開篇 ：敢于亮劍，首獲合同

2008年，當(dāng)百年奧運(yùn)的圣火傳到神州大地之時(shí)，哈電集團(tuán)在核電市場(chǎng)也傳來振奮人心的消息 ：哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司與中核能源科技有限公司簽訂了高溫氣冷堆核電站示范工程兩臺(tái)蒸汽發(fā)生器設(shè)備的訂貨合同，最終用戶為華能山東石島灣核電有限公司。

高溫氣冷堆是我國(guó)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核電技術(shù)，是國(guó)際公認(rèn)的新一代先進(jìn)反應(yīng)堆，具有安全性好、綜合效益高、建造周期短、用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)。清華大學(xué)的高溫氣冷堆研發(fā)成果一直處于國(guó)際領(lǐng)先行列，并得到國(guó)家的大力支持。在2006年1月國(guó)務(wù)院發(fā)布的“國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）”中，“大型先進(jìn)壓水堆和高溫氣冷堆核電站示范工程”被列入國(guó)家“十一五”重大科技專項(xiàng)。蒸汽發(fā)生器是高溫氣冷堆核電站最重要的設(shè)備，采用單元式螺旋管結(jié)構(gòu)，立式布置，由19個(gè)換熱單元構(gòu)成，對(duì)制造精度、材料選擇等要求極高。

高溫堆蒸汽發(fā)生器合同簽訂之日，正值哈電集團(tuán)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整之時(shí)。基于對(duì)新能源發(fā)展趨勢(shì)的研判，哈電集團(tuán)將核電產(chǎn)業(yè)作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主攻方向。2007年，在哈爾濱動(dòng)力設(shè)備股份有限公司秦皇島分公司的基礎(chǔ)上成立了具有獨(dú)立法人資格的哈電集團(tuán)（秦皇島）重型裝備有限公司，作為哈電集團(tuán)的出?？诨睾秃藣u主設(shè)備制造基地。2009年，高溫堆蒸汽發(fā)生器的供貨合同也轉(zhuǎn)移至重裝公司，以哈鍋核電公司為主體的承制巴基斯坦C2蒸汽發(fā)生器的全部人員也隨之轉(zhuǎn)移至重裝公司。這樣，高溫堆蒸汽發(fā)生器的制造任務(wù)落在了重裝公司肩上。

而在當(dāng)時(shí)，重裝公司基本建設(shè)尚未完成，各核電項(xiàng)目都處于開工前的技術(shù)準(zhǔn)備階段。雖有50余名具備核島主設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人才轉(zhuǎn)入，但從事項(xiàng)目管理、設(shè)計(jì)、工藝、質(zhì)保、采購(gòu)等工作的大部分人員都是剛從高校畢業(yè)的尚無工作經(jīng)驗(yàn)的年輕學(xué)生。在裝備上更是“捉襟見肘”，下料、成型、焊接和熱處理等設(shè)備不足以滿足要求，有些設(shè)備又先天不足，核電產(chǎn)品開工壓力巨大。在技術(shù)準(zhǔn)備階段，由于高溫堆蒸發(fā)器是全新的產(chǎn)品、全新的技術(shù)，而且制造方和設(shè)計(jì)方在交流上處于初期的磨合階段，在多數(shù)技術(shù)問題的解決上，各方意見不一、溝通不夠順暢，以致項(xiàng)目進(jìn)展極為緩慢。隨著石島灣現(xiàn)場(chǎng)施工的不斷推進(jìn)，產(chǎn)品最終交貨壓力日益加大。項(xiàng)目一開始，擺在重裝人面前的，注定是一場(chǎng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

第二篇 ：開拓創(chuàng)新，攻堅(jiān)克難

高溫氣冷堆作為“示范工程項(xiàng)目”，本身就意味著沒有經(jīng)驗(yàn)可借鑒，對(duì)所有人而言，都是陌生的。它的陌生，不僅在于全球首次制造，產(chǎn)品新、技術(shù)新、工藝新，還在于其蒸汽發(fā)生器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜特殊，焊接機(jī)加量大，對(duì)人員資質(zhì)、設(shè)備能力、質(zhì)量保證等要求極高，更在于其設(shè)計(jì)構(gòu)想和思路從未經(jīng)過實(shí)際制造的檢驗(yàn)，圖紙轉(zhuǎn)化、工藝方案制定、設(shè)備選型、材料采購(gòu)……每一個(gè)環(huán)節(jié)都必須在理論與實(shí)踐這對(duì)相伴相生的矛盾體之間，不斷尋求最優(yōu)方案，找到最佳的平衡點(diǎn)。最初兩年的合同執(zhí)行期已證明是不可能完成的任務(wù)，材料選擇、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)等等均面臨大量需要?jiǎng)?chuàng)造性解決的問題。

