核电设备中国造,是中国核电人深埋心底的梦想。如今,这个梦想正在变为现实。
成立仅5年的东方电气(广州)重型机器有限公司(简称'东方重机’),是中国东方电气集团公司的控股子公司。5年来,他们不仅在广州南沙区建成了一座现代化的核电设备制造工厂,而且生产出了我国首台改进型百万千瓦级CPR1000核电蒸汽发生器、首台百万千瓦级反应堆压力容器、首台百万千瓦级汽水分离再热器。蒸汽发生器、反应堆压力容器是核岛的主承压设备,汽水分离再热器是核电常规岛的关键设备,都属于“核芯”。这三项突破,标志着东方重机完全掌握了第二代核电设备核心制造技术。
更令人欣喜的是,2009年11月4日,世界单机容器最大(1750兆瓦)的EPR(欧洲压水堆)核岛设备在东方重机开工。EPR核岛则属于第三代核电设备,此举表明他们具备了制造第三代“核芯”的条件。
从配角到主角的转换
“我们的核电制造之路是从为外国公司打工开始的,那时我们只是配角。”说这句话时,东方重机总经理王宏的脸上露出一丝幽默。
时间回溯到1997年,那时广东第二座大型商用核电站————岭澳核电一期工程准备开工建设。当时选择了与外国公司合作建设的道路,希望通过引进、消化、吸收、再创新,探索形成中国改进型百万千瓦级核电技术CPR1000。按照合作建设的条件,外方必须将部分关键设备分包给中国公司制造,当时,有5家公司备选,东方重机的控股母公司————东方电气排在最后。外方的要求只有一个:必须按照外方的质保体系进行生产制造。“这是一个讲求透明、严谨、可追溯的质保体系,看着外方质保手册的条条款款,不少人惊叹:'写质保手册的人简直疯了!’”王宏说,面对外方近乎苛刻的要求,愿意从头学起的东方电气胜出。
2003年1月,岭澳核电一期工程全面建成投产。虽然只是配角,但六七年的国际合作及核岛主设备制造实践,使东方电气掌握了百万千瓦级核岛核心设备的关键技术,夯实了核电制造能力。
当东方重机还在热火朝天地建厂房的时候,当主角的机会来了:2005年3月,岭澳核电二期工程开建,作为我国自主品牌CPR1000的示范工程,其设备制造由东方重机与外国公司联合完成。不同的是,这一次东方重机不再是分包商,而是联合体的领导方,外方仅提供技术支持。
从配角到主角的转换,让东方重机在核电设备制造领域如鱼得水。借助岭澳一期、二期,东方重机获得了宝贵的引进、消化、吸收、再创新的机会与经验,在核电国产化上实现了跨越式发展。
迄今为止,东方重机完成了国产化率最高的岭澳核电二期工程6台蒸汽发生器、1台反应堆压力容器、3台汽水分离再热器的制造,实现了百万千瓦级核电站重型设备制造全部国产化。核岛、常规岛设备市场占有率均居国内第一。
王宏说,目前东方重机已具备年产3套完整核电设备的制造能力,随着三期扩建工程的竣工,他们将拥有年产4套核岛主设备和5套汽水分离再热器的制造能力。
8948个钻孔的精准
走进东方重机的车间,一个巨大的圆盘吸引了记者的视线。这个圆盘直径约3.5米,厚0.6米左右,身上密密麻麻地布满了蜂窝状圆孔。
东方重机副总工程师杨帆告诉记者,这就是管板,是核岛蒸汽发生器的关键部件,钻孔达8948个。
“最难的是深孔钻。”杨帆说,除了管板组件结构比较特殊,对钻孔设备的精度要求很高外,每个钻孔的孔径都要求100%合格,孔距、孔垂直度、孔壁光洁度等亦有极为严格的指标,只要一个孔出现偏差,整个管板就只能报废。
