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中国先进堆冷源系统安装纪实

来源:中国核工业报 发布日期:2017-08-30

  冷源作为中国先进研究堆科学试验的平台,通过把堆芯内高通量的热中子慢化到很低的温度,用中子导管引出并用于多项科学研究。日前,冷源系统的安装和调试已接近尾声,它的成功运行将为我国核工业、航空航天等领域的材料研究以及物质微观结构的研究向前发展添上一双翅膀。

  冷源系统由于涉及接口多,技术十分复杂,特别是堆内的安装和调试尤其复杂和艰巨。时间紧、任务重、难度大,中国原子能科学研究院堆工部CARR运行室的成员们倾全室之力予以支持,整个项目组以及整个室团结一致,精诚合作,攻坚克难,最终在规定的工期内完成了任务。

  “地球不爆炸,冷源不放假”

  冷源由匈牙利NHF公司设计、制造、安装和调试。冷源现场安装部分由NHF公司负责,制冷系统则由林德公司负责,具体工作由中方人员完成。从堆外安装到堆内安装,外方技术人员负责技术指导。林德公司的人员作息时间很有规律,每天早上9点前坐车到单位,9点左右准时到工作场所,晚上6点准时离开。

  对于冷源安装调试工作来说,往往是一个任务接着一个任务,有时在安装的同时还会进行单项系统调试或多项系统调试,任务叠加,一个任务还未完成就要为下一个任务做准备工作,大量的准备工作都是在外方人员休息时由中方人员加班加点完成的。在单系统调试和多系统联调时,需要大堆和冷源系统运行三天三夜。由于大堆运行人员和冷源调试、运行人员基本都是运行班人员。因此,运行班人员在保证最低限度的休息时间外,忙完运行岗工作又忙专业组工作,一天基本上工作16小时,甚至24小时连轴转也不在少数。

  同时,作为冷源安装的“中枢”,运行室不但要进行现场组织和调度,还要与其他单位进行协调,同时还得考虑物资的准备和采购。在冷源项目各专业组人员中流传着一句话“地球不爆炸,冷源不放假”。

  冷源安装项目的负责人李建龙负责现场安装工作的开展。大家都称呼他老李,老李时常对大家说:“别人可以休息,我们不可以休息,别人可以放假,我们不能放假。”李建龙本人更是废寝忘食地工作。运行室的员工经常会在深夜收到老李对当天工作的总结,醒来收到的第一条消息则是老李编制的当天工作计划,我们亲切地称之为“老李晚报”、“老李早报”。

  老李的“激将”

  冷源系统对气密性要求很高,对每一道焊口、每个部件安装都进行严苛的密封检验。在最后制冷管线的组装时,因密封检验达不到要求需要重新拆装,重新抽真空检漏。而制冷管线的拆装难度特别大,每次都得“小心翼翼”,检漏合格完成时已经是半夜了。为保证工程进度,大家不辞辛苦坚持连续作战进行安装,对工程质量的严格要求丝毫没有降低。

  有一次,在氦制冷系统调试时发现制冷能力提不上去,制冷能力对于冷源来说是一个关键参数,容不得半点马虎。经过数日的调试和检查,大家一遍又一遍对透平拆装检查,透平的转速提了又提,然而眼看着已经快到上限了,制冷能力就是上不去。经过对透平制冷能力进行验证以及对型号是否正确、林德公司厂家发货是否出错等一系列排查后,运行室认为氦制冷流量计测量不准确。

  “氦气制冷过程压力、温度都在变化,其流量是测量不准的,也只能这样了。” 林德公司技术人员无奈地表示。平时说话语气一向谦和的李建龙,这次语气异常坚定而“不客气”,他说:“你把源程序提供给我,我来解决,把氦气所有不同压力不同温度下的物性参数制成数据库,再输入源程序调用就那么难吗?”面对李建龙的“激将法”,林德公司技术人员只好修改流量测量的源程序。这时老李也没有闲着,忙着查找冷箱内流量计孔板的尺寸参数并根据就地测量的压差进行离线计算制冷流量,并且上网调研查阅较为权威的美国NIST关于不同压力不同温度下氦气的物性参数和孔板计算流量的经验公式。

