踏上三代核“芯”制造征途——中核包头公司国内首个AP1000核燃料组件生产线建设纪实

踏上三代核“芯”制造征途
——中核包头公司国内首个AP1000核燃料组件生产线建设纪实

2014年5月21日下午4点13分，当长达4.7米，散发着银灰色光泽的国内首个AP1000核燃料组件骨架被平放至检测台的一刻，中核包头核燃料元件股份有限公司（以下简称“中核包头公司”）组装车间的大厅里瞬间掌声雷动，经久不息，在场见证这特殊一刻的员工难抑心中的激动之情，眼中饱含着泪水，美国西屋公司技术专家翘起大拇指连声说着“good!very good!”，该骨架的制作完成，标志着中核包头公司在引进、消化、吸收美国西屋公司转让技术的征途上又迈出了坚实的一步。

中核包头公司由中核北方核燃料元件有限公司（以下简称“中核北方公司”）、国家核电技术有限公司和中核建中核燃料元件有限公司三方分别出资成立，承担我国消化、吸收、自主创新三代核电燃料组件的使命。

作为中核包头公司最大控股方的中核北方公司，当前已拥有国内重水堆核燃料组件及AFA3G核燃料组件生产的成功经验，但作为国内首个承担三代反应堆燃料组件生产的公司，中核北方公司执行董事、总经理，中核包头公司董事长马文军表示，我们所从事的核行业承担着特殊的社会责任，对安全和质量的要求是重中之重，因为稍有不慎就有可能给整个行业带来颠覆性的后果，所以在深感责任重大的同时要始终抱有如履薄冰的态度，把每个看似微小的环节做细做优，为核电站提供安全可靠的高品质的燃料组件。

从引进到吸收的“求真”之路

在中核包头公司成立之初，收到西屋公司燃料组件的技术转让文件5000余份，自此拉开了中核包头公司技术转让工作的序幕。“西屋公司初期所提供的技术资料有如一道拥有川菜的麻、粤菜的鲜、苏菜的甜等诸多特色的菜谱，而AP1000核燃料组件的制造技术则是博众家所长，将这道菜谱的所有优势集聚一身。”中核包头公司党总支书记龚树河形容道。

为了能够最大程度地吸取技术资料中的精华，前期的翻译和整理工作就显得尤为重要。当时由于AP1000主体厂房还没有开工建设，专业技术人员挤在一个不足60平米的房间里夜以继日地开展工作。“我们和时间抢速度，多抢一分钟，就可能多一份收获。”中核包头公司副总经理石双庆回忆道。靠着这股子韧劲儿，中核包头公司于 2011年12月份完成了文件的审核工作，2012年3月底完成了技术转让文件的中文出版。

为更好地实现与美国西屋公司的技术对接，中核包头公司挑选了专业技能和英语水平优秀的技术人员完成了在美国西屋公司的出国培训。培训内容囊括化工转化、一体化可燃毒物（IFBA）芯块涂覆技术等在内的11项内容，使技术人员更加直观地感受到AP1000核燃料组件生产过程。

不仅如此，中核包头公司还和美国西屋公司签订了长达15年的“动态许可”。这意味着在截至2022年的这段时期里，双方将以互动的形式，就各自在技术领域所取得的最新进展进行交流。“这将使双方的技术交流不再停滞在初期技术转让的阶段，而是随着双方技术的不断进步，相互博对方之所长，使交流始终处于一种动态。”中核包头公司原总经理王翰骏介绍道。

春寒之下逆流而上

2011年的3月11日，在国家核电大楼会议厅里中核包头公司与国家核电技术有限公司正式签署了《AP1000技术分许可协议》，标志着中核包头公司成为AP1000燃料组件制造技术国内唯一指定用户。这一消息犹如一股强劲的春风为阴山脚下这片倾注了核工业几代人心血的黄土地带来了新的生机与活力。

