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中国核电泵——十年磨一剑风雨铸辉煌

编者按不管在中俄外交史上还是中国核电史上,今天都是一个值得纪念的日子。从1997年12月29日中俄合作建设核电站总合同签字仪式在北京人民大会堂举行,到2007年12月20日田湾核电站一期工程宣布全面建成,田湾人等了整整10年。10年里,中俄双方都派出了最优秀的队伍,因为把田湾核电站建设成为世界一流的核电站是两国人民共同的心愿。最先进的理念、最先进的技术、最优秀的团队……由于这些先期投入,田湾人在核电站建设过程中创造出无数的第一。然而,成绩的背后有数不清的欢笑、泪水、幸福和磨难。今天,本报借这个大喜的日子和读者一起分享田湾人的酸甜苦辣,一起见证这个伟大的时刻。

十年的时间长不长?不长!对田湾人来说,十年只是一瞬……2007年12月20日,田湾核电站(即江苏核电有限公司)举行了一期工程(1、2号机组)全面投入商业运行仪式,在中国核电史上这绝对是一个值得浓墨重彩书写的日子。从1997年12月29日中俄合作建设核电站在人民大会堂签订总合同开始,到田湾核电站一期工程全面建成,几乎整整十年。近日,记者来到海滨城市连云港,来到黄海之滨,亲身感受了田湾核电站这十年风雨历程中的故事……世界一流:两国共同的愿望

把田湾核电站建成世界一流的核电站,是中俄两国的共同愿望。因此,在田湾核电站建设之初,两国专家就倾其所有,把所有能用得上的最先进的技术、设备都用在了田湾,田湾核电站也因此创下了几个之最。"田湾核电站一期工程总投资近300亿元人民币,是中俄两国在加深政治互信、发展贸易、加强国际战略协作方针推动下,在核能领域进行的高科技合作,是迄今为止中俄间最大的技术经济合作项目。"江苏核电有限公司总经理蒋国元告诉记者。于是,田湾一下子从一个毫不知名的小渔村迅速成为全世界的焦点,先后有数千名俄罗斯专家长驻田湾,成为继上世纪50年代前苏联援助中国之后人数最多的一批。

"这座核电站集中了俄罗斯很多非常先进的设计理念、技术和设备,很多技术在世界上都是首创,甚至连俄罗斯本土的核电站都没有……"年近七旬的江苏核电有限公司总工程师马一提起田湾核电站的先进性和安全性时,心情就抑制不住地激动。

蒋国元介绍道,田湾核电站一期工程采用的AES-91型核电机组,是在总结俄罗斯20台百万千瓦级WWER型机组的设计、建造和运行经验的基础上做出的改进型设计,其改进思路与法马通公司的EPR型机组接近,大大提高了机组的安全性。其安全系统采用完全独立和实体隔离的4通道,而一般核电站只有两个通道。这就意味着,4个通道增加了安全的冗余度,在发生意外事故的情况下,只要有一个通道能起作用,就可以保证反应堆堆芯冷却,从而确保机组的安全。同时,田湾核电站反应堆厂房在我国首次采用双层安全壳结构,安全壳预应力张拉系统采用新型倒U形50束钢缆张拉方式。安全壳内外层分别由厚1.2米和0.6米的钢筋混凝土墙体构成,内层的内壁附有6毫米厚的碳钢衬里,它既能抵御在严重事故情况下内部放射性物质的外泄,还能抵御外部如龙卷风、地震、小型飞机的撞击等破坏,具有更好的安全性能。最值得一提的是,田湾核电站设置了世界上第一台堆芯熔融物捕集器。这是俄罗斯在美国三里岛核事故之后,为了防止类似事件再次发生而特别研制的安全设施,其主要功能是在严重事故下收集并冷却堆芯熔融物,以防止堆芯熔融物与反应堆厂房的混凝土底板发生反应并导致底板熔穿,从而有效地防止严重事故下放射性物质的泄漏。这在国际上首例应用,得到国际原子能机构专家的高度评价。"它也被称为是俄罗斯人的骄傲。动用了俄近100家科研机构,花费了六七年才研制成功的。"马一说道。此外,田湾核电站还在我国核电站史上首次应用了全数字化仪控系统,该系统具有更高的可靠性、更强的监视和控制功能。这一切先进技术和优质设备为田湾核电站安全、可靠、高效地运行发挥了重要作用。田湾厂区按4台百万千瓦级压水堆核电机组规划,并留有再建4台机组的余地,这里将成为"群堆"式的核电站。如果8台百万千瓦级核电机组全面建成,田湾核电站总装机容量将达到900—1000万千瓦,将成为世界上装机容量最大的压水堆核电基地。在中俄双方专家的共同努力下,1号机组于2007年5月17日投入商业运行,2号机组于2007年8月16日投入商业运行,两台机组商运后均保持连续安全稳定运行。其中,1号机组至第一个燃料循环结束连续稳定运行了191天4小时,创造了国内核电机组并列运行的最好记录。"田湾核电站应用了这么多的先进设计理念、技术和设备,很多都是国际上首次使用。1号机组第一个燃料循环就取得了这样好的运行成绩,这其中凝聚了中外所有参建人员的心血,这是田湾人的骄傲。"马一感慨道。真诚融洽:中俄合作的典范。