高溫堆蒸汽發(fā)生器對(duì)材料要求之高史無前例。T22和800H換熱管、800H鍛 件、6625鎳基合金材料、SA240TP304板材等關(guān)鍵材料都要求進(jìn)行高溫持久試驗(yàn)，最短為1萬小時(shí)，最長(zhǎng)高達(dá)3萬小時(shí)，供應(yīng)商沒有試驗(yàn)數(shù)據(jù)，大部分材料只能邊生產(chǎn)邊試驗(yàn)。T22和800H換熱管都為多頭螺旋盤管，且需進(jìn)行過渡段空間彎管，形狀及其復(fù)雜。僅傳熱管一項(xiàng)，從供貨合同簽訂到最后一批800H管材交貨前后歷時(shí)8年。因其特殊性，一些材料一時(shí)都找不到供應(yīng)商，還有很多材料由于技術(shù)要求復(fù)雜、價(jià)格昂貴，在招標(biāo)過程中同時(shí)要解決大量技術(shù)澄清，進(jìn)行大量的價(jià)格分析和價(jià)格談判。

在圖紙轉(zhuǎn)化過程中，清華大學(xué)負(fù)責(zé)提供設(shè)計(jì)總圖和設(shè)計(jì)要求，施工圖設(shè)計(jì)則由重裝公司負(fù)責(zé)。本就時(shí)間緊、任務(wù)重，蒸汽出口連接管設(shè)計(jì)更是全新結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)過程無可參憑，尤其必須充分考慮、提前預(yù)見實(shí)際操作的可行性，部分設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更要通過電腦三維立體模擬焊接與裝配，進(jìn)行大量的試驗(yàn)驗(yàn)證。面對(duì)困境，技術(shù)人員堅(jiān)持學(xué)習(xí)，與設(shè)計(jì)方和其他相關(guān)方進(jìn)行深入討論和分析，不斷取長(zhǎng)補(bǔ)短，攻克難關(guān)，一步一個(gè)腳印地邁開了高溫氣冷堆的技術(shù)準(zhǔn)備之路。在不間斷的技術(shù)攻關(guān)過程中，蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)方案不斷優(yōu)化完善，從2009年至2015年，施工圖先后6次升版，先后完成包括殼體，內(nèi)件，蒸汽入口、蒸汽出口連接管支承與包裹施工圖等在內(nèi)的2461張首批高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器施工圖紙。

除了技術(shù)上的難題，滿足高溫堆蒸發(fā)器生產(chǎn)制造的裝備能力先天不足。由于產(chǎn)品整體高度過高，廠房有效高度不夠，按高溫堆蒸發(fā)器制造工藝需求，需在廠房地面向下深挖地坑，以滿足產(chǎn)品立式裝配的需求。該地坑直徑和深度尺寸過大，業(yè)內(nèi)基本沒有相似工程案例，重裝公司多次與地質(zhì)勘查單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位和施工單位開展技術(shù)交底交流，最終確定了施工方案和圖紙。但開挖過程危險(xiǎn)重重，廠區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，巖脈多，且?guī)r層硬度高，傳統(tǒng)機(jī)械開挖設(shè)備無法進(jìn)行，只能采取爆破方式將巖層粉碎，而地坑開挖后地下水滲出量非常大，地坑必須及時(shí)有效地降水，否則隨時(shí)可能引發(fā)大面積塌方?？芋w大體積混凝土澆筑，地坑外壁的防水，地坑內(nèi)的異型旋轉(zhuǎn)爬梯，溫濕度設(shè)備安裝和地坑封閉組合蓋板的制造安裝等等工序，同樣面臨諸多難題，施工人員一一展開技術(shù)攻關(guān)，在摸索中如期完成建設(shè)任務(wù)。