也许是历史的巧合，正当中核包头沉浸在无限喜悦之中，对未来满怀期待与憧憬时，日本福岛核电站在这一天突发泄漏，一度引起全球核电业界的“阵痛”。而原定于2011年8月开工建设的AP1000主体厂房也无可避免地遭遇了这场核电发展的“倒春寒”，项目开工审批被延期。怎么办？停滞不前意味着倒退。土建停人不能停，中核包头公司当即决定实行“两条腿儿”走路，一方面对照福岛事故这面镜子重新审视自身在建设先期存在的不足，力求将工艺布局的细节抠细抠实，做好项目建设随时开工的准备；另一方面加大对引进技术的消化吸收，积极开展相关科研工作，使技术储备更加充分。

2012年3月28日，中核包头公司AP1000项目建筑工地鞭炮雷鸣，AP1000燃料组件生产线正式开工建设。就在两天前，中核包头公司取得了国家核安全局颁发的《AP1000核电站燃料组件生产线建造许可证》，这期待已久的“解冻”让长久以来蓄势待发的中核包头公司即刻迈入了如火如荼的建设发展期。一天当三天用，时间紧，任务重，但质量丝毫不能打折扣。为此，以马文军为首的公司高管亲自带队与土建施工方华兴公司进行沟通，对确保全面完成土建施工做了详细可行的安排并编制了网络施工计划。与此同时，工程设计方、承包方、监理方以及工程项目部的员工组成了一个团结的“大家庭”，在这个大家庭里大家共同绷紧一根弦，充分发扬 “五加二、白加黑”的精神，既要主持施工技术方案的编制、审定，又要实地踏勘拍板定案，“白天一把锁，晚上一盏灯”，施工现场经常出现他们忙碌的身影。

博观而约取，厚积而薄发。在这段“蛰伏”期，中核包头公司并没有因为这场“倒春寒”而止步，反而以一种更加积极的态度陆续开展了多项科研工作，暗自积聚着巨大的能量。“回过头看，AP1000核燃料组件生产线能够走到今天，很大程度上得益于福岛事故后那段时期中核包头公司员工对工作始终如一的坚持和坚韧不拔的毅力，其实从事哪种行业，一定要坚持。不坚持，永远都走不到成功的一天。”王翰骏说道。

让“洋设备”披上唐装

AP1000技术是目前业界公认的最具安全性的三代核电技术。而与其相匹配的核燃料组件制造技术的引进使中核包头公司获得了三代核燃料组件制造技术的机会，同时也面临更大的挑战，这就要求中核包头公司在短时间内充分消化吸收工艺转让技术、设备制造技术、燃料生产技术，并在消化吸收的基础上再创新，真正实现核燃料组件制造关键重大设备的国产化。

马文军曾多次深入到中核包头公司基层一线勉励技术人员，“AP1000核燃料组件制造产业作为一个全新的朝阳产业，想要真正做优做强，就要不竭余力早日突破关键重大设备受制于人这个制约企业向前发展的瓶颈，因为掌握不了核心技术意味着始终处于被动，要打破国外技术垄断，拉近与国际先进水平的距离，一定要勇于迈出设备国产化这一步，从而将主动权攥在我们自己手中。”

要登就登最高的山峰，要看就看最美的风景。2010年1月，中核包头公司将一体化可燃毒物（IFBA）芯块涂覆技术等5个课题作为 “攻坚战”，申报了国家科技重大专项“AP1000核燃料组件制造技术研究”。AP1000所用可燃毒物是一种新型技术，开创了国内该领域的“先河”，而利用磁控溅射技术制备芯块，又一次填补了国内相关技术的“空白”，二者作为AP1000燃料组件制造的亮点，更是难点。

对于承担此项“垦荒”任务的中核包头公司燃料棒制造车间的技术员来说，要做一台各项硬性指标等同于甚至优于国外进口的一体化可燃毒物（IFBA）芯块涂覆炉，科研项目开展伊始可谓举步为艰。期间，这些年轻的“80后”技术人员还通过技术手段的改进，在原有基础上进一步“求变”，使极限真空、泄漏率、气压分布均匀性及除氢效果得以优化。

