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《国有资产管理》杂志:中核工程廊坊研发基地 “华龙奶爸”的“炼丹神器”

文章来源:《国有资产管理》杂志  发布时间:2025-03-31

当前,我国正处于新旧动能转换的关键时期。习近平总书记在2024年中央经济工作会议上总结提炼了党对经济工作的规律性认识:“必须统筹好培育新动能和更新旧动能的关系,因地制宜发展新质生产力”。进入新时代以来,国资央企作为国家战略科技力量,紧紧围绕增强核心功能、提升核心竞争力,不断增强高质量发展的后劲,在科技创新领域取得了一系列重大成果,积累了一大批宝贵经验,为高质量发展注入了源源不断的强劲动力。

近日,本刊记者跟随由国务院国资委宣传局指导、新闻中心主办的“走进新国企·科技创新主力军”大型融媒体采访团,走进中国核电工程有限公司研发基地(以下简称中核工程廊坊研发基地),挖掘国企改革新动能、新成效、新变化,探寻中央企业科技核心竞争力全面提档增速。

“华龙奶爸”诞生记

记者本次探寻最幸运的事,就是见到了中核集团首席专家、华龙一号总设计师——被称为“华龙奶爸”的邢继。

2011年福岛事故后,中核集团决定自主开发先进压水堆核电技术“华龙一号”。作为主持型号研发和示范工程设计的总设计师,邢继提出了“能动与非能动相结合”为核心的一整套先进核安全理论:计算、推演,布局图一次次改动,方案一遍遍调整,邢继团队开展了54项重大课题的科研攻关,申请国内专利629件、国际专利65件,覆盖了设计、设备、建造、运行、维护等领域,在经历了无数次的实验后,建立了国内首个完整的核电自主知识产权体系。

2014年8月22日,“华龙一号”总体技术方案通过国家能源局和国家核安全局联合组织的专家评审,专家组一致认为:“华龙一号”成熟性、安全性和经济性满足三代核电技术要求。邢继提出的“能动加非能动”“多样化”设计理论已被国际原子能机构最新发布的安全标准采纳,合理性和先进性已得到普遍认可,其具有完善的严重事故预防和缓解措施,可有效应对地震和海啸等自然灾害,安全设计水平达国际一流水平,并已广泛应用于“华龙一号”、ACP600、ACP100等型号设计。

如今,“华龙一号”已成为我国核电发展的主力堆型,其在国内外在运在建机组已达33台(中核集团共计12台),已成为全球在运在建机组总数最多的三代核电技术,助力我国核电技术与综合竞争力跻身世界第一方阵。

《一线英雄传 叁 ——中国工程师》:“华龙奶爸”

作为国家重大科技专项,“华龙一号”被誉为“国家名片”。在国务院国资委新闻中心出品的大型国有企业英模传记《一线英雄传 叁 ——中国工程师》中,邢继被亲切地称为“华龙奶爸”。

“玄武”“盘古”“鲲鹏”组成“炼丹炉”

安全是核能领域的永恒话题,是发展核能的前提与基础。全面提升安全壳系统性能,对于新一代核电技术研发和在役电站安全运行具有重大意义。

如何通过科研试验设施的“炼”,推动“丹”(安全壳等系统)的性能研究、进一步提升核电生产和核能应用的安全性?中核工程廊坊研发基地就是“华龙奶爸”的“炼丹炉”,作为聚焦于核电技术工程科研工作的“非核基地”,这里建有多种核科技自主创新研究设施,其中就有安全壳结构性能实验平台——“玄武”、安全壳热工水力综合实验装置——“盘古”这两项面向全球开放的核科研设施。

“玄武”安全壳结构性能实验平台

“玄武”,是安全壳结构性能台架的代号,是以“华龙一号”为原型,依托国家重点研发计划筑造的安全壳结构性能实验平台,缩尺比例 1:3.2,高约 25 米,直径约 15 米,容积达到 3500立方米,能承受最高1.6兆帕的压力和160摄氏度的高温,其尺寸和容积目前均位列世界第一。它包括了安全壳结构模型、热压耦合加载系统以及智能化监测系统,可用于开展安全壳打压试验研究、模拟严重事故热压耦合工况下结构性能和包容能力研究、安全壳监测技术智能化平台技术研究、安全壳老化管理等研究工作。国际上首次安全壳严重事故热压耦合试验就是在“玄武”上完成的,在试验过程中,安全壳承受了高达0.84兆帕的压力。这个数值为设计压力值的两倍,远超设计标准,对安全壳在极端条件下的安全性和可靠性进行了充分验证。

“华龙一号”的双层安全壳可以抗17级的超强台风、9级以上超大地震和商用大飞机的撞击,这一的“钢筋铁骨”就是经过了“玄武”的严苛“炼验”。

经过近两年的艰苦奋战,2023年6月,“玄武”圆满完成了全部试验任务,为评估严重事故下安全壳结构性能提供了重要依据。

“盘古”安全壳热工水力综合实验装置

在“玄武”旁边站立着的,便是“盘古”台架。正如它开天辟地的名字一样,“盘古”是廊坊研发基地这248亩土地上建成的第一个科研试验台架。

“盘古”台架的核心功能,就是在核电厂假想的极低概率事件下,确保反应堆排放的热量能够被有效导出,维持安全壳内的理想温度和压力条件。它模拟了“华龙一号”的安全壳,其容积达到1010立方米,是世界上最大的安全壳热工水力试验装置之一,可用于研究安全壳大空间热工水力行为、复杂隔间内气体的扩散与输运特性等课题,也可为安全壳热工分析软件提供验证。其对PCS系统的研究成果,就直接支持了“华龙一号”全球首堆的装料节点。

现场工作人员告诉记者:“‘盘古’是目前我们整个研发基地利用率最高、工作最繁忙的科研设施,自它建成以后,不是正在做试验,就是在为下一个试验做改造准备,几乎全年都没有空闲的时候。”

“鲲鹏”安全壳与安全系统综合试验台架

随着“华龙一号”工程实践的推进与经验反馈、装备制造业的升级迭代,以及进一步提升核电安全性、先进性、环境友好性和公众接受度的需求,华龙后续机型的研发应运而生。

“鲲鹏”即是中核工程以华龙后续机型为原型建设的重点核心试验台架——安全壳与安全系统综合试验台架,将用于全面验证华龙后续机型安全系统设计方案和事故处理策略及自主开发软件的有效性。2025年内,作为中核集团开展先进压力水堆总体技术研究、安全系统研究、智能化研究等方面的重要平台,“鲲鹏”将开始对华龙后续机型进行安全设计方案的试验工作。

“中国核电发展了几十年,一直在‘跟跑’,如今‘华龙’实现了‘并跑’,这是中国核工业在世界核能发展中的历史性转变。” 邢继说,“我很庆幸自己能经历这段过程,我们未来一定能实现‘领跑’,我坚信!”

面向未来,中核工程廊坊研发基地的工程师们将继续围绕核电型号研发,瞄准先进核电技术,推动基地成为共享型、绿色型、智慧型的先进核能科技创新研发支撑平台和高科技园区,为引领全球核电安全新高度、加快能源绿色低碳转型、助力社会经济可持续发展贡献蓬勃的中核力量。

【责任编辑:张宇晖】

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