中核集團成功研制我國最大口徑真空閥門
深秋的一個晚上，太原的一所寄宿小學里已經(jīng)放學多時，孩子們都早早被家長接走了，校園里冷冷清清的，只有一個叫琳琳的低年級孩子留宿了，看著這個悶悶不樂的孩子，宿管老師撥通了琳琳家長的電話。
“不好意思，張老師，我和我愛人現(xiàn)在都在外地出差，這幾天就麻煩您多照看琳琳了……”接電話的家長就是中核新能核工業(yè)工程有限責任公司機械設計工程師劉洋。她今年35歲，在公司工作了十幾年，擁有專利技術20多項。當時劉洋正擔負著一項重要研發(fā)任務——DN400轉(zhuǎn)筒真空閥門（目前國內(nèi)最大口徑）的研制，并且該任務已經(jīng)進入最后的攻堅階段——駐場試驗。為了工作而無法陪伴孩子，劉洋不是真空閥門團隊中的唯一一個。這支年輕的科研團隊，為了填補國內(nèi)閥門技術的空白，已經(jīng)傾盡全力奮戰(zhàn)了多年。
自主投入研發(fā)達到國際先進
近年來，核電技術的發(fā)展極大地帶動了我國核燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，核燃料加工產(chǎn)業(yè)要實現(xiàn)大規(guī)模發(fā)展，離心系統(tǒng)就要擴大，系統(tǒng)升級需要尺寸更大的核級真空閥門設備。而國內(nèi)還沒有相應的核級大口徑閥門，符合要求的產(chǎn)品只能由國外廠商提供，但價格昂貴并且受到采購制約，同時由于技術的敏感性，無法獲得對方的核心技術。“我們的責任就是攻堅克難自主研發(fā)，絕不能讓國家仰仗別人家的技術過活！”這是國內(nèi)核燃料生產(chǎn)科研人員們共同的心聲。
2013年，為了突破大口徑真空閥的關鍵技術，中核新能自主投入開展了國內(nèi)最大口徑電動、手動真空閥的研制。“DN400轉(zhuǎn)筒真空閥門”研發(fā)設計團隊成立，并隨即投入緊張的研發(fā)工作。
“大口徑閥門的關鍵技術是在實現(xiàn)快速啟閉的同時保證閥門密封并有效控制閥門振動對管道的沖擊。隨著閥門口徑增大，密封力矩、慣性矩成倍增加，加之啟閉時間的限制，解決閥門振動問題難上加難。找到問題的關鍵所在及解決辦法不但需要大量的理論分析，更需要閥門多方位安裝，多通道測試的試驗驗證。”劉洋向記者介紹著研發(fā)的難點。
針對閥門口徑增大所帶來的密封、沖擊等技術難點，研發(fā)技術團隊通過反復計算、論證，研究確定了設計邊界條件，解決了傳動機構、密封及閥芯結(jié)構等關鍵技術及機制造過程中存在的一些問題，保證了閥門的可靠性和密封性，并通過型式試驗、振動測量試驗驗證了理論分析的準確性。經(jīng)過三年半的獨立研發(fā)設計，閥門技術研發(fā)團隊最終不負眾望，從無到有，以降低總投資、遠遠超出當初的設計目標的結(jié)果完成了研發(fā)任務。通過500多次各方位啟閉工況考核和現(xiàn)場測試表明，新研發(fā)的DN400電動、手動轉(zhuǎn)筒真空閥密封性能優(yōu)于現(xiàn)有同類閥門，能充分滿足國內(nèi)相關生產(chǎn)工藝要求。
2017年4月，中核新能組織召開了大口徑電動真空閥帶料工況考核實驗總結(jié)暨現(xiàn)場測試評審會，專家組認為，3個月的樣機待料工況考核實驗足以證明該項目已經(jīng)實現(xiàn)了預期研究目標。同年6月，中核集團科技與信息化部針對該科研項目召開科技成果鑒定會。鑒定委員會認為，新型大閥門采用防竄動閥芯定位機構和主軸動靜結(jié)合的多道密封型式，有效保證了閥門在任意安裝方位密封的可靠性；設計的柱形撐架限位機構，優(yōu)化設計了蝸桿尾部緩沖裝置，提高了閥門的整體抗沖擊性能，保證了啟閉時間；開發(fā)了具有限位功能的半蝸輪傳動機構，簡化了閥門結(jié)構。從這幾個創(chuàng)新點來看，該技術填補了國內(nèi)空白，并達到國際先進水平。
目前，新型閥門即將投入使用，對提高我國核燃料加工產(chǎn)業(yè)的競爭力具有重要意義。
揮灑青春激情書寫華麗篇章
作為“DN400轉(zhuǎn)筒真空閥門”研制的團隊成員之一，劉洋深知自己肩負的任務對自己的團隊、對公司甚至對國家有多么重要。
研發(fā)團隊中，主要研究人員有5人，除技術指導外，基本都是27到35歲左右的年輕人。項目研發(fā)期間也是幾名主要研究成員即將成家或初為人父母的時候，但為了研發(fā)工作，他們只能暫時把家中的一切拋至腦后。團隊里像劉洋那樣為了工作顧不上照顧孩子的年輕媽媽還有項目負責人殷亞芳，出差前一天晚上孩子生病，哭著不讓媽媽走，媽媽卻含淚上了車；范國偉結(jié)婚前的幾天還駐守在項目試驗現(xiàn)場；薛光磊的妻子生產(chǎn)時，正趕上項目鑒定階段，但妻子周六進了產(chǎn)房，周日他就又趕回了單位加班……
研發(fā)過程中，團隊成員分工合作，有人負責對比分析——分析研究我國自主研制閥門與國外進口閥門的差異，點對點地總結(jié)閥門每一處細節(jié)的優(yōu)缺點；有人負責理論推導——建立傳動模型；有人負責結(jié)構分析——運用運動學理論分析，合理設置凸輪機構；有人負責試驗驗證——編制振動測量試驗方案。幾乎每個人都是一面獨立沖鋒的大旗，遇到關聯(lián)問題時，大家又協(xié)同作戰(zhàn)，及時展開討論。
經(jīng)過無數(shù)加班加點的翻閱資料、無數(shù)次思維碰撞、無數(shù)個緊張的白天的測算和難眠的夜晚的思索，討論方案、設計評審、現(xiàn)場配合……終于攻克難關，大家如釋重負。
當被問及項目隊員們的拼搏精神時，劉洋說：“大家之所以這么拼，一方面是因為年輕人都有一股沖勁兒，渴望事業(yè)上的成就感和為國家貢獻力量的榮譽感，另外就是一種責任心的驅(qū)使，覺得上級安排的任務一定要完成。”
“駐場監(jiān)造期間，幾位同志都很認真負責，任何一個技術指標過不去，都要退回來重做，一定要把問題解決了。工作了解也很透，每次領導去調(diào)研，他們都能把各種問題答得全面而專業(yè)，也很受甲方的信任。”新能公司總經(jīng)理助理、科技規(guī)劃處處長肖朝陽介紹說。這個團隊正憑借他們的年輕、智慧、勇氣和責任感邁向新的挑戰(zhàn)。