在2号机组主控室里,一位俄罗斯运行伴随队专家和中方操纵员在电脑操作界面前一起按照运行规程逐项操作。"但以前可不是这样的。"运行处处长仲卫东回忆道,"俄方运行伴随队专家强调个人素质,他们认为边看规程边操作是不熟练的表现,应在熟悉掌握规程的前提下,直接操作。他们开始时经常说,´要看回家看,这里需要熟练操作。´其实,这种按照运行规程逐项操作的做法是安全文化高水准的表现,按照核电运行管理的先进理念,人是不可靠的,只有严格按照运行规程逐项操作,才能有效避免人因失误。经过双方的慢慢磨合,俄方专家经历了从看不惯,到逐渐接受,最后主动按照规范的方法操作的变化过程。"负责核电站全数字化仪控系统的仪控室主任李连荣对此也感触颇深:"我遇到的最大问题就是工程建设中的协调和管理。"全数字化仪控系统是第一次应用在核电站。经过中俄协商决定由德国西门子公司来负责设计、供货和提供技术服务,这是西门子公司有史以来设计生产的最大系统,是从前他们负责设计的最大系统的两倍,共驱动了14000多台/件的设备。因此,田湾核电项目除了中俄的技术专家之外,还有德国公司的积极参与。"项目管理是我们的职责,而把三方联系到一起太困难了,仪控系统在这方面可以说是田湾核电项目里最难协调的一部分。在工程的协调上我们刚开始出现很多问题,争执是难免的。但三方的愿望是一致的,就是要把核电站的控制系统做好。所以,本着中方为主的原则,我们做了很多努力,力图把三方凝聚起来。比如,我们制定了相关工作程序和规则,按照规则去工作和沟通,这种标准化的工作方式避免了很多问题的出现。""此外,由于俄罗斯专家很少用英文,沟通比较困难,因此在三方会议时,需要同时使用俄语、英语、汉语进行交流。"回忆起这样的情形,李连荣深有感触。"为了赶进度,我们经常加班,24个小时连轴转。但德国专家不一样,他们的时间观念很强,习惯于每天工作不超过10个小时。遇到这种问题怎么解决?我们只好想办法,多和他们交流、搞联谊,为的是增进感情,想方设法把他们拉回到工作中来。但有时,我们也不得不用中方人员填补空缺。""这些年里,我每周至少上6天班,几乎每天都要工作14—16小时。不是我一个人这样,大部分田湾人都是这样。要是以前,我根本抽不出时间接受采访。"李连荣笑着说。"通过这个项目,我们提高了工程管理水平,学会了如何协调不同文化背景下的技术合作,今后再做相似的事情,我想我们会轻松很多。很多德国专家和俄罗斯专家临走的时候握着我的手说:´非常怀念我们天天在一起开会,天天在一起干活儿,天天在一起争论的日子。´"李连荣略有感怀地停了几秒钟,"大家在一起待了七八年,从不和谐到和谐,真的非常不容易。对田湾核电项目倾注了太多的感情,付出了太多的汗水。"其实,像李连荣所描述的故事,在田湾还有很多。对此,蒋国元评价道:"中俄德三方在田湾核电站长期以来的合作是真诚和融洽的,三方逐步克服了在文化背景、国情、思维方式等方面的差异,从相互磨合逐步过渡到相互理解和协调配合。许多俄方和德方专家在现场工作中表现出的专业技术水平、严谨的工作态度和认真细致的工作作风,赢得了中方人员的尊敬。中方人员在现场组织协调、管理水平、工作效率等方面的能力,也赢得了俄方和德方专家的赞誉。通过田湾核电站的合作,中俄德的建设者相互关心、学习、支持,保持了友好的关系,结下了深厚的友谊,建立了继续合作的良好基础。"

