四川宜賓,因蜀南竹海和石林溶洞而揚(yáng)名。中國(guó)唯一的壓水堆核電站燃料元件生產(chǎn)企業(yè)——中核建中核燃料元件有限公司(簡(jiǎn)稱“中核建中”)也建于此。中核建中目前已具備400噸鈾/年的生產(chǎn)能力,并計(jì)劃在2020年達(dá)到年產(chǎn)2000噸鈾,可以滿足80座百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電站的換料需要。
在采訪中了解到,中核建中這家1986年才走出深山的企業(yè),迅速適應(yīng)了中國(guó)核電事業(yè)快速發(fā)展的大潮,在生產(chǎn)能力、創(chuàng)新能力、產(chǎn)品質(zhì)量以及清潔生產(chǎn)等方面為中國(guó)核電的發(fā)展提供了重要支撐。自1986年至今,已累計(jì)生產(chǎn)4000多組壓水堆核電站燃料組件、近百萬(wàn)支燃料棒,無(wú)一因制造缺陷而破損。
自主研發(fā) 產(chǎn)能跨越式提升
中核集團(tuán)表示,中國(guó)的鈾資源能夠滿足中國(guó)核電的發(fā)展需要。然而,將天然鈾打造成可供核電站使用的核燃料元件,卻要經(jīng)歷純化和轉(zhuǎn)化、同位素分離、燃料元件生產(chǎn)三個(gè)環(huán)節(jié),任何一個(gè)環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力不足,都將導(dǎo)致核電站“斷糧”。而燃料元件生產(chǎn)作為鈾資源與核電站的接口,對(duì)保障核電站的運(yùn)行尤為重要。中核建中的主業(yè)務(wù)便是這一環(huán)節(jié)。
將鈾原料轉(zhuǎn)化為二氧化鈾是生產(chǎn)核燃料元件的第一道工序,也是決定核燃料元件生產(chǎn)能力能否提高的最關(guān)鍵的一道工序。中核建中生產(chǎn)能力的快速提升就在于對(duì)這道工序的不斷創(chuàng)新。
據(jù)中核建中生產(chǎn)調(diào)度室主任吳方奇介紹,1999年,公司利用當(dāng)時(shí)國(guó)際形勢(shì),以很低的價(jià)格從國(guó)外買回了一套干法工藝設(shè)備,此后又投入1000多萬(wàn)元人民幣進(jìn)行研發(fā),從而掌握了干法生產(chǎn)工藝。從國(guó)外引進(jìn)的這臺(tái)設(shè)備年產(chǎn)75噸鈾,后經(jīng)企業(yè)自主研發(fā),年產(chǎn)達(dá)到100噸。2008年底,中核建中對(duì)原有的生產(chǎn)線進(jìn)行了改造和擴(kuò)建,建成了我國(guó)目前最大的壓水堆核電站燃料生產(chǎn)元件生產(chǎn)線,綜合生產(chǎn)能力從200噸鈾/年提高到400噸鈾/年。
更為重要的是,相對(duì)于原來采用的濕法工藝,干法工藝的生產(chǎn)流程減少了3/4,耗能減少30%,基本沒有廢水排放。中核建中年產(chǎn)能力提高一倍,卻沒有新建一間廠房,完全依靠技術(shù)創(chuàng)新,而且對(duì)周邊環(huán)境沒有造成任何影響。
中核建中總經(jīng)理暢欣告訴《中國(guó)能源報(bào)》記者,中核建中產(chǎn)能達(dá)到400噸鈾/年之后,正在為進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)能力而努力,現(xiàn)新的400噸/年生產(chǎn)線項(xiàng)目正在積極籌建之中,計(jì)劃2012年建成,屆時(shí)中核建中核燃料生產(chǎn)能力將達(dá)到800噸鈾/年。到2020年,中核建中的產(chǎn)能將提高到2000噸鈾/年,可以滿足80座百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電站的換料需要。
