“核电之肺”如何让精度达到头发丝般的微米级别?
2026-11-06 21:05:40 中环报记者张聪 阅读(47)
长约21米、直径约4.6米、重约370吨,相当于200多台家用轿车的重量——“华龙一号”蒸汽发生器,被工匠们亲切地称之为“核电之肺”。作为“华龙一号”安全级别最高、最核心的设备之一,它承担着核电厂一、二回路热量交换的枢纽作用,也是我国具有完全自主知识产权的第三代核电关键装备。
这样的庞然大物,精度却要达到头发丝一样的微米级别。近1米厚、直径约3.5米的管板上,上万个精密管孔必须一次合格;每一道焊缝都必须稳定可靠。自主创新如何落实到每一道工序、每一次焊接、每一个微米级的精度控制?近日,记者随“华龙一号自主创新之路”媒体行走进哈电集团(秦皇岛)重型装备有限公司(以下简称哈电重装),在核电装备制造一线探寻答案。
万余个管孔里,有精度也有功夫
大面积镍基合金堆焊,应力和变形难以控制;管子与管板连接处,数量庞大的焊缝还要保证稳定质量,“华龙一号”蒸汽发生器技术团队与这些难题打起了交道。机加工、装配、焊接、热处理、无损检验等专业人员协同攻关,白天扎在车间,深夜回到办公室分析参数,反复开展工艺验证。
“守住每一道焊缝的工艺质量,就是守护核安全的第一道防线。”哈电重装技术部经理助理王恩泽介绍。突破关键技术后,技术员继续改进工艺,引入智能焊接机器人,加强参数在线监控。面对数以万计的焊缝,团队把工艺参数固化下来,推动焊接作业逐步走向标准化。
在质量控制团队中,不同岗位的技术人员承担着不同环节的质量把关工作,分工覆盖原材料管控、无损检验、制造检验等关键环节。
原材料技术准备人员逐字研读设计文件和标准,拆解图纸,将材料牌号、规格、检验要求逐项落实到采购环节,从源头把好质量关;原材料无损检验技术准备人员针对板材、锻件、管材等不同材料编制检验规程,明确检测方法和验收标准,确保进厂材料缺陷不被放过;制造检验人员盯紧水压试验、清洁度管控、异物检查等核心环节,见证关键参数,确认每一道工序符合设计要求;无损检验规程编制人员针对超声、射线、渗透、磁粉等检测方法形成检验标准,细化评判尺度,减少人为差异,让检验结果更稳定、更可比。岗位不同,目标一致:不让任何一处隐患从标准、材料、工序和检验环节漏过去。
从首台研制到批量交付,经验也在传递。老工匠一对一现场带教,团队把多年现场经验整理成技术文档,通过复盘培训传授给青年骨干。如今,一批批青年技术骨干迅速成长,成为车间里独当一面的主力,确保每一台蒸汽发生器从图纸到实物都经得起检验。
一根焊条的去向,也要查得清楚
在哈电重装,领用焊材要通过身份识别。哪根焊条发给谁、用于哪条焊缝、剩余多少需要回收,都要有记录。这样的管理,来自企业对制造过程数字化的持续探索。
“彼此相对独立,产品在车间里干到哪一步得打电话问。”哈电重装科技与数字化部经理朱青山回忆,过去,物料、生产等系统各自独立。核电装备具有单件、小批量、制造周期长的特点,市面上的商业软件难以直接适用,企业便组织力量自主研发平台,逐步贯通技术准备、采购、生产、质量等环节。“我们要让信息多跑路,人员少跑腿。”
如今,在车间工位上,工人刷卡就能调出作业任务、工艺文件和操作指导书。上一道工序未完成,下一道工序便无法调出执行数据;焊工资质、焊材定额、适用文件等条件不具备,也不能开工。
开工前还有一道程序:先学习风险防控卡,阅读至少两分钟,再完成答题。“这五道题有一个错了就要重新答。”朱青山介绍,全部答对后才能开工。这些风险提示来自历史质量问题和经验反馈,企业将其纳入风险防控数据库,嵌入工序管理,要求操作者开工前逐一学习。
记录的形成方式也变了。过去,检验人员手写原始记录,再录入报告;现在,设备采集数据,记录关联生成报告,并在相关环节共享。“报告上的数据是设备自己写上去的,不是人抄上去的。”朱青山说。
“在哈电重装,一台蒸汽发生器发运时,往往还要同时发出好几卡车的完工文件。每一个材料、每一道工序、每一条焊缝、每一次检测,都要有详尽记录,数据全程可追溯。这背后,是对质量的极致追求。”哈电重装质量控制部经理刘连伟说。
一张底片上的疑问,要到现场找答案
“评片慢一步,焊接就晚一步,整个产品进度都要跟着拖延。”射线检测评片人员讲起自己的经历:在“华龙一号”蒸汽发生器相关检测中,他坚持提前上岗,早上7点半,评片室里的灯已亮起。
一次,一张底片上出现可疑影像。他没有急于下结论,而是反复比对底片,到车间查看实际焊缝。明确缺陷位置后,焊工按照标记返修,一次合格。
“质量是重装公司的生命,核安全文化是重装公司的灵魂。”哈电重装生产制造部经理冶金辉一再强调。
据介绍,在制造现场,产品检验团队和无损检验团队分工协作:前者见证水压试验、记录参数,检查设备内部清洁度、管控异物;后者运用超声、射线、渗透、磁粉等手段,为设备做“体检”。
检验方法也在不断改进。针对曲面镍基合金堆焊部位的检测难题,一名无损检验人员牵头开展课题攻关,反复对比、调整参数,自研探头优化检测技术。他还针对管子与管板焊缝检测,设计改良半自动清洁装置,推行水洗渗透检测工艺,缩短作业时间,降低劳动强度。
评片人员也在琢磨改进工具。管子与管板焊缝的底片小、数量多,现有观片工装不顺手,长时间评片眼睛也累。他画草图、量尺寸,与设备管理人员反复沟通,研制出专用观片工装。正是这些看似微小的改进,日积月累,汇聚成产品质量稳步提升的坚实底座。
走出车间,渤海的风掠过码头。刚刚完成“体检”的“华龙一号”蒸汽发生器,正等待着奔赴各自的核电现场。它们重约370吨,却要在微米之间守住精度;它们沉默伫立,却承载着百万千瓦级机组安全运行60年的承诺。从管孔到焊缝,从焊条到评片,哈电重装人把核安全文化落到了最细处、最深处,真正刻入了公司基因。也正是在这样一次次较真、一遍遍打磨中,“核电之肺”愈发强健,中国核电自主创新之路也愈发坚实。