来源: 科技日报 作者: 都芃 陈瑜
科技日报实习记者 都芃 策划 陈瑜
秦山二期核电站风光
秦山一期核电站厂房
2014年7月10日，中核集团自主研制的先进核燃料元件（CF3）在秦山核电完成首个燃料循环堆内辐照考验。
2014年6月3日，秦山核电二期工程1号机组111大修提前结束，创造了国内同类型压水堆核电站十年换料大修的最短工期纪录。
2002年２月６日，秦山核电二期工程１号机组首次并网成功。
从秦山一期30万千瓦机组起步，到秦山二期工程实现核电国产化重大跨越，再到华龙一号示范工程全面建成投运，我国核电技术水平和综合实力跻身世界第一方阵。
中国工程院院士叶奇蓁开玩笑说：“经过秦山二期，我们哪个国家的设备都见过了，而且都是各国最先进的设备，它们怎么回事我们都清楚。”
88岁的中国工程院院士叶奇蓁对春天有着别样的感情。
1986年春天，因为一个美丽的“意外”，阔别故土海宁多年的叶奇蓁被委以重任，从此将个人事业的巅峰之作和家乡紧紧联系在了一起。
在浙江秦山核电基地的山麓上，至今仍可看到一块刻着“秦山春晓”四个大字的石碑。
“这是我国核电工作者记录历史的方式，秦山核电站就像一支‘报春曲’，我国核电事业迎来春天。”中核集团秦山核电党委书记、董事长黄潜如是解读。
在我国核电历史上，秦山二期有着特殊的地位。
它是我国“九五”期间唯一自主建设的核电站。“自主设计、自主建造、自主运营、自主管理”“大型商用”，字字珠玑，重若千钧，奏出了核电站自主化的“春之歌”。
2002年4月15日，秦山核电二期工程1号机组正式投入商业运行。20年来，电流从东海之滨的杨柳山下，输向华东电网，点亮了万家灯火。今年3月25日，华龙一号示范工程第2台机组——中核集团福清核电6号机组正式具备商业运行条件。
从秦山一期30万千瓦机组起步，到秦山核电二期工程实现核电国产化重大跨越，再到华龙一号示范工程全面建成投运，我国核电技术水平和综合实力跻身世界第一方阵。
不可能别人制裁就不干了
核电，是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能。一颗原子核，直径只有一根头发丝的一亿分之一，却蕴藏着惊人能量。1千克的铀235裂变以后产生的能量，大致相当于2700吨标准煤充分燃烧释放的热量。
核电是战略高科技产业，是大国必争之地。发展核电是和平时期保持和拥有强大核实力的重要途径。
在我国核电发展史上，1986年是个重要年份。彼时，近万人的核工业建设大军从祖国西北、西南等地向秦山集结，我国第一座核电站、秦山核电一期工程正如火如荼地展开。
也就是在1986年前后，面对华东电力日趋紧张的情况，中央决定趁热打铁，紧邻秦山一期，再建设一座大型商用核电站。
1986年初，经国务院常务会议研究确定采用“以我为主、中外合作”的方针，在秦山核电基地规划建设四台60万千瓦的商用核电机组，分两批建设。
1986年6月，作为计算机信息管理方面的专家，叶奇蓁在和法国人商讨大亚湾核电站建设计划时，突然接到新任务，让他参与秦山二期工程建设。
秦山二期设计初期，我国采取中外联合设计路线，决策权在中方。刚从大亚湾回到北京的第二天，叶奇蓁便被叫去参与和外方的谈判，商讨联合设计的事宜。然而，到了20世纪80年代末期，因国际环境变化，中外联合设计路线走不通了。但核电站建设计划不能因此中止。
“联合设计不成，我们就自己搞。不可能别人制裁，我们就不干了。”身为秦山核电二期工程总设计师，叶奇蓁和团队被逼上“梁山”，开始探索秦山二期自主设计。
20世纪70年代，叶奇蓁曾参与设计我国生产、发电两用堆，后又组织编制了秦山核电一期工程的计划网络，积累了丰富的核电设计经验。然而，面对秦山二期，他仍然感到困难重重。
与秦山一期相比，秦山二期不是简单的数字变化——机组功率从30万千瓦提升至60万千瓦，而是由此带来的反应堆堆芯、主回路系统布置以及相关辅助系统等多方面变化，复杂程度大大增加，许多参数要重新试验、计算。更重要的是，按照以往的国际经验，对一个新堆型，应先建原型堆，再建示范堆，成熟后建商用堆。但秦山二期则是国际上首次对新堆型直接进行商用堆建设。
