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强全生:为首代潜艇陆上模式堆装“芯”

2020-09-16 16:17  来源:中国核工业    堆芯燃料  核反应堆  核能利用

核动力装置中最重要的部分,由堆芯燃料元件组件、堆内部件、压力容器顶盖、驱动机构以及堆顶构件等组成,而堆芯安装则是核潜艇陆上模式堆建设的重中之重。


核动力装置中最重要的部分,由堆芯燃料元件组件、堆内部件、压力容器顶盖、驱动机构以及堆顶构件等组成,而堆芯安装则是核潜艇陆上模式堆建设的重中之重。根据计划安排,核潜艇陆上模式堆工程务必要在1970年6月底前完成全部安装任务并达到物理临界。在工程进入最后紧张的安装阶段后,工程指挥部组织了“五大战役”,开展立体交叉式作业,八千军民昼夜奋战在施工现场。工地上到处彩旗招展、机器轰鸣,运输车辆来来往往,标语口号振奋人心,那场面至今回想起来都让人热血沸腾。我参与安装的是整个核潜艇陆上模式堆工程的核心——反应堆堆芯这个最关键和最困难的部分。其安装技术比其他动力装置部分难度更大、更复杂。像各部件的配合精度、吊装精度、清洁度等都有不同的特殊要求,而燃料元件表面还有一定的放射性剂量。

我担任装堆小组组长

为了完成反应堆堆芯安装和冷热试车任务,七一五所领导研究成立了由工人、技术人员和领导干部组成的约30人的装堆小组,我担任组长,受指挥部直接领导。装堆组的成员中,有宋明华、沈大龙、李树山、范金荣、张如琴等经验丰富的老工人师傅,他们大部分都是和我一样从北京原子能研究所调来的,曾在101重水堆工作多年,有安装、检修实验堆的实践经验,工作作风踏实,技术水平过硬。此外还有陈维本、沈抗、柯小宁、于洪滨、周益年、邵军等工程技术人员,他们是反应堆各部件、零件和装卸反应堆专用工具的研究设计者,曾带着图纸资料驻场参加研究、进行质量监督和出厂试验等工作,对各部件、设备的使用情况了然于心,是一批相当有经验的工程技术人员。另外还有一些未参加装堆组的工程技术人员,根据工作需要随叫随到,为装堆工作制定主要技术文件,密切配合和参加复杂的测试等,他们的工作也对装堆顺利完成起到了保障作用。

 

吊装前在调整水平,为吊装安全在吊篮下面又架了一条保护索

装堆组成立后,我首先对组员们进行了思想动员,大家统一认识、明确任务、制定计划,并着重进行了技术准备和培训。尽管老师傅们具备丰富的装配知识和手艺,但毕竟对压水堆的性能和结构还不是很熟悉,加之堆结构复杂、技术要求更高,特别是某些特殊要求,如对于带有放射性、密封性能要求极高的部件以及起重吊装工具、量具等如何正确操作,对装堆组来说还存在一定的难度,因此仍需要进行特殊训练和有关知识的培训。在装堆组的老师傅们和工程技术人员的共同努力下,这些问题全部得到妥善、快速的解决。

 

压力容器正在就位

全组经过3个月的不懈努力,熟悉了反应堆图纸资料、装堆基本技术要求、装堆程序和安装现场条件等,并建立了严格的技术责任制度、交接班制度、填写安装日记制度、清洁间安全保卫和清洁卫生制度。在此期间,大家还参加清点了装堆的零部件,对个别部件进行检验与试验;对整体吊装时所需工具、设备进行详细检查、负载试验,对操作流程进行反复训练,直到达到操作熟练和可靠好用为止;对清洁间所需的清洗液、润滑剂等必要物品也做好了准备。前期准备工作尽管细致繁琐却极其重要,正是有了这些思想、技术和物质上的充分准备,装堆任务才能顺利按时完成。

