在福建省福清市三山鎮(zhèn)， “華龍一號(hào)”全球首堆示范工程正在加緊建設(shè)，一個(gè)直徑50米的巨型圓柱體正拔地而起。這是中國(guó)唯一具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電項(xiàng)目。今年1月28日，“華龍一號(hào)”建造的核電機(jī)組——福清核電5號(hào)機(jī)組成功完成壓力容器吊裝。壓力容器安裝就位就意味安裝核心部件的全面開始，預(yù)計(jì)到2020年就可以建成發(fā)電。這也讓我國(guó)成了繼美國(guó)、法國(guó)、俄羅斯之后又一個(gè)具有自主三代核電技術(shù)的國(guó)家。

“華龍一號(hào)”有多牛？它擁有雙層安全殼，達(dá)到世界最高安全標(biāo)準(zhǔn)；可以抵御類似商用大飛機(jī)撞擊的意外攻擊，也可抵御相當(dāng)于日本福島核事故的地震震級(jí)。 如今，“一帶一路”沿線已有40多個(gè)“華龍一號(hào)”核技術(shù)應(yīng)用國(guó)家。
在接受本報(bào)記者采訪時(shí)，中國(guó)核電工程有限公司副總經(jīng)理、“華龍一號(hào)”總設(shè)計(jì)師邢繼用“十年磨一劍”來形容中國(guó)百萬千瓦核電站的自主創(chuàng)新之路。他說，核電已經(jīng)成為中國(guó)的新名片。
邢繼身形偏瘦，戴著無框眼鏡，看起來斯斯文文，說起話來也輕聲細(xì)語。單看外表可能不會(huì)想到，眼前這個(gè)文質(zhì)彬彬、書生模樣的人，就是中國(guó)核電走向世界的領(lǐng)航者。
“關(guān)鍵在于自主化”
雖然是個(gè)工科工程師，但邢繼身上卻有一股文藝范。上高中時(shí)，他一直想報(bào)考美術(shù)專業(yè)，渴望將來當(dāng)一個(gè)建筑師。但在父親的建議下，他還是報(bào)考了哈爾濱船舶工程學(xué)院。
但在邢繼內(nèi)心深處，還是對(duì)建筑設(shè)計(jì)念念不忘。不管是出差還是工作，只要有相關(guān)的美術(shù)展和建筑設(shè)計(jì)展，他都會(huì)抽空去看看。直到現(xiàn)在，他還是沒有放棄自己畫畫的愛好。除了畫畫，他還喜歡爬山，攝影和游泳，是個(gè)興趣廣泛的多面手。
“剛來時(shí)這里還是一個(gè)土堆呢，現(xiàn)在項(xiàng)目廠房已經(jīng)初具規(guī)模。”自從項(xiàng)目開工以來，邢繼基本上每個(gè)月都會(huì)到工地上來看看進(jìn)展。有時(shí)，他長(zhǎng)達(dá)半年也見不到家人。“搞核電就是這樣，哪里有項(xiàng)目，就必須扎根哪里。”說起自己的老本行，邢繼來了興趣，“‘華龍一號(hào)’的反應(yīng)堆廠房高72米，直徑是48米；外層安全殼厚1．8米，可以抵御巨大的外力沖擊；內(nèi)層安全殼也有一米厚，采用的是預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。”邢繼告訴記者，所謂預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，就是在施工過程中提前給安全殼施加一個(gè)應(yīng)力，采用預(yù)應(yīng)力鋼索把它拉緊以后，相當(dāng)于把整個(gè)安全殼箍住。即便發(fā)生核事故，反應(yīng)堆內(nèi)部產(chǎn)生的放射性物質(zhì)會(huì)被包容在安全殼內(nèi)，不會(huì)發(fā)生泄漏。
2003年，中核集團(tuán)啟動(dòng)CNP1000型核電站的研制，而CNP1000正是“華龍一號(hào)”的前身。2007年4月，中核集團(tuán)將CNP1000更名為CP1000。在接手CP1000之前，邢繼剛剛參與設(shè)計(jì)了嶺澳二期核電站的設(shè)計(jì)，在這個(gè)項(xiàng)目中，邢繼積累了大量自主設(shè)計(jì)核電站的經(jīng)驗(yàn)。但他也意識(shí)到，中國(guó)核電能否走出去，關(guān)鍵在于三點(diǎn)：軟件、燃料和關(guān)鍵設(shè)備的自主化。因此在接手“華龍一號(hào)”時(shí)，邢繼就提出自主設(shè)計(jì)堆芯、改變核反應(yīng)堆堆芯容量的方案。“如果你只能用別人的燃料，你就要受制于人。我們有了自己的核燃料，這個(gè)意義是非常巨大的。”
被迫停下的腳步
正當(dāng)萬眾矚目，我國(guó)百萬千瓦級(jí)核電站即將落地時(shí)，2011年3月11日，日本福島核電站發(fā)生核泄漏，國(guó)際上多國(guó)對(duì)核電站運(yùn)營(yíng)采取了更為謹(jǐn)慎的態(tài)度，這使得即將上馬的CP1000工程停下了腳步。