高溫堆蒸發(fā)器對(duì)作業(yè)環(huán)境要求非常高，必須建造專門的清潔室。清潔室的結(jié)構(gòu)形式在全國(guó)是首例，采用輕鋼結(jié)構(gòu)骨架，輕體懸掛鉛板來進(jìn)行輻射防護(hù)，整面墻體不能有薄弱部位和環(huán)節(jié)，否則都無法對(duì)輻射做到有效防護(hù)。因高度大，須用18mm和25mm厚的電解一號(hào)鉛板懸掛于鋼結(jié)構(gòu)墻體之上，而鉛板容重大，硬度低且變形嚴(yán)重，安裝難度大 ；而所有材料和工具都是非標(biāo)的，市場(chǎng)上無法采購(gòu)，重裝公司自行設(shè)計(jì)了多種工具和工裝，最終做到鉛版墻體沒有一絲縫隙，每一個(gè)固定螺栓都制作了專門的鉛帽進(jìn)行防護(hù)，完成安裝后又反復(fù)進(jìn)行了多次試驗(yàn)，結(jié)果均滿足防輻射要求。

由于高溫堆蒸發(fā)器所用設(shè)備性能比較高端，使用范圍經(jīng)常超出標(biāo)準(zhǔn)情況，一些設(shè)備不僅國(guó)內(nèi)外廠商從未制造過，沒有制造經(jīng)驗(yàn)，采購(gòu)費(fèi)用極其昂貴。為加快制造進(jìn)度，裝備人員根據(jù)需求開展設(shè)備的自主研發(fā)或者聯(lián)合研發(fā)。設(shè)備研發(fā)團(tuán)隊(duì)先后設(shè)計(jì)制造了4整套環(huán)縫焊接設(shè)備，每一套設(shè)備的加工制造成本還不到進(jìn)口成套設(shè)備的十分之一，大大降低了生產(chǎn)成本，為產(chǎn)品技術(shù)準(zhǔn)備和開工制造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

全球首臺(tái)HTR-PM蒸汽發(fā)生器

第三篇 ：精誠(chéng)合作，共渡難關(guān)

高溫堆蒸汽發(fā)生器項(xiàng)目的制造，對(duì)設(shè)計(jì)方、制造方、業(yè)主方來說均屬“生命工程”。對(duì)于設(shè)計(jì)方，這是一個(gè)體現(xiàn)設(shè)計(jì)者智慧的全新生命，最迫切地看到它一天天地成長(zhǎng)到成熟 ；對(duì)于制造方，它不僅證明企業(yè)的制造能力，同時(shí)也關(guān)乎著企業(yè)的生存發(fā)展 ；對(duì)于業(yè)主，新產(chǎn)品的成功制造將使核電站盡早投入運(yùn)營(yíng)，為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。所以打造生命工程是三方共同的愿景，必須達(dá)成共識(shí)，充分理解信任并密切配合。清華大學(xué)、石島灣公司、中核能源和重裝公司等相關(guān)各方共同建立了項(xiàng)目協(xié)調(diào)會(huì)、工作組例會(huì)、總經(jīng)理協(xié)調(diào)會(huì)、示范工程指揮部會(huì)議、項(xiàng)目專題會(huì)等多層次、全方位的會(huì)議協(xié)調(diào)機(jī)制，累計(jì)召開各類會(huì)議300余次。2012年11月14日，第一支高溫氣冷堆示范工程蒸汽發(fā)生器殼體正式開工制造。為更加有效的推動(dòng)蒸汽發(fā)生器項(xiàng)目的進(jìn)展，制造方與設(shè)計(jì)方組建設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，充分發(fā)揮設(shè)計(jì)方結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論計(jì)算優(yōu)勢(shì)，制造方的制造經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開展設(shè)計(jì)，并不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案 ；清華大學(xué)、石島灣公司、中核能源和哈電重裝聯(lián)合開展了部分原材料的采購(gòu)工作，針對(duì)換熱管、換熱單元、6625合金等直接影響蒸發(fā)器進(jìn)度的關(guān)鍵原材料，多次召開項(xiàng)目協(xié)調(diào)會(huì)和技術(shù)專題會(huì)，充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量攻克各專業(yè)的技術(shù)、管理難題 ；制造過程中，面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)的各類技術(shù)難題，相關(guān)各方第一時(shí)間響應(yīng)，清華大學(xué)多位教授多次放棄假期，在接收到信息后第一時(shí)間趕赴重裝公司，現(xiàn)場(chǎng)解決產(chǎn)品制造中出現(xiàn)的技術(shù)難題，中核能源、石島灣公司派駐工作組長(zhǎng)期駐廠，及時(shí)解決文件審批、質(zhì)量見證等問題。