从复制“洋设备”、改造“洋设备”到超越“洋设备”，中核包头公司在与国内高等院校、科研院所、生产企业合作，消化吸收引进技术，建设第三代核电机组的同时，针对其不足之处和发展空间，设立专项同时进行改进和创新，开发出具有自主知识产权的核燃料组件制造设备，真正让“洋设备”披上了“唐装”，从而走出了一条“引进—消化—吸收—再创新”的完美轨迹。

以信息化抢占管理先机

“一个企业要发展，归根结底在于管理，而做好企业管理，信息化管理必须走在前面。否则，规模再大，发展再快，效果不一定最好，后劲儿不一定最强。”中核包头公司现任总经理田有军说道。为此，中核包头公司始终坚持把信息化系统管理引入核燃料组件制造行业，使信息化系统建设与AP1000燃料组件生产线建设同步铺开。于是在2009年5月，一支平均年龄仅有26岁的信息化技术团队“初出茅庐”。

知己知彼方能无往不胜，想要真正做到和生产工艺“无缝对接”就要“吃透”每台设备的脾性。 2012年先后完成了覆盖生产工艺、企业资源等6大管理系统的信息化开发、设计、集成测试及检测中心的布置工作，又解决了33台（套）检测设备的工艺数据采集和控制系统集成，基本实现了生产线在信息系统控制下的自动化、智能化运行。

生产线全寿期数字化信息技术作为国家科技重大专项“AP1000核燃料组件制造技术研究”中的五个子课题之一，对企业降低成本、改善管理水平和促进管理变革起着举足轻重的作用。中核包头公司副总经理李瑞丰形容道，“信息化就像是一部行驶在信息高速公路上的‘运输车’。对不同的信息，我们可以选择不同类型的车，信息化的工作重点就是如何‘装上’所需的信息并将其运送到指定的地点‘卸载’，使信息公路上的各种信息有序流转。”

集众智力促“中国品牌”

在中核包头公司组装车间黑色的大理石检测台上， AP1000核燃料组件骨架因其所独具的 “国内首个”的特殊“标签”而倍受瞩目。初看AP1000核燃料组件骨架更象是一件艺术品，“把每次作业都看作是制作一件工艺品，一丝不苟、精益求精，确保每个作业点的质量过关。”已经成为了组装车间员工持之以恒的目标。

而AP1000核燃料组件制造对我国三代核燃料组件制造业来说，仅仅是起步。根据中美签署的合作协议，国家提出在AP1000的基础上，将单机容量提高到140万千瓦甚至170万千瓦以上，从而开创具有“中国品牌”的CAP1400和CAP1700。地处山东荣成石岛湾的两台CAP1400机组预计于年内开工，2018年首台机组并网发电。而中核包头公司也将不负众望，将承担CAP1400首炉燃料共193个燃料组件的供货合同。

自2013年开始，中核包头公司就已经联合上海核工程研究设计院，通过产学研相结合的模式，就CAP1400燃料组件进行了多方面的优化，积累前期的科研储备，并于2014年6月28日与上海核工程研究设计院签订了《CAP1400自主化燃料组件研制：第一阶段——定型组件研制》技术开发合同。“拥有先进的燃料组件制造技术，设备从一开始就下大力气推进国产化研制，未来标有中国品牌的CAP1400燃料组件在国际市场将用实力博取竞争力。”田有军对此充满信心。

时光荏苒，岁月如梭。昔日阴山脚下这片荒原早已被一座花园式企业所覆盖，在绿树掩映下，中核包头公司现代化的厂房以蓬勃之姿矗立于此，向世人展示它的风华正茂，而它的日渐崛起，必将续写中核北方公司核燃料组件制造征途上新的奇迹。