暢欣還表示,中核建中近期將與福清、紅沿河、寧德、方家山等核電公司簽訂核燃料元件供應(yīng)合同?!吨袊?guó)能源報(bào)》記者了解到,美國(guó)西屋公司專家在考察中核建中的生產(chǎn)線之后表示,只需要對(duì)公司現(xiàn)有生產(chǎn)線進(jìn)行很小的改動(dòng),就可以生產(chǎn)AP1000核電站所需的核燃料元件。中核建中副總經(jīng)理孫毓寶認(rèn)為,公司現(xiàn)在完全有能力生產(chǎn)滿足EPR核電站要求的核燃料元件。
“零破損”的質(zhì)量管理
核燃 料元件是核安全保障的第一道防線,如果破損超過一定量,將導(dǎo)致核電站停運(yùn)。“核電站停運(yùn)一天的損失就是200萬(wàn)美元,而一旦停運(yùn),最少需要2-3周時(shí)間才能再次運(yùn)行,賠錢的速度簡(jiǎn)直比印鈔機(jī)還快。”中核建中公司副總經(jīng)理兼總工程師任宇洪說,世界核燃料元件生產(chǎn)商通常允許燃料棒有十萬(wàn)分之三的破損率。國(guó)外一些與我國(guó)同時(shí)開始生產(chǎn)核燃料元件的國(guó)家,都是成套引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)和設(shè)備,早期產(chǎn)品都曾出現(xiàn)過大面積的破損。中核建中依靠自主創(chuàng)新,累計(jì)生產(chǎn)了近百萬(wàn)支燃料棒,卻無(wú)一因制造缺陷破損。這使得中核建中在國(guó)際上多次受到同行的好評(píng)。
質(zhì)量管理是中核建中最為重視的工作,其質(zhì)保大綱先后修訂了22次。負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的質(zhì)保處是中核建中實(shí)實(shí)在在的權(quán)力部門,質(zhì)保處的歷任處長(zhǎng)多進(jìn)入公司高管層。
中核建中質(zhì)保處處長(zhǎng)童慎修表示,公司在質(zhì)量管理方面不僅僅關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)也關(guān)注產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,通過質(zhì)保體系使整個(gè)生產(chǎn)過程處于受控的狀態(tài)。每一件產(chǎn)品,從原料進(jìn)場(chǎng)直到產(chǎn)品退役,中間數(shù)千個(gè)環(huán)節(jié)都有詳實(shí)的紀(jì)錄。只要產(chǎn)品出現(xiàn)問題,可以立刻從數(shù)據(jù)庫(kù)中查到問題是由哪個(gè)環(huán)節(jié)造成的。核燃料元件長(zhǎng)度通常在4米以上,與它相對(duì)應(yīng)的文件摞起來也有這么高。
如今,質(zhì)保處面對(duì)的最大挑戰(zhàn)來自于產(chǎn)能的提升。像阿?,m公司、西屋公司等國(guó)外知名的核燃料生產(chǎn)商,都擁有很強(qiáng)的生產(chǎn)能力。這些公司自動(dòng)化水平更高,在質(zhì)保環(huán)節(jié)把關(guān)相對(duì)更少,這也就進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率、降低了管理成本。而目前中核建中在自動(dòng)化水平上和這些企業(yè)還有差距,大量質(zhì)保工作要在車間現(xiàn)場(chǎng)完成,降低了生產(chǎn)效率。
為此,中核建中在質(zhì)保方面引進(jìn)了更科學(xué)的管理方法。據(jù)質(zhì)保處副處長(zhǎng)鄧衛(wèi)介紹,質(zhì)保處運(yùn)用科學(xué)的數(shù)據(jù)分析方法,對(duì)抽樣檢查工作進(jìn)行調(diào)整,一舉減少了60%的抽樣量,降低了質(zhì)量成本。另一方面,新建的生產(chǎn)線將提高設(shè)備自動(dòng)化水平。“這也就對(duì)我們質(zhì)保處的工作提出了更高的要求,需要不斷優(yōu)化和改進(jìn)質(zhì)量保證體系,以適應(yīng)大批量多品種的新形勢(shì)。”鄧衛(wèi)說。