為“玲龍一號”裝上“心臟”

吳葉凡

8月10日，海南昌江，在碧海藍天的輝映下，2000噸履帶式起重機吊著一顆銀白色“心臟”緩緩移動。歷時5時48分，這顆“心臟”被穩(wěn)穩(wěn)地安放在核島中央。

“玲龍一號”（ACP100）是全球首個陸上商用小型核反應堆，也是中核集團在成熟壓水堆核電站和核電技術的基礎上開發(fā)的具有自主知識產權的創(chuàng)新型核反應堆，這顆“心臟”就是“玲龍一號”反應堆核心模塊——“玲龍之心”?！傲猃堉摹表樌跹b就位，意味著“玲龍一號”迎來核島關鍵設備安裝的第一個里程碑節(jié)點，距離“玲龍一號”正式建成投運已為期不遠。

10日凌晨，中核機械工程有限公司吊裝技術能手楊西山早早來到“玲龍一號”吊裝現(xiàn)場。即使已經參與過多個重大核電設備的吊裝工作，他也不敢掉以輕心，反復細致地檢查設備，因為今天等著他的，是一場前所未有的“硬仗”。

簡單來說，楊西山此次的任務，就是讓“玲龍之心”住進位于核島的“房子”里。但這并不容易，因為不僅要“請進去”，還要“請到位”。

小型堆（以下簡稱小堆）是指電功率在30萬千瓦以下的核反應堆?！傲猃堃惶枴钡墓β手挥?2.5萬千瓦，整個機組占地面積不到普通大型反應堆（以下簡稱大堆）的一半。以往大堆吊裝時，會留出足夠大型機械運輸的通道，但小堆不如大堆寬敞，因此這次吊裝只能采用開頂法，即暫時不扣“屋頂”，把“玲龍之心”從上面吊進核島內。

開頂法最難控制的是降水，8月的海南正值雨季，加上臺風襲擾，吊裝工作要“看天吃飯”。吊裝團隊緊盯天氣動向，最終等到了10日這樣一個晴朗風小的好天氣。

“請到位”是指吊裝精度要高，核心模塊就位后要求位置度偏差在0.5毫米以內，水平度偏差在0.3毫米以內。為了到達精準的吊裝位置，核島內放置了預先設計好的精準調整裝置，還使用了全站儀實時跟蹤測量。包括楊西山在內的施工單位相關人員更是提前做足準備工作，不斷模擬推演、熟悉流程。在正式吊裝時，大家默契十足，操作熟練。

8月10日10時46分，“玲龍一號”反應堆核心模塊精準就位。“成功了！”已在現(xiàn)場奮戰(zhàn)幾百個日夜的建設者們歡呼雀躍，慶祝這一振奮人心時刻的到來。

看著吊裝成功的“玲龍之心”，記者不禁有些好奇，以往的核反應堆不僅要把核心設備安裝進核島內，還需要在現(xiàn)場施工，進行主管道焊接等一系列工作，過程十分繁瑣，為何“玲龍一號”的吊裝過程如此便捷？

“玲龍一號”總設計師宋丹戎向記者揭開了謎底：“答案就是一體化設計、模塊化制造。”

原來，核反應堆有兩大關鍵設備——反應堆壓力容器和蒸汽發(fā)生器，傳統(tǒng)的大堆一般是壓力容器和蒸汽發(fā)生器彼此獨立，需要現(xiàn)場安裝并焊接主管道。

而“玲龍一號”的設計直接去掉了主管道，將蒸汽發(fā)生器安裝在壓力容器內部，形成了緊湊的一體化反應堆模塊。此次吊裝前，蒸汽發(fā)生器就已經在工廠與反應堆壓力容器完成了組焊，運到現(xiàn)場后可以直接吊裝。

“傳統(tǒng)的大堆類似家用的臺式電腦，小堆如同小巧靈活的筆記本電腦，各個設備都集中到一起了?！彼蔚と纸o出了通俗的解釋。

麻雀雖小，五臟俱全，要把分散的設備集成為一體化的模塊，并不是放進去就大功告成，更需要保證彼此之間“和平相處，互不干涉”。為了達到設計方案的最優(yōu)，“玲龍一號”設計團隊反復摸索，一根電纜、一個閥門，甚至是一堵墻的位置都要通過三維建模來分析確定。

“工廠組裝、現(xiàn)場安裝”的模塊化技術創(chuàng)新更是經過了多重論證，宋丹戎回憶起焊接方案的確定過程：“材料、工藝焊接、力學分析等諸多專業(yè)人員，把整個過程全部考慮一遍，經過大量的、甚至是非常保守的分析，最后才確定在工廠組合焊接后運到現(xiàn)場?！币惑w化的設計不僅縮小了反應堆體積，還消除了主管道斷裂造成冷卻劑喪失等事故發(fā)生的可能性，提高了核電站安全性和可靠性；模塊化技術既可以制造批量化生產，降低成本，又極大地縮短了工期。

“吊裝成功后，其余設備的安裝也會很快結束，這意味著更艱難的調試工作即將開始。”宋丹戎明白，吊裝不是終點，未來還有很多關要“闖”。“玲龍一號”機組的各個設備、儀表能否正常運行，是否存在缺陷，這些都需要等到現(xiàn)場安裝調試階段才能發(fā)現(xiàn)。而因為設備已經安裝就位，解決問題的難度也增加了。

“玲龍一號”預計于2026年上半年并網發(fā)電，建成后年發(fā)電量可達10億千瓦時，滿足52.6萬戶家庭生活所需。但做小堆的初衷其實不是和大堆去“拼發(fā)電”，而是要實現(xiàn)核能的多用途。

小堆雖小，作用不小。“除了傳統(tǒng)核電站所具備的功能，小堆還更加適用于城市供熱、工業(yè)供汽、海水淡化、石油開采、偏遠地區(qū)及孤網熱電聯(lián)供、燃煤熱電機組替代等應用?！彼蔚と终f。

小堆因其安全性、部署靈活性及多用途等的獨特優(yōu)勢，在全球市場也顯示出良好前景?！啊猃堃惶枴亩嘤猛拘栽趪夂苁軞g迎，它對于很多電網規(guī)模小、人口數量少的國家非常適用，未來大有可為?！薄傲猃堃惶枴备笨傇O計師秦忠說。

碧波躍玲龍，重器出國門。未來，“玲龍一號”將作為中國核電一張新的名片，推動中國核能走向世界，為核電技術應用與發(fā)展貢獻中國智慧。