“當(dāng)時(shí)CP1000就要上馬了，但福島核事故讓所有的工作都按下了暫停鍵。”邢繼表示，福島核事故無疑是對(duì)所有核電人的巨大打擊。
這是邢繼從事科研30年間最為艱難的一段時(shí)光。福島核事故發(fā)生后，全世界對(duì)核電站的安全都空前關(guān)注，并且到處彌漫著“核電安全焦慮”。緊接著國(guó)家出臺(tái)政策，要求中國(guó)新建核電站要符合國(guó)際上最先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)和安全要求，只有完全滿足最先進(jìn)的第三代壓水堆核電技術(shù)要求才能建設(shè)。
彼時(shí)的邢繼只能用“好事多磨”來寬慰團(tuán)隊(duì)成員，但他心里清楚，所有的壓力其實(shí)都在他肩上扛著。“其實(shí)最大的困難不是技術(shù)問題，而是國(guó)際核電發(fā)展技術(shù)要求的不斷調(diào)整對(duì)技術(shù)人員所帶來的壓力。”
那段時(shí)間，邢繼腦海里想的都是如何讓中國(guó)的核電站最安全。他每天睡覺、吃飯、走路都在想，壓力大到他有時(shí)甚至整夜無法入睡。
作為核電站的總設(shè)計(jì)師，多年來，邢繼的作息規(guī)律與一般人很不同，他沒有白天和黑夜的概念。通常到了凌晨三四點(diǎn)，他還在圖紙上寫寫畫畫。因?yàn)殚L(zhǎng)期的工作壓力和強(qiáng)度，邢繼落下了頭疼的毛病。有時(shí)候感覺頭疼難忍，他會(huì)直接在桌子上趴一會(huì)兒，為此還曾把眼鏡給壓壞。因?yàn)檫@個(gè)事情，他光是眼鏡就換了好幾副。
福島核事故無疑是對(duì)所有核電人的一個(gè)打擊。但它也讓邢繼對(duì)自己的技術(shù)更加有信心了。他說，福島核事故所遇到的一些問題，都在他們的安全分析之列。從安全性能上來說，CP1000屬于準(zhǔn)三代技術(shù)，也已經(jīng)具備了一套非能動(dòng)的安全系統(tǒng)，完全可以抵御類似福島核電站所遭遇的核事故。“福島核電站相當(dāng)于給了我們一個(gè)鏡子，對(duì)中國(guó)核電的發(fā)展其實(shí)是一個(gè)促進(jìn)。”
攻克國(guó)際最高安全標(biāo)準(zhǔn)
福島核事故后，國(guó)際上要求三代核電要滿足0．3g（高于常規(guī)8級(jí)）抗震能力的設(shè)計(jì)。而“華龍一號(hào)”要滿足這一要求，意味著設(shè)計(jì)方案將再度變更，這對(duì)于邢繼而言，相當(dāng)于前面所做的工作基本上都要推倒重來。
但自主核電站設(shè)計(jì)是復(fù)雜系統(tǒng)工程，涉及幾百個(gè)系統(tǒng)，光設(shè)計(jì)圖紙就有幾萬張，每更改一個(gè)數(shù)據(jù)可謂“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，意味著整個(gè)系統(tǒng)參數(shù)都得重新修正。比如，CP1000其中一項(xiàng)設(shè)計(jì)——事故后操縱員不干預(yù)時(shí)間由10分鐘延長(zhǎng)到30分鐘。面對(duì)這個(gè)要求時(shí)，課題組對(duì)各種假想事故的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行清理、討論、確認(rèn)，并提出改進(jìn)措施和進(jìn)行理論計(jì)算。中核集團(tuán)的技術(shù)人員在一年多的攻關(guān)過程中，提出了各種可能的解決方案——“如何使核反應(yīng)堆在事故過程中得到有效冷卻”“如何使蒸汽發(fā)生器的補(bǔ)水既要足夠又不能過多”等，他們進(jìn)行了一百多種方案的理論計(jì)算，終于順利攻關(guān)。
非能動(dòng)安全系統(tǒng)需要在反應(yīng)堆廠房里設(shè)置將近3000立方米的冷卻塔。而核電廠房里的每個(gè)部件，小到連一顆螺絲釘都經(jīng)過了精密計(jì)算，要想把這么多水放進(jìn)去，幾乎成了不可能實(shí)現(xiàn)的難題。那段時(shí)間，邢繼天天沒日沒夜工作。“有時(shí)天亮了，聽到外面有人說話，才意識(shí)到，一個(gè)通宵又過去了。”計(jì)算、推演，模擬試驗(yàn)，在經(jīng)歷了無數(shù)次調(diào)整后，最終將非能動(dòng)系統(tǒng)安裝在安全殼內(nèi)部。
“安全殼的設(shè)計(jì)是用于阻止融化的反應(yīng)堆進(jìn)一步穿透的裝置，我們稱為第三道安全屏障，也是最后一道安全屏障。如果發(fā)生核泄漏事故，只要安全殼是完整的，那么它可以有效地包容核輻射產(chǎn)生的放射性物質(zhì)，這樣就不會(huì)影響到環(huán)境。”
