“巨龙”体内的刚强“龙骨”|揭秘“华龙一号”的“四川造”①| 龙骨巨龙|四川|构件|体内|华龙|龙骨

四川在线采访人员张彧希
核反应堆，是整个核动力工程的核心技术之一，其功能性、安全性和先进性直接决定整个核动力工程的性能。“华龙一号”作为中国第三代核电自主品牌，是代表中国高端制造技术扬帆出海的两大名片之一，凝聚着几代工程科研人员的共同心血。

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华龙一号核电站效果图
华龙一号全球首堆“腾飞”在即，而这条核动力“巨龙”的各个关键部位，都离不开四川人打造的科技之美。
2018年3月15日，我国国产第三代核电华龙一号全球首堆福清5号机组堆内构件验收暨交付大会在东海之滨举行。车间大门缓缓打开，有“龙骨”美誉之称的堆内构件在聚光灯前掀去神秘面纱，正式迈出了它在国产核电和关键设备研制舞台上亮相的最美一步。

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堆内构件流致振动试验
而它的出生地，却在四川。“华龙一号”福清5号机组堆内构件由中国核动力研究设计院负责研发设计，是我国第三代核电技术华龙一号关键设备大家庭中的重要一员。它满足国内和国际最先进的核电法规标准，具备完整自主知识产权。
别看它的名字平淡无奇，但在在核反应堆的所有设备里，堆内构件属于关键中的关键。它为堆芯提供支承和定位，就好比“巨龙”躯体中的“骨骼”。
堆内构件位于反应堆一回路主设备压力容器之中。10多米的高度和近200吨的重量，让这副“龙骨”无比刚强坚实。整个核电运行的核心和动力源泉——核燃料组件，就安装在堆内构件里。堆内构件小心翼翼地盛托起这个“心””，并为“心脏”上延伸出来的各条“血管”提供精准地连接和定位。
体积虽大，它却是个不折不扣的“精密设备”。
堆内构件中，有两块直径近4米的圆形板，板上有许多孔洞，177组燃料组件就要从这些孔洞中穿过，被牢牢地固定在堆内构件中。“每组燃料组件的尺寸为214*214毫米，每组的间隙仅为1毫米，按技术要求，其间的公差不能超过零点零几毫米。”中国核动力研究设计院核动力设计研究所副所长曹锐说。
要在如此巨大的设备上保证头发丝般细致的精度，如何做到？曹锐说，在构件的加工上，除了各个环节对尺寸近乎严苛的把控之外，车间的温度还必须恒定在20多摄氏度，“因为哪怕是冬天夏天不同的气温，都会让构件热胀冷缩，产生几毫米的误差。”
不仅如此，设备安装时，上下两块板之间相隔4米多的距离，要求孔与孔之间必须对齐。在4米多的距离上，两个孔的对齐误差不能超过0.25毫米，“上下的孔对齐，才能保证控制棒能够顺利插下来”，曹锐说。这样才能让核裂变反应“可控”，一旦控制棒不能顺利插下来，将造成严重的核事故。
此外，堆芯的布置、材料的性能、制造的难度、与其他设备的接口、热工水力的影响……这些都是堆内构件在研发过程中需要攻克的一道道难关。
“龙骨”的制造需要用到多种牌号、不同类别的金属材料。为了给这些庞大的材料数据定“规则”、立“规矩”，每一份材料的力学要求、化学成分、金相检验等都必须有章可循；作为第三代核电技术，所有的堆芯测量装置都从堆内构件的上方引入，密密麻麻的导管要在堆内构件上部不大的空间内布置得井然有序、互不干涉，其难度堪比一台复杂的外科手术。(本文图片由中国核动力研究设计院提供)
【来源：四川在线】
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