二十年前,一个秋高气爽的9月。接通电源、启动开关,由核工业理化工程研究院研发的我国首台核燃料分离专用装备开始高速运转。这一转就是整整二十年,从未停歇,是我国核工业领域中名副其实的“老伙计”。
首台专用装备研制成功,并在此基础上先后通过大规模考核试验、工业化应用设计定型,实现了我国国产专用装备“零”的突破。随后,实现首个商用示范工程落地运行,标志着我国具有自主知识产权的专用装备走向成熟。这一过程中所取得的成果为后续新型专用装备研制积累了大量经验,有力促进新机型研制,对保障我国核工业安全发展作出不可或缺的重要贡献。
把不可能变为可能
回忆起专用装备的研制过程,总体设计师吴建军印象最深的是开会讨论时的“拍桌子”。“一个人拍完,另一个也拍,大家互相‘拍桌子’,手都拍疼了。”
“拍桌子”是因为此前我国在专用装备研发领域一片空白。“大家连见都没见过,更不知道怎么造,所以每个人都有自己的想法。”吴建军告诉记者,虽然专用装备的基本原理大家都懂,但如何在工程上实现,大家谁也不知道。
相比于普通机器设备,专用装备的特殊性,导致了其极高的研发难度。一大难点在于可靠性。“说起可靠性,人们第一反应可能是航天工程,严酷的运行环境、极致的性能参数。”但吴建军解释道,专用装备对可靠性的要求与航天工程并不一样。专用装备从开始运转到“寿终正寝”,每分每秒都要保证安全运行,正常情况下不会有任何停机时间。这一时间长度,至少以十年为单位。
严苛的可靠性要求,对材料性能提出了更高标准。专用装备材料专家寇益强介绍,专用装备运行时会产生巨大的离心力,相当于几十万倍重力加速度,这给装备制造材料提出了非常高的要求,即使放在今天,诸多参数标准仍然可以用苛刻来形容。
在专用装备开始研发的20世纪90年代,我国相关领域材料水平和工业能力相对落后,难以满足发展需求,许多参数要求在那时看起来像“天方夜谭”。寇益强记得,他为了给一款性能要求极高的铝合金材料找生产厂家,跑遍了国内各大铝合金厂。“我们拿着设计图纸、参数,去国内各大厂家找,人家一看图纸就直接说‘这做不出来’。”当好不容易找到一家愿意尝试生产的厂家,寇益强便带领研发团队一头扎进了生产线,开始尝试所有可能的生产方式。“有时候强度好不容易上去了,塑性、韧性又下来了。只能是不停地尝试。”
每当有试制材料生产出来,研发人员便一路捧着材料从厂家立刻跑回核理化院,立即测试材料性能。“要是达到目标了,大家欢呼雀跃;要是没达到,大家沮丧一会儿,马上又开始新的试验生产。”在寇益强的印象里,那段时间,厂房与办公室的灯没有熄灭过。“我们住得也近,下了班回家吃个饭,就又回办公室了。整个生活全部围绕攻关展开。”
1998年9月底,1号专用装备正式启动小批量考核试验。当机器开始高速运转,那些研发过程中的艰辛便也随之被甩到九霄云外。如今回想起那段日子,参与其中的许多人并不觉得辛苦,因为他们有一个中国核工业人共同的信念,把不可能变为可能。
运行一天 坚守一天
专用装备能够连续安全运行20年,除了设计研发上的突破,更离不开另一群人的默默坚守。为了确保专用装备安全稳定运行,在其出现特殊情况时能够及时处置,不至于发生重大事故,专用装备只要运行一分钟,运行维护人员便要坚守一分钟,24小时从不间断,20年的每一天都是如此。
专用装备运行值班员彭博还记得他刚来核理化院报到的那天,虽然还没正式上班,但发生的一件小事已经足以给他留下深刻印象。
报到当天,工作人员正带领着彭博在院内四处查看设备,熟悉工作情况。突然一阵报警铃声响起,刚刚还在他身边介绍情况的工作人员像变魔术一样,迅速消失,分散到厂房的各个角落,只剩下初来乍到的彭博杵在原地,不知道发生了什么。“所有人马上就跑开了,留下我一个人有点不知所措。”后来他知道,那是当有警报出现时,所有人下意识的反应,要立刻回到工作岗位。
如今随着设备性能的不断提升,需要值班员直接处置的情况已十分少见。但大家心里绷着的那根弦却从未松下来过。彭博的师傅总会变着法地给他“上上弦”,“有时候我们下了班,吃着吃着饭,师傅突然就提问,出现某种紧急状况应该怎么办,我们就要立即准确回答,才算过关。”彭博回忆道。
在专用装备连续20年安全运行的基础上,运维团队还不断开展技术攻关,勇闯技术“无人区”。
“主机清洗是专用装备延长寿命,提升经济性的重要手段。”曾参与这一工作的张淑霞介绍,在此前,专用装备主机清洗在我国从未有过先例。
2018年,为了填补这一技术空白,核理化院抽调包括张淑霞在内的多名骨干力量开展技术攻关,先后完成了系统的设计、加工、转运、安装现场试验落位以及调试等工作。试验方案及准备工作顺利通过专家技术评审及现场状态检查,实现了我国专用装备主机清洗技术“零”的突破,解决了专用装备性能稳定及延寿等关键问题,仅这一项工程就让每年产值增加5000万元。
新时代“师徒”传承核工业精神
贾延辉至今还记得刚来到核理化院时,他的师傅指着专用装备对他说,“这是咱们的宝贝,要保护好。”如今每到重大节点,贾延辉仍然会向师傅汇报,师傅也总是激动万分。贾延辉表示,虽然过去的许多人或许叫不上名字,但他们的故事、经历却一直流传下来,激励着今天的奋斗者。能吃苦、能战斗、能奉献的核理化院“铁军精神”正通过新时代的“师徒”关系传承赓续。
曾荣获中华技能大奖、全国技术能手等多个荣誉称号的“大国工匠”张世军也对他的师傅记忆犹新,“我们当学徒的时候,无论拿什么件给师傅看,他都总能挑出问题。一直在不停地鞭策我们,精益求精。”
张世军也想将这样的精神传承下去。2021年,作为专用设备精密加工等领域的领军人物,张世军被评定为天津市技能大师工作室带头人。利用技能大师工作室这一平台,他深入推进“传、帮、带”工作,培养11名高级技师、38名技师,4人获天津市技术能手,4人获中核集团技术能手,10余人次在天津市各类技能大赛获奖,有效激发技能人才工作热情,推动生产加工工艺技术诀窍和经验得到传承和发扬。目前,张世军培养的100多名徒弟,大多数已成为核燃料分离领域专用设备加工领域的中坚力量。
同时,核理化院也启动“张世军技能大师工作室”提升改造工程。新工作室占地超过1600平方米,总投资近千万元,共规划加工技术培训车间、工匠精神宣传展示区、理论教学区及办公区四大板块,将工作室打造为技能人才培养摇篮,并借助这一平台选拔人才、培养人才、锻炼人才,打造出一支高水准的技能铁军。