邢繼告訴記者，核電站遵循的一個(gè)安全標(biāo)準(zhǔn)，叫“縱深防御”，就好比打仗一樣，第一道防線失守以后，還有第二道防線、第三道防線。“華龍一號(hào)”提出能動(dòng)和非能動(dòng)相結(jié)合的安全設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)了雙層安全殼，安全標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了國(guó)際三代核電技術(shù)的先進(jìn)水平。一旦發(fā)生事故，能夠確保堆芯安全，帶出堆芯熱量，并通過電力驅(qū)動(dòng)等方式循環(huán)，達(dá)到冷卻效果。即便在電源等動(dòng)力源喪失時(shí)，依靠自然循環(huán)也可以讓堆芯冷卻。
“像福島核電站這樣的情況，我們叫做SBU工況，就是說，喪失了全部的電源，在這種情況下如何能從反應(yīng)堆中把余熱帶走。于是我們針對(duì)這個(gè)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，‘華龍一號(hào)’就有了一個(gè)能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的安全系統(tǒng)。也就是說，即便是遇到福島核電站類似的情況，我們完全可以應(yīng)對(duì)。”
“已經(jīng)準(zhǔn)備好走出去了”
在工作中，邢繼向來沉穩(wěn)。“搞科研的人，一定要坐得起冷板凳，有些事情急不來。”但說起“華龍一號(hào)”，他還是難掩興奮。“華龍一號(hào)”如今已代表我國(guó)落戶巴基斯坦，并被英國(guó)、阿根廷等國(guó)家接受。“華龍一號(hào)”核電技術(shù)由此成為我國(guó)在國(guó)際舞臺(tái)上的新名片，并隨著“一帶一路”倡議的推進(jìn)而享譽(yù)全球。在邢繼眼中，這個(gè)項(xiàng)目就好像是懷胎十月的孩子一樣珍貴。
在邢繼看來，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心內(nèi)容是關(guān)鍵部件的自主制造，包括壓力容器、主循環(huán)泵、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器以及主回路管道等。“華龍一號(hào)”采用世界最高安全和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也讓他和團(tuán)隊(duì)嘗到了甜頭。
核電是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，一個(gè)堆芯可以帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的出口，賣出一個(gè)反應(yīng)堆核電站、后續(xù)服務(wù)、燃料供應(yīng)等一系列后續(xù)出口都跟著起來了，從而帶動(dòng)整個(gè)核電經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型，使我國(guó)躋身國(guó)際核電第一陣容。“華龍一號(hào)”由于采用了177組堆芯，相比國(guó)內(nèi)其他核電機(jī)組發(fā)電功率提高5％～10％，同時(shí)也降低了堆芯功率密度，大大提高了安全性。這是邢繼團(tuán)隊(duì)用了10年的時(shí)間才試驗(yàn)論證完成的。
如今，“一帶一路”沿線有40多個(gè)“華龍一號(hào)”核技術(shù)應(yīng)用國(guó)家。預(yù)計(jì)到2030年，這些國(guó)家的核電機(jī)組將會(huì)達(dá)到100臺(tái)。“華龍一號(hào)”有望在其中占到20％－30％的市場(chǎng)份額。目前，中核集團(tuán)正在與英國(guó)、法國(guó)、羅馬尼亞等20多個(gè)國(guó)家開展核電和核工業(yè)合作。“中國(guó)核電走出去，我們已經(jīng)準(zhǔn)備好了。” 邢繼對(duì)此自信滿滿。
長(zhǎng)期專注于鉆研核電技術(shù)，邢繼一年中大部分時(shí)間都在出差。對(duì)于家人，他有太多的愧疚，兒子參加高考那年，他原本答應(yīng)要陪兒子在考場(chǎng)外參加高考，但臨到考試前卻又因?yàn)橛泄ぷ鞫坏貌?ldquo;爽約”。邢繼說，在他的心中，一直有一個(gè)核電強(qiáng)國(guó)夢(mèng)。這也讓他永遠(yuǎn)在技術(shù)創(chuàng)新的路上停不下來。