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示范快堆钠泵原型样机首次启动风波小记
文章来源:中国核工业报 日期:2018年08月22日

  示范快堆一回路主循环钠泵(简称一回路主泵)是示范快堆最重要的转动设备,为反应堆冷却剂提供循环动力,它就像是人体的心脏,可以带动血液在机体中往复流动,其重要性可想而知。一回路主循环钠泵研发作为示范快堆项目中最重要的内容之一,一直以来扮演着关键设备研发领头羊的角色,其研发进展受到业内各界的高度关注。

  今年5月30日,钠泵原型样机在涉钠设备综合试验设施上实现首次启动,这标志着我国示范快堆自主研发的关键设备样机首次在钠台架上成功运行。然而,这一里程碑节点完成的背后,是中国原子能科学研究院研发团队经历的一段艰难岁月……

  意外突现 攻坚组队

  在原子能院和外协厂家的共同努力下,一回路主泵原型样机的设计、制造和水台架试验工作按计划有条不紊地推进。今年1月,原型样机主体成功安装在F202试验台架上;3月底,试验段的仪控电安装工作也完成……

  4月14日,电机吊装到泵上并安装就位,钠泵试验段还没有进钠,安装人员对泵进行手动盘车时,一个严重的问题出现了:原型样机盘不动车,手动盘车失败!问题来得太突然,令人一时不知所措。

  事关重大。第二天,原子能院研发团队与外协厂家相关领导、技术人员紧急召开会议,经过激烈讨论,大家统一了意见:钠泵的质量重于一切,为确保其在钠介质试验台架上的安全性和可靠性,必须对其各个部件逐个排查,找出盘车失败的原因。

  研发团队与连夜赶来的外协厂家技术人员一起,与时间赛跑,对部件进行一一检查。结果发现部件完好无损,可复原后盘车仍然纹丝不动。经过分析,故障部位直指泵与试验装置的结合处,但这一步检查需要切开密封焊缝,工作难度高、工作量大。

  为保障故障排查工作有序开展,堆工部组织召开专题工作协调会,会上确定以研发团队牵头成立由各相关部门、外协厂家组成的联合工作队,制定了细化到小时的工作计划,确保于5月30日完成原型样机在F202台架上启动的里程碑节点任务。

  细心排查 定位故障

  堆工部各相关部门密切配合,调动中国实验快堆的焊缝切割机,并联系了该设备的机械工程师和控制工程师到现场进行操作。为顺利开展工作,焊缝切割小组重新采购部分配件,更换切割机内置电池,连夜恢复作业控制程序,磨制专用特型备用刀具,在线调试和试切。经过一周夜以继日的紧张工作,焊缝切割终于完成,原型样机具备可抽出的条件。

  此时试验段已处于冷态,为不错过任何一个环节,研发团队认真检查了泵的安装水平度、表面痕迹、安装配合面状态、安装方位、预紧力等各个细节,在不同的安装状态下检查转子的转动情况。在调试队的配合下,研发团队通过对试验段加热,完成故障复现试验。经过细心查找与分析论证,终于弄清楚盘车故障的主要原因:由于安装精度不足,产生较大安装附加载荷,导致原型泵的静止部件弹性变形,动静部件之间发生干涉。

  至此,笼罩在研发团队心中的愁云消除了一半,而攻坚团队并没有就此懈怠。此前,检修台架准备工作小组调用了中国实验快堆的检修台架,在维修车间中协调出一片作业空间。在找出故障原因的当天凌晨3点,研发团队一鼓作气将原型样机从F202试验厂房运输到维修车间,并放置于检修台架上,为原型样机的后续检修做准备。

  计划精准 多点作业

  在这之后,研发团队开始进行故障排除的技术方案设计,如何稳妥避免出现类似的故障成为了工作重点。4月28日晚12点,原子能院F206楼405会议室灯火通明,研发团队对故障排除方案进行了紧张、深入的讨论。为了听取365bet备用网址专家同行的建议,5月8日,原子能院组织召开盘车故障原因分析及处理方案专家讨论会,对方案进行专家论证,以降低下一步工作的风险。

  为了实现节点目标,专家会结束后的当天深夜,研发团队经认真讨论,制定出周密的赶工计划,并利用项目管理的手段进行管控。这也是一份紧密的赶工计划,计划规定现场工作实行两班倒,确定了8项里程碑目标,每天的工作任务落实到小时……尽管如此,计划也已经排到5月份的最后一天。这意味着接下来的泵体检查、零部件制造、传感器采购、组装、接线、气体置换、充钠、调试等一系列工作必须一次性成功,不能再出现任何闪失。

  为进一步缩短处理时间,泵检查、具体技术细节验证、传感器采购、文件准备、零件加工与组装、回路准备等各项任务都同时进行,并落实到具体责任人。每天工作结束时已是深夜12点以后。此时,项目负责人还需向各级领导汇报当天实际工作进展与计划的对比情况,进行进度和风险分析。每天、每项工作都有人监督进展,每一个问题都在第一时间处理解决……各级领导、项目管理、技术人员像陀螺一样飞转不停,各项工作好像齿轮一样连在一起高速运转。

  大家拧成一股绳,全力配合,泵控系统信号调试、传感器采购等工作均先于计划开展;5月24日,原型样机密封焊完成,盘车一切正常;5月25日,辅助系统管路连接完成,原型样机成功复装,整体工作提前完成。

  样机复装完成后,距离原型样机启动运转还有很多调试工作要做:回路氩气置换、检查漏点、充钠……调试人员需要核对上百个传感器,进行泵控系统和中控系统的调试等工作。时间已很紧张,调试人员经常加班加点,工作到深夜,终于顺利完成了调试工作。

  5月30日下午1点,原型样机在钠回路250℃钠环境中首次启动成功。这一阶段性成果的完成,不仅使研发团队心中的一块大石头终于落地,也为下一阶段示范快堆一回路主泵研发成功奠定了基础。(谷继品 张健鑫 郑颖)

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