定格在中國核燃料元件產業發展史上的榮耀

■ 林 輝

定格在中國核燃料元件產業發展史上的榮耀

■ 林 輝

中核建中推進產業升級，建設綠色文明園林式核工廠

濕法工藝制備UO2粉末生產線運行近50年后退出歷史舞臺

進入冬日，金沙江水靜靜地流淌著，綠得發藍，宛如一條玉帶，蜿蜒在川南大地間。在金沙江畔，奮斗著一群可愛可敬的建中人，在這片燃燒激情、收獲希冀的土地上，書寫著一個又一個精彩的故事……

1月20日，對于中核建中一車間濕法線的41名職工來說，必定是他們職業生涯中一個令人難忘的日子——這一天，他們原來每天親手運行并傾注多年心血的濕法化工生產線正式停運。這標志著公司運行了近50年的濕法生產線結束了歷史使命，將退出核燃料元件生產舞臺。

用ADU濕法工藝制備UO2粉末的工藝原理是將來料UF6經汽化、水解后利用沉淀劑氨水將水解液中的鈾以重鈾酸氨（ADU）的形式沉淀下來，再經過濾干燥后利用水蒸氣、氫氣將ADU在回轉爐中進行熱解、脫氟、還原得到UO2粉末，然后再利用一定比例的氮氣、壓空將其鈍化（穩定化），得到性能穩定的UO2粉末，最后進行均勻化得到性能均一的成品UO2粉末，它是進行核燃料元件生產的第一道工序。

公司總經理丁建波告訴記者，鈾化工轉化濕法線作為公司UO2粉末制備生產線的“鼻祖”，承載了我國壓水堆核電站燃料組件和專項生產任務，為我國國防建設和核電發展做出了歷史性貢獻。自1967年公司首條濕法生產線建設以來，其制備的UO2粉末對推動我國燃料元件國產化進程有著重要的意義。近50年，從為我國第一座秦山30萬千瓦核電站所需核燃料組件生產提供UO2粉末開始，陸續為大亞灣、秦山二期、嶺澳、田灣、紅沿河、寧德、陽江、福清、方家山和巴基斯坦恰?，數?0多座核電站所用核燃料組件生產提供了質量優良的UO2粉末，見證了我國核燃料元件國產化的成長與壯大。雖然，根據公司產業升級、建設綠色園林式核工廠需要，濕法工藝制備UO2粉末化工轉化生產線正式停運，但是它為我國核電元件事業發展所做出的重要貢獻將永遠定格在中國核燃料元件產業發展史上而無限榮耀。

漫漫征程耐心起步

濕法線的建設可以說一波三折。從1974年3月31日，以周恩來總理于1970年2月8日首次提出要搞核電站這一時間命名，定為“728”工程，中國的核電建設開始起步起，與之相配套的核燃料元件制造生產線按照既定目標開工。但由于當時的種種客觀原因，拖的時間比較長，期間經歷了近6年緊張的科研、設計及前期的基建工作，經歷了近10年的緩建。

“這10多年來，我們遭遇了很多意想不到的困難。工程怎么往前走？安裝了一半的生產線該怎么辦？已經加工完成運回公司的關鍵設備該怎么保存？”回憶起當初濕法線起步時的艱辛，親自參與濕法線建設、從事濕法生產的第一任一車間主任段德智言語中飽含著深情，對那段歷史頗有感受。1983年6月，伴隨著我國自行設計的30萬千瓦核電站在浙江海鹽秦山破土動工，“728”核電元件生產線才隨之恢復建設，到1986年，才基本具備復工建設的基礎。公司第一個用濕法工藝制備UO2粉末的生產車間一車間于1986年7月31日正式成立。

段徳智告訴記者：“值得慶幸的是，該生產線的建設為以后濕法線的運行培養了很多人才。”他說，濕法線的建設有一個特色那就是按照完全國產化來進行。公司自主摸索設備安裝調試就會遇到很多的問題，而這些問題都要車間自己協調各方的力量去解決。這種模式對車間本身來說，壓力非常大，責任也非常大，但也為人才的培養創造了條件。