2016年，項(xiàng)目進(jìn)入攻堅(jiān)階段。為提高效率，整合管理資源，重裝公司決定將高溫堆項(xiàng)目交由項(xiàng)目管理部統(tǒng)一管理，抽調(diào)管理、技術(shù)、生產(chǎn)骨干力量成立高溫堆團(tuán)隊(duì)，公司黨委書記、董事長(zhǎng)王守革作為項(xiàng)目第一負(fù)責(zé)人，多次帶隊(duì)到業(yè)主方華能山東石島灣有限公司、設(shè)計(jì)方清華大學(xué)進(jìn)行協(xié)調(diào)，爭(zhēng)取業(yè)主方的理解，共同推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)展 ；在項(xiàng)目組織方面，深入到項(xiàng)目的每一道工序，提出按序排計(jì)劃，能并行的并行，能壓縮的壓縮，最大限度加快制造進(jìn)度 ；在管理模式方面，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新方式方法，調(diào)動(dòng)全員積極性，創(chuàng)新問題反饋和處理機(jī)制，時(shí)刻關(guān)注項(xiàng)目進(jìn)展，及時(shí)牽頭處理影響項(xiàng)目推動(dòng)的各類問題，確保項(xiàng)目緊湊推進(jìn) ；創(chuàng)新生產(chǎn)組織模式，高溫堆團(tuán)隊(duì)不分晝夜，不分班次，24小時(shí)不間斷推進(jìn) ；創(chuàng)新考核獎(jiǎng)勵(lì)模式，在高溫堆項(xiàng)目中，設(shè)置進(jìn)度獎(jiǎng)和質(zhì)量獎(jiǎng)，充分激發(fā)職工的工作積極性。王守革發(fā)揮技術(shù)專家優(yōu)勢(shì)，親自推動(dòng)重大技術(shù)問題處理，親自參與工序設(shè)計(jì)和優(yōu)化，并多次組織行業(yè)內(nèi)有關(guān)專家對(duì)技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行交流、探討，在管管對(duì)接焊、蒸汽出口連接管質(zhì)量問題 　出口連接管的裝焊處理、內(nèi)件與殼體套裝等多個(gè)難點(diǎn)攻克中，起到了決定性作用，最大限度地加快了制造進(jìn)度。

幾年來，高溫堆項(xiàng)目一直是重裝公司生產(chǎn)制造部門的“支部牽頭項(xiàng)目”，在2017年開展的“融入生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，爭(zhēng)當(dāng)質(zhì)量先鋒”以及2018年開展的“三推動(dòng)、五提升、當(dāng)先鋒”黨建載體活動(dòng)中，高溫堆蒸發(fā)器項(xiàng)目始終是支部攻關(guān)和和黨員發(fā)揮先鋒模范作用的重要陣地。黨員帶動(dòng)群眾，認(rèn)真謀劃，精心組織，頑強(qiáng)拼搏，確保了各個(gè)節(jié)點(diǎn)的完成，為產(chǎn)品交付奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

出口連接管的裝焊

結(jié)尾 ：十年堅(jiān)守，百戰(zhàn)功成

由于高溫堆堆型的先進(jìn)性，蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)參數(shù)高、技術(shù)要求高，設(shè)備制造難度前所未有。高溫堆蒸汽發(fā)生器的承壓殼體總高將近26米，總重約260噸，通體為低合金高強(qiáng)度鋼。最大接管的直徑比一般成年人的身高還要高，僅筒體的馬鞍形焊縫金屬填充量就以噸計(jì)算 ；蒸發(fā)器外壁上的四組大型支承耳架，結(jié)構(gòu)布置緊湊、操作空間刁鉆、裝焊順序復(fù)雜，不間斷手工焊時(shí)間要以數(shù)月計(jì) ；蒸汽發(fā)生器多個(gè)部位采用法蘭連接，每道法蘭均為自緊式金屬O型環(huán)密封，直徑三四米的法蘭密封槽表面粗糙度要求幾乎為鏡面。這對(duì)生產(chǎn)制造是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。