  一边是老外在修改计算源程序,一边是老李在进行离线计算准备。经过半天的时间,老外把源程序修改完成后重新进行调试,通过现场报来的压差参数进行离线计算值与在线测量的流量计显示值竟然惊人地一致。通过刻度和校准,氦制冷流量计测量准确了,氦制冷能力也达到设计指标,多日来大家悬着的一颗心终于落定了。

  从质疑到尊重

  在安装调试阶段,外方人员经历了从一开始的质疑、轻视,到尊重认可,再到与中方相互学习、借鉴,精诚合作、共同进步的改变。在现场安装时,往往需要临时加工工件或是工具,有时候甚至一天就有好几次,往往是前一个工件正在加工,另一个已经放在了工厂的案头。中方人员像及时雨一样,按照外方人员的要求及时把工件加工完成。一次,外方人员拿出一个工件,要求作退火处理,虽然工厂技术人员已经处理过很多这样的工作,然而外方人员仍然质疑他们能否胜任这项任务。于是大家商量出一个方案,先做一个试验样品,外方人员到现场监督,如果试验样品合格,就继续对工件做退火处理。最后外方人员对退火处理的工件很满意,从这以后,外方人员终于相信了中方的技术。

  一次,在做制冷系统实验时,需要一个专用工具把外层套管取下来,而在国内市场上很难买这种工具。由于时间紧迫,不可能从国外购买,只能让实验工厂按照外方的设计连夜赶制。第二天,工具制造完成后,大家开始工作。外方人员弄了半天,套管仍然没有动静,把工具拿出来一看,有点变形了,外方人员把工具重重一放,生气地说:“Made in China!”大家都没有说话,本体组的窦晴明接过工具,三下五除二把套管取下来了。虽然外方人员当时没有说什么,但是从这以后,对中方人员态度友好了很多。虽然在某些方面,我们承认自己的技术与国外相比的确还存在差距,但是我们娴熟的工作技巧、踏实的工作作风还是取得了外方人员的认可和尊重。

  安装中的风景线

  中国先进研究堆是反中子阱型池式研究堆,堆水池为去离子水,水质要求很高。为了防止有异物掉入水池中,特地制作了一个网兜,放在操作大厅的房间里,这个网兜在安装时起到了大作用。在堆内安装时,共有进出堆水池的管道五根,这些管道与对外系统相连,沿堆水池壁的支架下到导流箱小盖板处,用软管与堆内管道相连。安装时为了防止螺丝和螺母掉入水池内,吊车上的人拧螺丝,而水池边上安排另一个人用网兜兜在螺丝下面。安装完一处,吊车换到另一处,持网兜的人也随之移动。那段时间,这成了安装中的一道风景线。

  安装的琐事可以说让人不胜其烦,然而运行室没有被突发情况难倒。有一天,外方说他们需要一把扭力扳手,负责外部协调的甄建霄询问了几个供货方,都没有这种扳手。最后,甄建霄向运维室咨询后,开车去了城里的五金市场,转了好几个地方,终于在五金大厦一家经营日本工具的店里看到一把,询价发现竟然要六千多元。只好再去询问其他商家,功夫不负有心人,最终,在一家店里找到了中国制造的,一套才花了一千来块。像买工具和材料的事在安装过程中还有很多,事虽小,却很繁琐,如果不能及时解决,将会大大影响效率和工期。

  在做活性炭实验时,需要大量的氦气和氮气。活性炭再生实验是单系统调试的前提,这个实验需要连续进行三天。正好那段时间马上要开“两会”了,供气公司不能送气。如果没有气,整个项目必然会往后推迟很长时间。得知情况后,室领导与该地区所有用气单位联系,向他们借气瓶,终于原按照计划进行了实验。最后总共借了将近百瓶气,运来的气瓶占据了将近半个大厅,这个地区的气瓶为之一空。

  随着冷源安装项目热调试的完成,大家又重新投入到新的工作去了。当看着操作大厅林立的设备和系统,所有参与人员嘴角却会泛起一丝欣慰的微笑。回想这段繁重而忙碌的工作中,虽然辛苦劳累,但硕果在枝。(冉怀昌)

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