻照考驗的。燃料組件性能達到國際同類產品先進水平，為華龍一號建設以及國內核電大規(guī)模應用奠定堅實基礎。
2000年，哈爾濱汽輪機廠為秦山二期生產出了我國首臺650MW核電汽輪機。2016年，其采用完全自主研發(fā)技術設計的華龍一號汽輪機組通過專家評審，評審主任正是葉奇蓁，此時他已是中國工程院院士。
秦山二期建設中，中國一重澆鑄了當時我國最大核電用鋼錠，填補了核電裝備國產化的一塊空白。2018年，習近平總書記在中國一重視察其為華龍一號制造的蒸發(fā)器管板等核電產品展示后強調指出，制造業(yè)特別是裝備制造業(yè)高質量發(fā)展是我國經濟高質量發(fā)展的重中之重，是一個現代化大國必不可少的?，F在，國際上單邊主義、貿易保護主義上升，我們必須堅持走自力更生的道路。中國要發(fā)展，最終要靠自己。
嶺澳二期核電站、浙江三門核電站、海南昌江核電站……有核電的地方就有秦山人，那些當初從各個單位匯聚到秦山腳下的年輕人們，如今又散落到了各個核電站。孫云根，碩士畢業(yè)即來到秦山二期，任設備處進口科科長，如今已是海南核電有限公司總經理；未曉朋，秦山二期時的學徒焊工，如今已成為核電管道焊接領域的“大國工匠”……他們在各個崗位為中國核電發(fā)展貢獻力量。
如今，秦山二期4臺機組累計發(fā)電超過3045億千瓦時，機組WANO綜合指數連續(xù)保持滿分，運行業(yè)績處于世界核電行業(yè)先進水平，走出了一條我國核電自主發(fā)展的路子。
秦山二期，這個曾經跟在別人后面努力追趕的“學生”，如今已是核電自主化發(fā)展中當之無愧的“老師”。當華龍一號向電網送出第一度電，當卡拉奇核電站內響起“中巴友誼萬歲”的歡呼，回溯過往，我們終于讀懂了秦山二期作為我國首座自主設計、自主建造、自主運營、自主管理的大型商用核電站所承載的意義，四個“自主”是那樣擲地有聲，重若千鈞。
（本報實習記者孫瑜對本文亦有貢獻）
