国核锆业员工进行管材轧制

    带材连续退火

    工人进行管材轧制过程控制

　　核电的利用，把人类文明带入快速发展轨道。
　　核电厂的燃料为铀，用铀制成的核燃料在一种叫作“反应堆”的装置内发生裂变而产生大量热能，高压水把热能带出，在蒸气发生器内产生蒸气推动汽轮机发电。铀就装在核反应堆内的包壳管中，而制造这个包壳管的材料是一种特殊金属——锆。
　　核级锆材能把放射性物质完全密封在燃料棒内，防止放射性物质泄漏，构成核安全的第一道屏障，是核电站反应堆运行中的关键结构材料。我国自上世纪70年代开始发展核电，但核电站所必需的核级锆材长期依赖进口，成为制约我国核电规模化、自主化发展的“瓶颈”之一。
　　2007年，国家核电技术公司和宝钛集团共同出资组建国核宝钛锆业股份公司，受让三代核电AP1000用核级锆合金生产加工技术，决心实现核级锆材的国产化、自主化。那么国核锆业在引进、消化、吸收、再创新的路上是如何“过关斩将”的？记者近日走进该公司采访其研发团队。
　　“粮草先行”的勇气
　　按照当时AP1000核电站示范工程的进度要求，自国核锆业一成立，面临的第一个挑战便是要在2012年底建成生产线，完成合格性鉴定，为核燃料元件厂提供首批核用锆材，这就是所谓的“后墙不倒”。
　　一个新企业，要招聘人，招来的人马上就要能干活，团队建设、消化技转资料、建厂房和实验室、定设备、人员培训、做实验……这一系列工作开展，面临严峻考验。
　　在技术转让资料还未释放时，厂房建设、设备引进就得“粮草先行”。2009年1月，离2012年底仅有3年时间，换言之，要在这么短时间内建成占地近20万平方米的现代化厂区，完成数百台套设备的定购、安装和所有生产线建设，并打通从核级海绵锆制备到成品管、棒、带材的全流程工艺及检验检测技术障碍……其难度在于：一切从零开始。外方专家听说后表示：“这不可能！”
　　一个合格材料的研制，需要付出艰辛的努力。要想开发成功，我们不能把国外的“套路”简单移植到国内，因为大家面临的工业条件和环境不一样，我们必须靠独立开发才能保证技术落地。比如大量的热加工工序和工艺细节，直接照搬到我们的设备上，由于“支撑力”不够，很难“一气呵成”。再比如，海绵锆制备过程中产生的废水问题，有的国家得益于得天独厚的自然环境，采用直排加天然蒸发的方式就可以解决，但在我们这里就必须开发废液的处理技术。
　　尤其是熔炼合金的技术，有可借鉴的地方，但对熔炼锆合金而言，得另辟蹊径，甚至打破原来的思维定势，建立一套新的工艺逻辑，这种破立之间的探索，极其考验团队的创新力。
　　好在这是一个“老兵强，新兵勇”的团队，20%的“老兵”以清晰的作战思路、较强的运筹能力打开局面，而大量从高校招来的毕业生，在短短几年里，接受了“高营养”训练，培养了面对挑战勇于担当的品质。
　　没有技转资料，就从翻译合同开始，从解读别人去国外公司回来写的考察报告开始；设计图纸出不来，就派工程部的人蹲守设计院，不给图纸就不走；文件还没看到，就开始设备的选型，到一家家的设备厂家进行考察和调研。熔炼技术不懂，就请宝钛的技术人员，弄明白电弧炉熔炼、热加工的具体工艺。
　　“橘生淮北”的探索
　　当2009年外方技转资料释放时，国核锆业先后有二百多人到美国培训。在异国他乡，这批中国人的学习热情让洋老师们很吃惊。“我们四人组成的培训学习小组，白天接受技术培训，晚上探讨和仔细推敲学习内容，一边发现问题，一边整理知识点，形成学习日志，不论多晚都发回国内。晚上，大家经常讨论到后半夜，那时候时差、思乡之情煎熬着人，但都不能阻挡我们的学习热情！”一位参加培训的同志回忆道。