一車間原副主任原左江至今還記得1986年7月去一車間報到時，正趕上車間“728”項目設備調試安裝。那時原設計，需要復查；已投資的近1000萬的資產設施，需要清理、維修、更改；許多關鍵技術、設備、專用材料，雖已搞過攻關，但尚未接受過批量生產的檢驗，差距尚大；生產能力、工藝規程等，都發生了較大的變化，而核電站已明確的建成投產的時間不可更改。這對于年輕的他們真是一次大練兵，他們天天主動跟在技術人員的背后到現場觀看調試設備，從線路的鋪設到設備的安裝，他們學到了許多花錢都買不到的知識。就是從那樣艱苦的條件起步，經過這么多年的發展，濕法線培養了化工轉化工藝方面的很多人才。

到1987年底，整個生產線基本建成，進行了試生產，拿出了合格的產品。生產線金屬直收率達到80%，原定“一正兩返”，結果“一正一返”便完成了任務。當1991年12月，我國第一座秦山30萬千瓦核電站并網發電，結束了中國大陸無核電歷史的消息傳來，全車間職工無不歡欣雀躍。

肩負使命再鑄榮耀

20世紀80年代中后期，廣東大亞灣核電站從法國引進整套技術和設備，建設兩個單機容量為90萬千瓦壓水堆核電機組。公司作為當時我國唯一的壓水堆核電元件生產基地，義不容辭要肩負起實現大型核電站燃料元件國產化目標的神圣使命！然而，要順利實現這一目標，就必須對原有30萬千瓦核電元件生產線進行升級改造，建設大型核電燃料元件生產線，簡稱“大線”。

時任一車間主任黎應斌至今還記得當時緊張的場景，他告訴記者：“我們都知道這既是一次機遇，更是一場嚴峻的考驗，為了實現為國爭光的誓言，濕法線這第一炮一定要打響。”

在那段時間里，時任車間副主任唐安遠作為公司首批到法國FBFC進修的技術人員回國后，為了將學到的國外極為寶貴的現代化管理經驗和技術帶回公司，應用于生產實踐。人們經常看到唐安遠身著被汗水浸透的黃色工作服，戴著橡膠手套和遮去了大半個面頰的口罩，在生產一線跟工人師傅們一同忙碌著。在生產線水解汽化崗位開車初期，為確保試車工作萬無一失，一次成功，他在汽化水解崗位整整奮戰了72個小時。在車間領導的帶領下，他們攻克了一個又一個難關。成功采用真空負壓抽吸法解決了六氟化鈾水解汽化崗位殘料處理問題，采用管式過濾器稀漿體直接壓入三線沉淀槽的方法解決了ADU干燥崗位由于原設計的計量泵無法使用的問題。特別是當法國專家都感到棘手的ADU兩步沉淀工藝在實際應用過程中，遭遇沉淀槽結晶這一難題被他們解決時，得到了法國專家由衷地欽佩。

公司老濕法生產線

公司鈾化工轉化濕法生產線停運儀式

原車間工會主席范錦艷至今還記得車間工人、水解組組長劉中和等部分職工在工藝預實驗時，連續58個小時堅守在崗位，吃在現場，干在現場，連續兩天三夜未著家的情景。

面對化工轉化工序多、流程長、難度大的實際困難，車間認真分析，找出問題癥結，調整技術力量，延長工作時間，進一步加大管理和協調力度，從而提高了效率，生產進度明顯加快。這讓曾一度對生產進度表示擔憂的法方專家阿克曼先生，也由疑慮變為敬佩，并表示相信：“工廠一定能按期完成任務?！?/p>

1994年11月16日，大亞灣核電站所需換料組件制造成功，標志著我國核電燃料組件制造又躍上了一個新的臺階。并由此向全世界宣告：中國實現了大型核電站燃料元件國產化的目標！

公司副總工程師、曾擔任一車間主任的李朝端指出，在“728”、“大線”兩次特殊節點的奮戰中，取得的成績為后續濕法線的進一步革新帶來了極大的鼓舞。

擴產改造譜寫新篇

2005年，為滿足國內、國外核電站的燃料組件生產及專項任務生產所需UO2粉末，公司實施了生產能力的大調整。在原有還原A爐的基礎上，增加了還原B爐，產能提升了近3倍，開啟了濕法線快速發展的新篇章。