收获颇丰:风雨之后见彩虹

"项目难不难?""难!""值不值?""值!"记者每次抛出这两个问题,每个田湾人的回答几乎都是一样的。"田湾核电站不是´交钥匙´工程,我们要对整个建设过程进行监控。因此,它比其他合作项目更加艰难。由于俄罗斯处于转型时期,还没有形成系统化、现代化质量体系和管理方法。而且,田湾核电站的两台机组可以说是原型堆,在俄罗斯也没有相同的核电站作为参考,俄罗斯很多最新的设计和技术都是首次在田湾核电站应用的,其中有很多是世界首创,还在摸索过程中。因此,我们遇到的问题可以说是目前我国核电站工程建设过程中最多的,难度也是最大的。"蒋国元说。

"比如,当时俄方专家因为润滑油是可燃物,而提出主泵径向止推轴承润滑系统采用水润滑代替油润滑的设计,这在世界上是没有先例的。因此,我们在正式使用主泵之前做了5000多个小时的样机试验,就是怕系统运行后出现问题。但是,后来在运行过程中还是出现一些水润滑轴承有别于油润滑轴承的特殊问题。虽然对安全性没有造成影响,但是却延误了建设工期。"他举例说。

2002年,随着田湾核电站1号机组压力容器、蒸汽发生器等主要设备安装就位,电站的建设迎来了安装的高峰期。但由于当时俄罗斯很多供货厂家正处在转制阶段,质保体系不健全、计划和组织不得力等原因导致田湾核电站辅助设备,如管道、阀门普遍拖期,供货率很低,且配套性差,无法满足工程安装的需要,直接威胁到了工程二级进度计划的完成。

为了改变俄方设备材料供货的被动局面,中方采取了多种应对措施:如优化供货计划,确保关键路径设备材料优先供货;充分利用总合同协调会的契机加强对俄协调力度;加大对俄罗斯设备制造厂的巡检密度,促使俄方对完成供货任务质量不达标的生产厂家进行任务转厂分流;在俄方总承包商———俄罗斯原子能建设出口公司(ASE)总部设立办事处,第一时间掌握最准确的资料等等。"在工程最繁忙的阶段,几乎每人每天都要加班加点,随时保持与俄方以及驻俄监造队的热线联系,保证设备的验收质量和供货进度。"设备采购监造处处长姜百文如是说。

