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堆芯探測(cè)器是關(guān)系核電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的核心關(guān)鍵設(shè)備，也是長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的“卡脖子”設(shè)備，直接影響我國(guó)核電建設(shè)和核電出口的自主性。中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院在數(shù)十年技術(shù)積淀的基礎(chǔ)上，在集團(tuán)公司大力支持下，統(tǒng)籌院內(nèi)設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造、試驗(yàn)各方力量，協(xié)同漳州核電、中國(guó)中原等用戶深度參與，成功完成產(chǎn)品科研并取得民用核安全設(shè)備設(shè)計(jì)和制造許可證，并在漳州、巴基斯坦C5等項(xiàng)目上實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)首臺(tái)套產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。

問(wèn)題與挑戰(zhàn)

堆芯探測(cè)器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)堆芯中子注量率、堆芯出口溫度、壓力容器液位等重要參數(shù)，監(jiān)督堆芯的釋熱狀態(tài)和冷卻狀態(tài)，保障核反應(yīng)堆的安全穩(wěn)定運(yùn)行。作為核安全級(jí)儀控設(shè)備，堆芯探測(cè)器的工程應(yīng)用需保證性能指標(biāo)符合核電廠對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的要求，同時(shí)還需取得國(guó)家核安全局頒發(fā)的民用核安全設(shè)備設(shè)計(jì)和制造許可證。

華龍一號(hào)堆芯探測(cè)器國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟供貨廠家，長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，存在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)口受到國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)的高度關(guān)注，國(guó)產(chǎn)化需求極為迫切。

堆芯探測(cè)器設(shè)計(jì)制造難度主要體現(xiàn)在以下方面：一是國(guó)內(nèi)的研制經(jīng)驗(yàn)匱乏。此前國(guó)內(nèi)核電機(jī)組全部依賴進(jìn)口，在設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)驗(yàn)證等方面缺乏經(jīng)驗(yàn)。二是耐高溫、耐輻照的要求苛刻。探測(cè)器需在反應(yīng)堆內(nèi)高溫高輻照的嚴(yán)酷工況下保證長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，即使在事故工況下仍可持續(xù)監(jiān)測(cè)堆芯狀態(tài)。三是組裝制造工藝復(fù)雜，精度要求高。制造過(guò)程中涉及電阻焊、高頻釬焊、氬弧焊等多種焊接工藝，傳感器操作精度與定位精度控制要求苛刻。

主要舉措

一是充分發(fā)揮院整體技術(shù)優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)籌全院設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造、試驗(yàn)各方力量。核動(dòng)力院成立“核電用堆芯探測(cè)器國(guó)產(chǎn)化推進(jìn)專班”，由主管院領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)，成員包含設(shè)計(jì)方、采購(gòu)方、總包方、產(chǎn)品制造方、鑒定試驗(yàn)方等相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及具體負(fù)責(zé)同志。院領(lǐng)導(dǎo)靠前指揮，扁平化管理；產(chǎn)業(yè)部定期組織例會(huì)，信息及時(shí)通報(bào)，問(wèn)題及時(shí)處理。院內(nèi)不同專業(yè)和部門(mén)之間通力協(xié)作，打破行政壁壘，切實(shí)加快產(chǎn)品研發(fā)和取證進(jìn)程。

二是在研發(fā)取證和試制階段邀請(qǐng)核電業(yè)主用戶深度參與，提振使用信心，為后續(xù)市場(chǎng)推廣奠定基礎(chǔ)。考慮到核安全的極端重要性和保守決策因素，核電業(yè)主對(duì)于缺乏應(yīng)用業(yè)績(jī)新研產(chǎn)品的首次應(yīng)用存在抵觸心理。堆芯探測(cè)器在科研取證和小批量試制階段即邀請(qǐng)福清、漳州等潛在用戶深度參與，向用戶透明展示技術(shù)、人員、裝備及生產(chǎn)管理等綜合能力，及時(shí)了解用戶需求并做針對(duì)性改進(jìn)，提振客戶使用信心，有效促進(jìn)國(guó)產(chǎn)首臺(tái)套產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣進(jìn)程。

