控制棒驅動機構
控制棒驅動機構由棒位探測器組件、驅動桿行程套管組件、線圈組件、密封殼組件、鉤爪組件、驅動桿組件和隔熱套組件組成。從外觀上看,它是一根長長的管子,它的作用,簡單來說,就是抓起或放下控制棒組件,控制著反應堆的啟動、運行和停堆。
熱態壽命考驗突破1000萬步
別小看了它。在控制棒驅動機構領域,“四川造”已經做到了世界第一。而它的生產廠商,就在位于都江堰市的四川華都核設備制造有限公司。
11月25日,記者走進華都公司的生產車間,高精度數控機床正在對密封殼組件進行打磨。“這就是‘華龍一號’上面使用的密封殼,按照技術要求,它需要緊緊地插入壓力容器頂蓋的孔內,因此誤差不能超過0.02毫米。”四川華都核設備制造有限公司總工程師朱清說,這個數字,還不到一根頭發絲的1/2。
控制棒驅動機構
難點還不止于此。“驅動桿行程套管的深孔加工,要在一根長達4.2米、直徑僅65毫米的管子上掏一個筆直的‘盲孔’,還要保持孔的內部光潔如桌面。”公司研發部部長王學良說,就這一項技術,公司經過了4年攻關,掌握了“獨門秘籍”。
還有應用在“華龍一號”上的雙齒鉤爪。過去,由于僅有法國掌握了相關技術,3個小香蕉般大小的鉤爪售價高達10萬人民幣。“難點在于小孔堆焊。”朱清說,制造鉤爪需要把鈷基合金一層層地焊接在奧氏體不銹鋼上,其中出現一點點雜質、氣孔都不行。目前,華都制造的鉤爪,哪怕用專業的工業探傷設備看鉤爪內部,都找不到一點焊接的痕跡,成本比從國外購買下降了60%。
在車間一角,有一個高達24米的綜合實驗臺架,“華龍一號”控制棒驅動機構的世界紀錄,就是在這里跑出的。“要滿足核電站60年的設計壽命,必須檢驗驅動機構的可靠性和壽命極限。”朱清說,鉤爪抓起或放下控制棒,并不是一抓到底,而是抓一下、放一下,一步一步地“爬”上“爬”下。按照技術要求,600萬步就能滿足核電站的運行需求,但它卻“爬”出了1500萬步的世界紀錄,把“第二名”的800萬步遠遠甩在身后。
“一分鐘72步,步長15.875毫米,每步誤差不能超過半根頭發絲。”朱清說,整個試驗過程,沒有出現一次失誤。
據了解,該控制棒驅動機構由中國核動力研究設計院與華都公司聯合研制,核動力院專門成立技術支持小組,在初始設計、原理樣機研制、優化設計、工程樣機制造與實驗驗證等全過程為企業提供智力支持,打通了產學研深度融合路徑。華都公司每年的技術研發投入在3000萬元左右,在國內市場占有率達到70%以上,綜合技術實力已居世界領先水平。(本文圖片由中國核動力研究設計院提供)