像这样的事情太多了,"田湾核电站经受了太多的磨难,这也是为什么田湾核电站建设周期较长的原因。"蒋国元感慨道。

面对这么多困难,为什么还要选择俄罗斯的核电站呢?对此,马一解释道,俄罗斯是少数几个能独立研发核电技术的国家之一,其核工业水平在很多方面可与美国并驾齐驱。俄罗斯有很多非常先进的设计理念和技术,这些都值得我们学习和吸收。同时,俄罗斯自切尔诺贝利核电站事件后,花大力气研究提高核安全的措施,并按照更安全、更可靠的新一代核电站对安全性的要求,积极改进其压水堆核电站设计,目前其核电站的安全性已经达到国际先进水平。此外,俄罗斯设计建造的核电站经济性好,造价相对较低。通过我们与俄罗斯的合作,田湾人收获了很多:成功建成了一座先进的大型核电站;培养和锻炼了一支具有较高水平的核电人才队伍,学到很多先进的设计和技术,积累了丰富的实践经验,为田湾核电站1、2号机组的安全稳定运行和扩建工程的继续合作创造了良好条件。锻炼队伍:年轻人勇挑大梁在田湾核电站采访期间,适逢1号机组进行第一次换料大修。记者听到了这样一个故事:维修处容器主管工程师严巍峰在大修中几乎每天都连续18个小时工作在大修现场,被称为"铁人"。带着好奇,记者采访了他。"其实,这还不是我连续工作时间最长的。"严巍峰笑着说,"今年1月份,1号机组最后一次小修时,我连续7天没回家,每天只睡一两个小时。外方人员早上6点到,一直忙到凌晨,而我必须在现场进行监管。等他们走后,我就要带领维修队进行接下来的后续工作,一直忙到凌晨三四点钟。等我刚闭上眼没一会儿,外方人员就又来了。不是我不累,而是我不能睡。"严巍峰是1999年到田湾核电站工作的应届大学生。报到时他还没来得及进现场大门,就跟随他们那批大学生按照单位要求被派往解放军洛阳外国语学院学习俄语,而后到北京401研究生院学习专业俄语。2001年3月,他们被派到俄罗斯学习专业知识。"2002年4月9日,我短暂回国换护照后,重新奔赴俄罗斯。这次我是去俄工厂监造压力容器的制造。""在俄罗斯监造设备最初阶段,我有幸跟随当时已经59岁的秦山一期蒸汽发生器主任设计师徐金康学习和锻炼。徐工会多国语言,但他还是每天早晨坚持6点起床学习西班牙语。当时,我非常崇拜他,他也教了我很多绝活儿。记得我到俄工厂的第一天,徐工就对我说:´小伙子,好记性不如烂笔头,要学会记笔记啊!´他有记笔记的习惯,他的笔记经常是各国语言都有。为此,俄方还一度认为他是´间谍´。"严巍峰笑着说,"现在我也养成了记笔记的好习惯,这个习惯也让我受益匪浅。""有一次,徐工发现某台设备有缺陷,拒绝在验收合同上签字,要求俄方工厂进行改造。但俄方态度很强硬:´AES的驻厂代表都签字了,你为什么不签字?´他说:´我不能签,签了我就没法向国家交代了。´经过徐工的争取,俄方不得不按照徐工的要求对设备进行了改造。这种对国家负责、对项目负责、对工作负责的态度对我的触动很大。""后来,徐工回国了,接任他的秦山二期蒸汽发生器主任设计师、当时已60多岁的甘建衡继续带着我进行设备监造。跟着他们,我不仅学到了很多专业知识和技能,也提升了自己的思想境界和人格修养。"严巍峰说。这种做法被田湾人称为是"爷爷带着孙子干"。就这样,一直到2003年3月,严巍峰回国,才第一次踏入田湾核电站的大门。"一到现场,我就开始独立负责全厂容器设备的维修工作。这种压担子的方式让我们年轻人快速的锻炼和成长。""一次,一个重要设备出现了问题,我认为俄方专家的解决方案有些不妥,便与他进行了交流。这位俄方专家十分生气:´就按我的办法来!´要知道,他可是非常有经验的,曾去过切尔诺贝利核电站事故现场处理过问题,当时58岁了。于是,我说那就按你的办法做吧。结果我们从上午9点一直忙到下午2点,问题还是没有解决。