三是積極整合外部供應(yīng)鏈資源，踐行“強(qiáng)核心·大協(xié)作”。堆芯探測(cè)器是核安全級(jí)設(shè)備，其零部件使用量雖小，但技術(shù)要求高，研發(fā)難度大。探測(cè)器研制階段圍繞核心關(guān)鍵物料需求，充分調(diào)動(dòng)外部專業(yè)廠家資源，與浙江久立、重材院、寧波奧崎、八益和華光等行業(yè)內(nèi)頭部供應(yīng)商開(kāi)展聯(lián)合科研攻關(guān)。經(jīng)過(guò)多年技術(shù)迭代，各零部件技術(shù)指標(biāo)趕超國(guó)外廠商，有效保障探測(cè)器的產(chǎn)品質(zhì)量和供應(yīng)鏈穩(wěn)定。

取得成效

一是完成核電堆芯探測(cè)器的科研和取證。在核動(dòng)力院專班牽頭組織下，中核控制完成了核電廠堆芯探測(cè)器工程樣機(jī)的研制，開(kāi)展了電磁兼容、熱老化、輻照老化、振動(dòng)、抗震、LOCA等一系列鑒定試驗(yàn)和堆內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證。產(chǎn)品通過(guò)中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)組織的成果鑒定會(huì)，鑒定專家組一致認(rèn)定產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際一流水平，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具備工程應(yīng)用條件。產(chǎn)品最終取得了核安全局頒發(fā)的民用核安全設(shè)備設(shè)計(jì)和制造許可證。

二是完成堆芯探測(cè)器的國(guó)產(chǎn)化首臺(tái)套產(chǎn)品市場(chǎng)推廣。堆芯探測(cè)器完成科研和核安全局取證后，已完成在福清、漳州和海外項(xiàng)目的推廣應(yīng)用。已簽訂福清6號(hào)機(jī)組大修備件合同，預(yù)計(jì)明年下半年入堆應(yīng)用；已簽訂漳州3、4號(hào)機(jī)組工程產(chǎn)品供貨合同；已明確巴基斯坦C5項(xiàng)目供貨任務(wù)，近期完成首批15支國(guó)產(chǎn)探測(cè)器的制造工作。瞄準(zhǔn)集團(tuán)內(nèi)華龍一號(hào)新建機(jī)組供貨和運(yùn)行機(jī)組備件需求，國(guó)產(chǎn)堆芯探測(cè)器市場(chǎng)前景廣闊。

經(jīng)驗(yàn)與啟示

一是統(tǒng)籌協(xié)同產(chǎn)品研發(fā)各專業(yè)領(lǐng)域和相關(guān)方，發(fā)揮院整體技術(shù)優(yōu)勢(shì)。核心產(chǎn)品技術(shù)涉及較多專業(yè)領(lǐng)域，其研發(fā)過(guò)程也涉及諸多相關(guān)方，需要在立項(xiàng)之初系統(tǒng)性策劃，將所涉及的專業(yè)領(lǐng)域人員和設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)等相關(guān)方納入研發(fā)團(tuán)隊(duì)或?qū)０啵鞔_分工，各司其職，統(tǒng)籌協(xié)同，事半功倍。

二是邀請(qǐng)潛在客戶介入產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程，前置謀劃市場(chǎng)推廣。產(chǎn)品研發(fā)的最終目標(biāo)是推向市場(chǎng)和形成銷(xiāo)售合同。邀請(qǐng)潛在客戶介入產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程，既能掌握客戶需求并做出針對(duì)性改進(jìn)，也能讓客戶提前了解我方技術(shù)和生產(chǎn)能力，大大有利于后續(xù)市場(chǎng)推廣。