为了利用好当时中国唯一在建的大型商用核电站，有的技术人员直接参加到大亚湾核电站建设中；有的技术人员利用大亚湾核电站的施工文件，增进学习了解；有的技术人员查阅国际上的文献资料，以补充施工文件上没有的东西。
然而，如果将大亚湾核电站一回路的三个环路变为60万千瓦核电站两个环路，环路减少一个，所有布局就要重新设计。“归根结底，大亚湾的设计只能当参考，真正的设计还要靠自己摸索。”叶奇蓁总结。
北京西三环边的马神庙附近，坐落着叶奇蓁当时工作的核工业第二设计研究院（中国核电工程有限公司前身）。刚搬到这里时，附近还是农田，设计院的大楼就坐落在农田之中。因大楼内经常彻夜灯火通明，夜晚远远望去晶莹剔透，当时被外人戏称为“水晶宫”。就是在这里，叶奇蓁和设计人员不分昼夜地围绕秦山二期进行了攻关。
消息传到法国人耳中，他们对中方的总体设计同样很感兴趣，主动提出派出10名专家前来考察。
主参数、主系统、总体布置和主设备布局，法国人对这四个设计方案都表示认同，但唯独在两个环路布局上，提出应采用90°夹角布置，认为“有利于提升抗震性能”。
叶奇蓁等人经过周密考虑后仍然坚持了原来60°夹角的设计。“我们主要考虑今后加一个环路，就可开发百万千瓦级核电站，维持了原60°夹角的设计，亦与国际上大部分环路布置一致。”
但同时，秦山二期在压力容器上增加了两个管嘴，使其成为六支撑结构。这样既与国际上环路设计一致，又增强了抗震能力。
凭借着特有的钻研精神，加之对各类经验的总结、吸收、创新，秦山二期依靠自主设计，实现了由30万千瓦原型堆到60万千瓦标准化商用堆的历史性跨越。
不要认为洋东西就比我们的好
作为大型商用核电站，秦山二期另一个重要标签就是“商用”。
“商用”二字意味着其必须严格遵守施工期限、投资规模、技术指标等要求，并且具备大规模、标准化生产条件。这使得秦山二期在设备采购阶段必须“货比三家”，优中选优。
由于在设计中参考了法国标准，因此法国厂商在设备采购时被优先考虑。法国人同样知道这一点，在谈判过程中要价颇高，并提出如果想获得信贷优惠，就必须所有设备一起打包购买。但时任秦山二期总经理的于洪福并不接招，他决定主动引入竞争，邀请日本、德国、美国等多国厂商共同参与设备竞标。
效果立竿见影，在当时国际核电市场低迷的大背景下，各国厂商纷纷拿出最优惠的条件参与竞标。最终，由于多方竞争的引入，秦山二期整体设备采购成本较此前降低了30%。
设备虽然有了，但其多样化来源给后续工作带来了巨大困难。主要设备来自8个国家47个厂商，若加上配件设备，来源国家达20余个，不同设备堆放在一起，好似在举办国际展览会，堪称“万国造”。
不同设备间的接口标准不一、设计各异，大大小小成千上万的接口需要在后期设计中协调统一。
叶奇蓁记得，有一次在进行冷却回路的水质接口设计时，美国主泵设备厂商的一位年轻工程师突然跑过来跟中方人员说，设备冷却回路里加次氯酸钠不合理，应该加铬酸钾。
“冷却系统又不是只冷却主泵，还要冷却其他设备。尤其电机是铜制造的，跟其他材质不一样，怎么能加铬酸钾呢？”叶奇蓁觉得莫名其妙，赶紧回去翻合同，发现和美国签的主泵合同中写的确实是加入铬酸钾。主泵是美国的，但电机可是法国的。他又赶紧让人去查，随后想办法进行协调统一，解决了二者间接口的问题。
叶奇蓁开玩笑说，“经过秦山二期，我们哪个国家的设备都见过了，而且都是各国最先进的设备，它们怎么回事我们都清楚。”
但仅仅见过还不够。
采购来源多样的背后，是当时落后的国产核电装备制造水平。许多设备即使将图纸交到厂家手中，也无法制造。叶奇蓁仍然记得，他前往哈尔滨汽轮机厂考察时看到，其汽轮机叶片生产仍停留在木制模具、手工打造阶段。而当时引进自美国的汽轮机其叶片已采用了先进的可控涡设计，这需要借助三轴甚至五轴数控机床才能实现。
既然决定了走核电自主化道路，核电装备便不可能永远依靠“万国造”。于洪福同样对此感触颇深，“该合作的要合作，但我们能干的也绝不让，不要认为洋东西都比我们的好，我不迷信这个。”
最终，通过科研攻关、技术引进、合作制造等方式，秦山二期总计55项关键设备中的47项实现了国产化，包括压力容器、蒸汽发生器、堆内构件等。我国核电装备制造水平达到了新的高度。尤其是哈尔滨汽轮机厂通过对引进技术的消化、吸收、创新，制造出了我国首台600兆瓦（MW）级核电汽轮机，实际功率达650MW。