我对他说,您别着急,休息一会儿,我来试试,您看行吗?他同意了,坐在旁边看着我们做。结果我们半小时就完成了。他站起来,握住我的手说:´看来我真的老了,田湾还得靠你们。´"严巍峰回忆道。像这样的年轻人,在田湾现场还有近700名,约占员工总数的70%,他们都是工程建设阶段从全国各所高校招聘来的应届大学毕业生。"经过几年系统的、严格的培养和锻炼,他们目前已成为田湾核电站的中坚力量,挑起了大梁。其中一部分已成长为中高层管理干部和技术骨干。"人力资源处处长刘学斌说。"我们培养锻炼了很多年轻人,人才得到了全面的成长,绝大多数年轻人都相当优秀。"马一高兴地说,"田湾核电站给了他们一个施展才华的地方。看到他们快速地成才,我很欣慰。很多俄方专家也都很佩服我们的年轻人,觉得他们肯学、好学,悟性很高。"安全清洁:田湾核电让人放心一提到核能,大多数人都会想到原子弹,"谈核色变"是大多数人最初的表现。实际上,记者之前也有类似的疑虑,但是在去过秦山核电基地和田湾核电站之后,发现两个地方都是山清水秀,空气清新,和传统的火电厂周边完全不一样。尤其是经过十几年的发展,秦山核电基地和田湾核电站周边的居民早已消除对核电的恐惧感。专家指出,核电站与原子弹不一样。原子弹必须有浓度为90%以上的铀-235作核装料,而核电站的核燃料中铀-235的含量仅为1.7%—4%左右。正像啤酒和白酒都含有酒精,白酒因酒精含量高可以点燃,而啤酒则因酒精含量低不能点燃一样。截至目前,我国核电站已安全运行了68个堆年,从来没有发生过任何核级事故,这在世界上也是不多见的。这不仅得益于我国已建立了一整套法制化的核安全管理机制,以及核安全文化素养的不断提高,而且也得益于国际核安全经验的吸收和借鉴。中国工程院院士、中国辐射防护学会理事长潘自强曾撰文指出,发展核能有利于减少环境污染和温室气体排放,核能是安全的。他指出,对于一种能源的风险比较应是系统的、全面的比较,应基于该能源的整个生产链。从对公众产生的辐射照射的剂量看,煤电燃料链产生的剂量约为核电燃料链的50倍;对公众产生的非辐射危害,煤电燃料链产生的危害比核电燃料链至少高一个量级。煤电燃料链的死亡率为核电燃料链的60倍左右,而核电燃料链的温室气体排放系数仅仅是煤电燃料链的1%左右。同时,核电站排入水体中的放射性物质对水生生物产生的剂量率比天然本底对水生生物产生的剂量率低得多。核电站排出的废热水可以引起局部水域水温的升高,但均对水生生物无明显的有害影响。"田湾核电站的安全设计优于当前世界上正在运行的绝大部分压水堆核电站,在某些方面已达到国际上第三代核电站的要求。"针对专家的观点,蒋国元补充道。"这可以用两个核安全参数说明,一是堆芯熔化概率,目前绝大部分核电站为10-4/堆年(即万年一遇),而田湾核电站小于为3.3×10-6/堆年(330万年一遇),这种事故对环境只有潜在的或间接的影响;另一个是放射性物质严重外泄概率,目前绝大部分核电站为10-5/堆年(即10万年一遇),而田湾核电站不超过6.4×10-8/堆年(即6.4亿年一遇),这种事故对环境才有直接的影响。"与火电站相比,田湾核电站两台机组以每年50吨的核燃料代替同等规模火电站的600万吨煤,每年将减少排放二氧化碳1600万吨,减少10万吨灰渣以及大量二氧化硫和二氧化氮,有效地缓解了环境污染的压力。"这些都得益于我们采用了许多世界上最先进的设计理念和技术。"蒋国元说。在田湾,记者随处可见安全标语和手持操作规范的员工。一位年轻的田湾人对记者说:"老一辈核电人告诉我们安全是第一位的,最安全的也就是最好的。"看来,"安全第一"的理念早已深入田湾人的心中。历经十年的风雨兼程,田湾人终于迎来了成功的喜悦,也铸就了田湾人今日的辉煌。今天,必将是田湾人,乃至中国核电人永远铭记的日子。