“驗收合格，準許設備出廠(chǎng)！” 5月10日，在四川成都玲龍一號堆芯測量系統生產(chǎn)現場(chǎng)，簡(jiǎn)單的一句話(huà)，引發(fā)了一陣熱烈的掌聲。
玲龍一號衡芯®系統成功通過(guò)出廠(chǎng)驗收。
“這是核動(dòng)力院具有自主知識產(chǎn)權的核反應堆堆芯測量系統在多堆型應用上的重大突破，衡芯®品牌又打了一場(chǎng)漂亮仗。”中國核動(dòng)力研究設計院堆芯測量系統供貨項目經(jīng)理楊戴博激動(dòng)地說(shuō)道。目前，衡芯®品牌已經(jīng)成功應用于福清5、6號、漳州1、2號、海南昌江3號機組。
由核動(dòng)力院自主設計研制的堆芯測量系統，取名衡芯®。 “衡”來(lái)自于《禮記》“猶衡之于輕重也”，取稱(chēng)量、測量之意;“芯”則代指反應堆堆芯。衡芯®主要用于實(shí)時(shí)測量堆芯中子注量率、壓力容器關(guān)鍵點(diǎn)液位等參數，同時(shí)在線(xiàn)計算燃料組件功率密度和堆芯功率分布等信息，對反應堆安全、經(jīng)濟運行起著(zhù)至關(guān)重要的作用，被譽(yù)為反應堆心臟的“守護者”。
黨的十九大明確提出，我國要加快培育具有全球競爭力的世界一流企業(yè)，國資委要求要進(jìn)一步加強品牌建設的頂層設計和戰略部署，努力培育“中國品牌”，核動(dòng)力院堅決貫徹落實(shí)黨中央有關(guān)部署，在集團公司的組織領(lǐng)導下，大力推進(jìn)品牌建設，在“中核集團”“中國核動(dòng)力”主品牌框架下，逐步培育了“華龍一號”“玲龍一號”“龍鱗”等一批具有行業(yè)影響力的子品牌，其中，歷時(shí)10年自主研制的衡芯®系統，打破了國外壟斷，形成了在國內核電領(lǐng)域的自主品牌。
初生——衡芯®從何而來(lái)？
二十世紀末，國際上提出了三代核電技術(shù)的概念，并迅速取得了全世界的共識，隨后，美、中、法、俄等國陸續在三代核電技術(shù)上持續進(jìn)行攻關(guān)。作為三代核電反應堆一回路重要系統的堆芯測量系統，相比前代產(chǎn)品，對堆芯狀態(tài)的測量提出了更及時(shí)、更精準的要求。
“按照三代核電的設計要求，用于堆芯溫度測量和中子測量的堆芯測量系統應從頂部貫穿進(jìn)入堆芯，這決定了三代核電堆芯測量系統與二代核電堆芯測量系統在設計和設備方面有著(zhù)根本的區別。”核動(dòng)力院堆芯測量系統產(chǎn)品項目負責人劉艷陽(yáng)說(shuō)。
彼時(shí)，國內還沒(méi)有科研單位或者企業(yè)開(kāi)展過(guò)三代核電的堆芯測量系統的相關(guān)研究，一切都需要“摸著(zhù)石頭過(guò)河”。一份三代核電先進(jìn)堆芯測量技術(shù)自主研發(fā)立項建議書(shū)，六易其稿，終被采納，于2010年成功立項。
立項僅僅只是第一步，研發(fā)團隊還有重重難關(guān)要闖。安全級儀控設備部分軟件尚未國產(chǎn)化、燃料組件功率密度和堆芯功率分布等重要參數無(wú)法實(shí)現實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測、中子探測器的采集精度不足……“第一個(gè)‘吃螃蟹’的人，總會(huì )遇到難以想象的困難，我們無(wú)懼。” 劉艷陽(yáng)堅定地說(shuō)。
其中，最為棘手的問(wèn)題在于中子探測器的采集精度。“確保高精度是堆芯測量系統的前提條件，沒(méi)有精度，談何測量。”劉艷陽(yáng)說(shuō)，為確保在堆芯強干擾環(huán)境下探測器電流信號的穩定測量和可靠采集，研發(fā)團隊通過(guò)反復推敲，研制出樣機設備，多次在試驗堆上運行試驗，采集出探測器的實(shí)際信號并進(jìn)行分析。通過(guò)多次迭代，最終研制出了可穩定采集多路微弱電流信號的儀表系統。