手持中子源管打磨

在从1970年3月29日装堆正式开始,到6月22日全部安装任务完成,只用了不到3个月时间。过程虽短,但其中却是困难重重、艰辛无数,遇到的技术难关和安装问题都是前所未料的。当年时间非常紧迫,在如此高难度和高强度的劳动状态下,许多工作都是拼着命在做,给我留下深刻印象的有这样几件事。

在模拟体上用长杆工具吊出控制棒组件

在堆外预装阶段,要解决燃料元件组件头尾部与吊篮上下栅板的配合和锁紧,以保证堆芯相关尺寸的要求。然而经过实际测量,吊篮上下栅板与燃料元件组件头部相配合的孔洞中,竟有265个孔径尺寸超差,不符合技术要求。由于吊篮是几十吨重的大部件,根本无法返厂检修,只能就地解决。经过两天多的研究,小组一致同意采用铸铁研磨棒加研磨粉,进行手工研磨的土法解决。此后的七天七夜里,全体组员和工程技术人员不分昼夜轮班奋战在现场,直到一个个双手都磨出了血泡,硬是将265个孔径全部研磨到符合装配尺寸要求。大家实在困得不行就在一旁打个盹,人人熬得双眼通红、嗓子嘶哑,有的甚至发着高烧仍然斗志昂扬不下火线,没有人发过一声牢骚,说过一句怨言。

同样是在堆外预装阶段,小组在检查19组控制棒导向活塞和导向筒时,发现导向筒严重变形,无法使导向活塞在导向筒内上下自由运动,可能造成卡棒事故。面对这样的难题,全组同志和有关技术人员多次研究分析,决定采用单配和现场修磨方法解决。大家将19组导向活塞和导向筒排列成几百种组合,进行了数千次反复的配试和大面积的修磨,经过34个昼夜的奋战终于取得令人满意的结果。

最危险的一次操作是在中子源组装阶段。当安装两对中子源时,我们发现中子源套管直径超差,无法插入堆芯,若返回原厂修复,时间上已不允许。全组同志经过研究,决定就地解决。但中子源套管不同于普通材料原件,它能产生穿透力很强的中子射线和射线,在没有任何防护措施的情况下直接操作,会对人的身体造成极大的伤害。但装堆小组的成员发挥“一不怕死,二不怕苦”的革命大无畏精神,轮流值班,每人限15分钟,手持中子源管在砂轮机上打磨,终于将尺寸打磨到符合装配的标准。这真是一次拿生命做代价的任务!

在反应堆调试运行阶段,还发生过一次惊心动魄的抢修事件。1970年7月18日,反应堆已进入热态正常功率运行,下午突然发现堆压力下降而被迫停堆。我带领几名小组成员在堆内几十度的高温下,汗流浃背地进行检查,终于发现事故原因是中子通量测量管与顶盖钎焊接缝处出现了漏水。经全组和工人师傅的共同研究,决定采取加套管焊顶盖的办法解决。150工厂的梅树才、邹心银、朱大全等几个工艺精湛的焊工师傅,冒着温度高、水汽大的恶劣条件,克服了焊接操作上的种种高难度障碍,经过两天一夜的紧急抢修终于解决了焊接问题。此后9年的反应堆运行实践,证明了这种抢修方案的焊接质量是没有问题的。

1970年6月28日,反应堆首次达到冷态临界,标志着我国自行设计研制的第一座压水型反应堆建成,两天后又达到热态临界,8月30日达到满功率运行。祖国没有忘记我们这些功臣们,1970年基地表彰在核潜艇陆上模式堆工程建设中的突出贡献者,我作为装堆组组长荣获了二等功的嘉奖。虽然没有奖金和其他物质奖励,仅有的只是一张奖状,但这代表的却是整个装堆组的荣誉,是党和国家对这样一群勤恳踏实的建设者所做出贡献的肯定和最高的评价。

(强全生,我国第一代核潜艇陆上模式堆堆芯安装组组长,当年的工人代表。新中国成立前就在上海参加工作,先后辗转上海、沈阳、北京,到了北京原子能院从事反应堆工作。1969年,35岁的他作为技术骨干,和其余31名技术工人一起,从北京原子能研究所调到基地参加核潜艇陆上模式堆工程建设。)




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