　　通过学习开阔了视野：精确操作，尽量减少人为因素……这些让国核锆业人领悟颇深。据不完全统计，在消化吸收短短不到半年时间，国核锆业建立了700多份管理文件，初步搭建起质量管理文件体系，其中38份文件是中英文对照，让外方专家直呼“了不起！”
　　年龄从20多岁到40多岁的整个团队成员，都为“消化吸收”这个目标努力学习和实践，海绵般的吸附能力，只为“他山之石可以攻玉”。
　　“无中生有”的实践
　　2009年10月24日这个日子值得记录：国核锆业成功研制了重300公斤锆合金铸锭，这是目前一种具有国际领先水平的新型先进核级锆合金，具备优良机械加工性能和核性能，是第三代核电AP1000核反应堆燃料组件的关键结构材料。在研制出它之前，有关它的现成资料少之又少，那国核锆业人是怎么“无中生有”的？
　　没有生产工艺，就查资料找文献，开动大脑，形成试制方案。没有材料破碎机，就全员动起来，用手将金属一一弄碎，金属屑把人手扎得满是划痕。没有熔炼炉，就去西安借，第一个锭子做出来了，但钛的含量高，只能再做……
　　第一个核级新型锆合金铸锭的试制成功，标志着我国依靠自有技术和能力攻克了相关关键技术，为工业化生产核级锆材奠定了良好基础。
　　构建体系的气魄
　　该公司科研和创新部负责人高博介绍，改变依赖进口的局面，最终实现自主化，公司除了引进消化吸收外方技术，还要建立一套完整可靠的质量保证体系。
　　2011年5月，按照核安全法规要求，国核锆业根据HAF003《核电厂质量保证安全规定》及其相关依据，建立了HAF003质量保证体系。在稀有金属加工行业建立这套体系，在国内是“拓荒之举”，公司的质保人员过去根本没有接触过HAF003法规，也找不到专家来帮助。
　　质量保证体系不能通过，生产线建起来也得不到认可，合格性鉴定就通不过，那么这些设备就派不上用场，国家投资这么大，就等于打水漂，所以构建体系是一座必须“跨过去的大山”。
　　当时质保体系专项组迅速成立，成员都是从各分厂、各部门抽调出来进厂一两年的大学生，只能边学边干。首先是学习理解，建程序文件。毕业于西安交通大学的张军被抽调过来编写程序，“对照HAF003，边学边干边摸索，当时我们光牵涉到现场实际操作的程序就　　有四五百份，坯料厂有二百多份，管材厂有一百多份，合金厂有一百多份。”
　　程序编写完成，再请外方专家审核。他们要求质保体系必须和实际运行结合起来，否则质保体系文件就是一纸空文。于是质保体系专项组成员就去各分厂、各部门衔接，就各部门之间如何对接运行，如何环环相扣进行详细了解。了解完后，根据实际运行情况，结合相关要求改写程序，一遍遍修改完善。
　　2011年12月，外方专家给国家核电技术公司写信，在信里对国核锆业的质保体系及运行情况表示十分担忧，但短短5个月过去，2012年5月，他们重新写信给国家核电技术公司，对国核锆业的质量工作给予高度评价。
　　2017年4月30日，国核锆业完成海阳核电站首炉换料用AP1000核级锆合金管棒材生产、检验工作。2018年1月，国核锆业圆满完成了海阳核电项目首炉换料的产品验收与交付，海阳核电站本次大修，国产化AP1000核级锆材正式入堆，标志着核级锆材国产化迈出了坚实一步。
　　国核锆业党委书记、董事长王成立表示，现在，公司正在生产海阳核电C103、C203换料用核级锆材，未来企业将积极开拓创新，不断推进核级锆材国产化、自主化进程，为更多堆型、更多合金牌号核电站提供质量优秀的国产核级锆材，向成为世界一流锆材服务商目标迈进，为早日实现“核电强国梦”奠定坚实基础。