焊接作為蒸發(fā)器制造過程的重要工序，受到材料、空間、結(jié)構(gòu)、精度等多重因素影響。為了保證產(chǎn)品的順利生產(chǎn)，技術(shù)人員先后進(jìn)行多次工藝技術(shù)交底會(huì)，深入剖析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及焊接難點(diǎn)，推敲焊接方案，僅換熱管高精密焊接接頭形式就設(shè)計(jì)了30余種，自主設(shè)計(jì)制造自動(dòng)TIG焊接設(shè)備三套，各類工具工裝數(shù)十套。通過反復(fù)焊接試驗(yàn)選擇最優(yōu)的接頭形式和焊接工藝，總結(jié)影響焊接質(zhì)量的因素及控制方法。為保障焊接質(zhì)量，高溫堆項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)技術(shù)人員及操作人員從殼體制造到內(nèi)件制造，從換熱管對(duì)接到殼體、內(nèi)件對(duì)接，從立式組裝到氣壓試驗(yàn)，就像橫穿地壟一樣，一步一坎，面對(duì)似乎難以戰(zhàn)勝、不可把控的困難，他們從不畏懼、從不放棄、從不低頭，最終把困難一個(gè)個(gè)克服。

以出口連接管裝焊為例，每臺(tái)蒸發(fā)器有上千支形狀怪異的連接管，從上千個(gè)分散的點(diǎn)位，纏繞匯攏后進(jìn)入精密并排的管孔，每支連接管直徑小、長(zhǎng)度大，平均要拐七八個(gè)彎，且連接管的裝配、焊接則涉及到多個(gè)專業(yè)、多道工序的耦合，需要全局考慮、不能顧此失彼。然而對(duì)于每支連接管的彎怎么拐、每支連接管裝配的先后順序怎么排，如何保證上千支連接管滿滿的擠在狹小空間內(nèi)，同時(shí)滿足流致振動(dòng)、蒸汽溫差等設(shè)計(jì)要求，技術(shù)人員沒有任何經(jīng)驗(yàn)可借鑒。從2009年開始，公司投入多名設(shè)計(jì)工程師、工藝工程師、焊接工程師、檢驗(yàn)工程師，持續(xù)4年開展布管工藝設(shè)計(jì)。先后設(shè)計(jì)了3種布管方案，制作了3套實(shí)體模型，不僅完成了管路走向的設(shè)計(jì)，還制定了每支連接管的裝配工藝順序，并成功用于產(chǎn)品制造，實(shí)現(xiàn)了管子的穿針引線。

無數(shù)類似的經(jīng)歷貫穿了高溫堆蒸發(fā)器制造的整個(gè)過程，諸多不同的難題被不同的方法解決，諸多不同的困難被不同的方式克服，擺在重裝面前阻礙四代核電產(chǎn)品制造的諸多“絆腳石”被變成了“墊腳石”。2017年2月6日，蒸汽發(fā)生器殼體完成水壓試驗(yàn) ；2018年6月26日，蒸汽發(fā)生器內(nèi)件完工，具備與殼體整體套裝條件 ；2018年7月6日，蒸汽發(fā)生器內(nèi)件與殼體完成整體套裝 ；2018年9月29日，蒸汽發(fā)生器總裝后氣壓試驗(yàn)合格 ；2018年10月28日，蒸汽發(fā)生器具備出廠條件。

十年堅(jiān)守，百折不撓，一往無前，國(guó)之重器由此誕生。高溫堆蒸汽發(fā)生器的成功制造，集中展示了哈電人肩負(fù)起了“承載民族工業(yè)希望，彰顯中國(guó)動(dòng)力風(fēng)采”的使命和擔(dān)當(dāng)以及做“中國(guó)最好，世界一流”產(chǎn)品的信心，并正以“中國(guó)速度”向著發(fā)電設(shè)備技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先水平奔跑。高溫堆蒸發(fā)器的成功制造，也是我國(guó)產(chǎn)學(xué)研強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合促進(jìn)研發(fā)周期長(zhǎng)、制造難度大的科技成果市場(chǎng)化的一個(gè)成功典范。高溫堆蒸發(fā)器的成功制造，集中體現(xiàn)了我國(guó)在裝備制造業(yè)上的自主創(chuàng)新能力，在世界核電領(lǐng)域打造了一張靚麗名片。

（作者：張姝一   作者單位：哈電集團(tuán)）