面对这道制约我国核电设备制造的难关,东方重机人开展了大量的工艺试验。他们一丝不苟地调整设备参数,想方设法地配置辅助工装,精益求精地攻克加工难关,最终确定了钻孔工艺方案。2008年5月23日,首台百万千瓦级蒸汽发生器管板深孔钻圆满完成,8948个钻孔全部一次检验合格。
除深孔钻外,东方重机还凭着智慧和创新精神,攻克了许多制造难关。
百万千瓦级反应堆压力容器法兰筒组件是目前国内最大壁厚的核基部件,制造难度较大。经过多次技术攻关,东方重机自行编制了法兰筒组件的开孔数控机加程序,掌握了其翻转、环缝装焊与开孔技术,成功地生产出合格产品。
防震条是核电设备中的关键零部件,因为不能国产,东方重机到欧洲去采购,谁曾想,谈了两天,对方终于答应生产但交货日期不能保证。回国后,他们拿出技术方案,找到国内一家企业试产,生产过程中,双方共同攻关,终于打通了制造瓶颈,生产出了合格产品,价格不到欧洲进口产品的一半。
“即便是国际合作,也只是照图纸单件生产,外方不会告诉你批量生产技术的。”东方重机副总经理唐伟说,东方重机投产时,自主的科研体系就同时运转。如今,东方重机年研发投入已达上千万元,建成了材料和检测技术中心、核岛重型装备研究所,形成了理化分析、材料分析、力学分析、无损检测、焊接实验等能力,针对百万千瓦级核电设备制造的创新成果超过50项。
用卡车装的质量文件
“270°”,这是标在一个大型接管上的数字。杨帆告诉记者,标上这个数字,是为了确保安装精度,它同时还会标在工艺流转卡里的安装图纸上。“如果你仔细看,每个工件上都能找到这样或那样的标识。”
工艺流转卡,说是卡,其实不是一张纸,而是一叠纸,上面有操作步骤、工序流转、质量检验等实时记录,还有工艺流程、安装图纸等相关技术文件,是工人操作的必备手册,也是质量追溯的依据。
“接到任务后,第一件事就是查工艺流转卡;每操作一步后,第一件事也是在工艺流转卡做好记录”,热处理组长徐新武说,只要上岗,每一个动作都是按照工艺流转卡里的工艺文件进行的。
“别小看这份工艺流转卡,它记录着从材料入厂检验、发料、划线、装配、焊接、热处理、探伤检验、机械加工、水压测试、包装直到发运的每个环节的每个步骤。”东方重机质量管理部部长光海杰说,这种记录不是粗线条的,以焊接环节为例,它细到焊接人员姓名、资质、使用焊材、焊接设备仪表参数、焊缝成形尺寸等,“我们要确保每个工序都可追溯到操作工。”
工艺流转卡只是东方重机重视质量的一个细节。在东方重机,总经理王宏直接管理的只有一个部门,就是质量管理部。质量管理部有近百人,占公司总人数的七分之一。
王宏说,普通设备发运时,厂家用一个快递信封就可以把包括说明书、合格证、竣工图在内的质量文件邮递用户了,而东方重机的质量文件要用卡车装运。有人戏称,核电设备有多重,质量文件就有多重。
东方重机不仅提供透明、可追溯的质量文件,而且还制定了“四个凡事”的行为准则,即“凡事有章可循,凡事有据可查,凡事有人负责,凡事有人监督”,总结了包括严谨的态度、质疑的思维、沟通的习惯在内的工作方法,以真正践行“质量是核电企业生命”的理念。
良好的创新能力和精准的质量水平,特别是岭澳二期项目的成功,为东方重机赢来了发展空间。迄今为止,东方重机在手订单累计超过150亿元,其中包括基于第三代核电技术EPR、AP1000的设备制造订单,涉及辽宁红沿河、福建宁德、福建福清、浙江方家山、广东台山等核电建设项目,在核岛主设备和汽水分离再热器市场牢牢占据第一的位置。
目前,东方重机正强化其设计能力,王宏说,“我们的目标是具备核电设备成套设计、成套制造、成套供货的能力,力争早日做出'交钥匙’工程。”