2012年到2015年，僅僅用了3年時(shí)間，研發(fā)團隊就完成了系統工程樣機研制、鑒定試驗及驗證和安全級儀控設備取證等多個(gè)重要目標，并于2015年達到了堆芯測量系統設備工程應用的全部技術(shù)條件。
衡芯®系統的成功研制，打破了國外在這一技術(shù)領(lǐng)域的壟斷局面，突破了被國外設備“卡脖子”的困境，也彰顯了我國在核能技術(shù)領(lǐng)域自主創(chuàng )新的決心和實(shí)力。
趕考——衡芯®品牌華麗亮相
2015年5月，華龍一號全球首堆工程福清5號機組正式開(kāi)工建設，確定了以核動(dòng)力院自主研發(fā)的衡芯®系統作為華龍一號首堆堆芯測量設備，衡芯®系統初次踏上了“趕考之路” 。
“衡芯®系統在華龍一號首堆工程中屬于典型的‘三新’設備，供貨周期剛性，對首次工程應用帶來(lái)了巨大挑戰。”楊戴博說(shuō)，不同于樣機科研，對于大規模精密測控設備供貨來(lái)說(shuō)，充足的人力資源、科學(xué)的管理程序和細則、生產(chǎn)設備等缺一不可，如何在確保首堆工程進(jìn)度的同時(shí)，又能保證產(chǎn)品質(zhì)量，是衡芯®系統供貨要突破的“考題”。
“對技術(shù)本身我們是有信心的，難點(diǎn)就在于大規模生產(chǎn)，從零開(kāi)始，我們能做的就是把每一件事做深做細。”楊戴博說(shuō)，從項目開(kāi)工、設計審查、中試樣機、制造開(kāi)工到模塊完成、板卡完成、機柜完成，再到軟硬件集成、測試和驗收，細化每一個(gè)關(guān)鍵節點(diǎn)計劃，嚴格把控工程進(jìn)度。
2018年，華龍一號全球首堆堆芯測量系統產(chǎn)品成功交付，也正式擁有了自己的“大名”——衡芯®，衡芯®品牌華麗亮相，備受關(guān)注。
隨后，漳州1、2、3、4號機組、昌江3、4號機組、三門(mén)5、6號機組等紛紛向衡芯®品牌發(fā)來(lái)了“邀請函”。2017年12月，漳州1、2號項目委托書(shū)正式生效，衡芯®系統正式邁入批量化供貨之旅。
跨越——衡芯®系統多樣化堆型應用
2021年，全球首個(gè)陸上商用模塊化小堆玲龍一號堆芯測量系統項目供貨也正式簽訂。新的挑戰開(kāi)始了。
“與華龍一號相比，玲龍一號衡芯®系統的信號處理柜在輸入的工況信號、數量上都有著(zhù)明顯的區別。”楊戴博說(shuō)，這使得原有的專(zhuān)測設備及軟件不再適用，為了及時(shí)滿(mǎn)足小堆機柜檢驗和測試的需要，必須立即對現有的設備進(jìn)行硬件改造和軟件升級。
經(jīng)過(guò)一番分析討論后，決定增加專(zhuān)測設備的電廠(chǎng)工況通道數量以及輸出信號的精度測試與校準功能。與此同時(shí)，為適應硬件改造內容，專(zhuān)測設備的操作顯示軟件升級工作也在緊鑼密鼓地進(jìn)行。
通過(guò)近3年的研制攻關(guān)，玲龍一號衡芯®系統成功通過(guò)出廠(chǎng)驗收，這也再次證明了衡芯®系統在多堆型核電站的應用是成功的、可靠的。
憶往昔
輝煌業(yè)績(jì)砥礪同心
看今朝
美好藍圖催人奮進(jìn)
衡芯®系統將一如既往
以品牌之力 助推
“中核集團”“中國核動(dòng)力”
品牌戰略實(shí)施
支撐核動(dòng)力事業(yè)第四次創(chuàng )業(yè)
為我國核電事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
作出更大貢獻