車間黨支部書記汪邦武說，2005年濕法線擴產改造后，為進一步提高該線運行安全性、穩定產品質量和降低勞動強度，自2006年開始，歷時兩年，分兩步對濕法線實施了自動控制升級。首先，針對還原工序的水蒸氣流量、氫氣流量以及還原爐反吹和爐壓控制系統進行了自控改造，改造后各流量控制更為精確可靠，實現了自動反吹，爐壓控制更為穩定，穩定了產品質量，提高了運行安全性，大大降低了勞動強度。其次，針對長期困擾沉淀流量不能實現自動控制的局面，在原左江、王建衛、賀詠波、薛葉林等車間技術人員的努力下，經過大量的調研工作，最終找到了實現流量自動控制的解決方案，該方案的實施，克服了因流量漂移帶來的大量的繁瑣人工流量標定工作，告別了傳統化工人工扳閥門控制流量的時代，穩定了產品質量，提高了勞動效率。

“沉淀離心機為110-2的核心關鍵設備，一旦出現故障將導致全線停產。之前沉淀離心機為純機械式，故障率高、運行很不穩定，輻射防護衛生條件差，產能也較低，分離效率低，嚴重制約了生產，為此車間想了很多辦法”車間副主任馬寧如是說。

2006年，在時任車間副主任的皮曉濤具體負責下，針對這一情況，結合濕法沉淀ADU介質十分特殊這一特有工況條件進行了非標研制，詳細研究制定了各項技術指標，并將其作為對制造廠家的設計輸入與制造要求，研制了結構更加合理、性能先進的、基于PLC數字化控制的新式非標離心機，新離心機運行的穩定性、分離效率、產能等主要技術指標均得到極大提升，徹底消除了對生產的制約因素，直接為濕法線產能的整體提升發揮了關鍵作用。

完成使命華麗謝幕

發展中重要的一個因素是創新，公司生產線的每一次提升都與技術創新有關。從2005年開始，公司為了緊跟國際一流工藝技術進行化工轉化生產能力提升，開始了一種新工藝裝置即干法工藝裝置國產化研制，截止2014年在公司化工轉化生產線上裝備了具有自主知識產權的5臺干法爐，其中最高單臺轉爐生產能力達到200噸鈾/年，總生產能力達800噸鈾/年，躍居世界前列。鈾化工干法轉化工藝技術及成套系統裝置的研制成功，填補了國內空白，使我國鈾化工轉化技術實現了質的跨越。由干法工藝替代濕法工藝制備UO2粉末的趨勢已經成熟。

現任一車間主任皮曉濤說：“核燃料元件是核電站的糧食，隨著核電及其他核動力的發展，對核燃料元件的需求量越來越大。在核燃料元件制造過程中的第一步工序，將含有一定富集度的UF6轉化為符合要求的陶瓷級UO2粉末的化工轉化過程，有著至關重要的作用。公司原有的UO2粉末生產工藝分為濕法和干法工藝?！?/p>

“干法工藝跟濕法工藝相比，具有流程短、生產能力大、設備結構簡單、自動化程度高，產品質量穩定，基本不產生廢液，尾氣中的氟化氫氣體可以回收利用、環境污染少等優點，是當前制備UO2粉末的先進工藝。隨著技術的發展，國家節能環保的要求，ADU濕法工藝因其固有的工藝弊端將會在我公司退出粉末生產的主戰場，取而代之的是更為先進的干法工藝技術。”

2015年，一車間濕法線退役，這對車間來說，更孕育著一個新的開始。

“要加強職工隊伍建設，提升員工素質；要固化工藝，穩定生產流程；要進一步深入干法工藝研究，確保生產粉末滿足芯塊制備要求；要在安全上筑牢紅線意識，確保生產線安全運行；要進一步加強產品質量全過程控制，形成完整的生產能力?！彼械钠诖?、祝福與要求，也是公司化工轉化生產線持續不斷的追求。公司化工轉化生產線為此已經做好了準備。

近50年，公司用濕法工藝制備UO2粉末前進的每一步，都凝聚著工藝技術人員自主技術創新的心血。他們為我國核燃料元件制造國產化做出了突出貢獻。今后，濕法ADU生產線將漸漸淡出人們的視線。但核燃料元件事業發展的腳步永不會停止。中核建中將以產業升級為契機，繼續致力于核燃料元件制造技術、裝備及產能的提升，豐富技術路線，提升產品質量，樹立產品信譽，同步滿足國內核電發展及核電出口需要，努力將公司建成管理科學、裝備先進、產品多樣、技術領先、質量優良、安全可靠、清潔高效的環境友好型、資源節約型的園林式國際一流的核燃料元件制造基地，繼續奮進在實現“中國自主核電品牌”理想的路上。

公司新建成的干法生產線

（中核建中黨委工作部）