“驗收合格，準許設備出廠！” 5月10日，在四川成都玲龍一號堆芯測量系統生產現場，簡單的一句話，引發(fā)了一陣熱烈的掌聲。
玲龍一號衡芯®系統成功通過出廠驗收。
“這是核動力院具有自主知識產權的核反應堆堆芯測量系統在多堆型應用上的重大突破，衡芯®品牌又打了一場漂亮仗。”中國核動力研究設計院堆芯測量系統供貨項目經理楊戴博激動地說道。目前，衡芯®品牌已經成功應用于福清5、6號、漳州1、2號、海南昌江3號機組。
由核動力院自主設計研制的堆芯測量系統，取名衡芯®。 “衡”來自于《禮記》“猶衡之于輕重也”，取稱量、測量之意;“芯”則代指反應堆堆芯。衡芯®主要用于實時測量堆芯中子注量率、壓力容器關鍵點液位等參數，同時在線計算燃料組件功率密度和堆芯功率分布等信息，對反應堆安全、經濟運行起著至關重要的作用，被譽為反應堆心臟的“守護者”。
黨的十九大明確提出，我國要加快培育具有全球競爭力的世界一流企業(yè)，國資委要求要進一步加強品牌建設的頂層設計和戰(zhàn)略部署，努力培育“中國品牌”，核動力院堅決貫徹落實黨中央有關部署，在集團公司的組織領導下，大力推進品牌建設，在“中核集團”“中國核動力”主品牌框架下，逐步培育了“華龍一號”“玲龍一號”“龍鱗”等一批具有行業(yè)影響力的子品牌，其中，歷時10年自主研制的衡芯®系統，打破了國外壟斷，形成了在國內核電領域的自主品牌。
初生——衡芯®從何而來？
二十世紀末，國際上提出了三代核電技術的概念，并迅速取得了全世界的共識，隨后，美、中、法、俄等國陸續(xù)在三代核電技術上持續(xù)進行攻關。作為三代核電反應堆一回路重要系統的堆芯測量系統，相比前代產品，對堆芯狀態(tài)的測量提出了更及時、更精準的要求。
“按照三代核電的設計要求，用于堆芯溫度測量和中子測量的堆芯測量系統應從頂部貫穿進入堆芯，這決定了三代核電堆芯測量系統與二代核電堆芯測量系統在設計和設備方面有著根本的區(qū)別。”核動力院堆芯測量系統產品項目負責人劉艷陽說。
彼時，國內還沒有科研單位或者企業(yè)開展過三代核電的堆芯測量系統的相關研究，一切都需要“摸著石頭過河”。一份三代核電先進堆芯測量技術自主研發(fā)立項建議書，六易其稿，終被采納，于2010年成功立項。
立項僅僅只是第一步，研發(fā)團隊還有重重難關要闖。安全級儀控設備部分軟件尚未國產化、燃料組件功率密度和堆芯功率分布等重要參數無法實現實時在線監(jiān)測、中子探測器的采集精度不足……“第一個‘吃螃蟹’的人，總會遇到難以想象的困難，我們無懼。” 劉艷陽堅定地說。
其中，最為棘手的問題在于中子探測器的采集精度。“確保高精度是堆芯測量系統的前提條件，沒有精度，談何測量。”劉艷陽說，為確保在堆芯強干擾環(huán)境下探測器電流信號的穩(wěn)定測量和可靠采集，研發(fā)團隊通過反復推敲，研制出樣機設備，多次在試驗堆上運行試驗，采集出探測器的實際信號并進行分析。通過多次迭代，最終研制出了可穩(wěn)定采集多路微弱電流信號的儀表系統。
2012年到2015年，僅僅用了3年時間，研發(fā)團隊就完成了系統工程樣機研制、鑒定試驗及驗證和安全級儀控設備取證等多個重要目標，并于2015年達到了堆芯測量系統設備工程應用的全部技術條件。
衡芯®系統的成功研制，打破了國外在這一技術領域的壟斷局面，突破了被國外設備“卡脖子”的困境，也彰顯了我國在核能技術領域自主創(chuàng)新的決心和實力。
趕考——衡芯®品牌華麗亮相
2015年5月，華龍一號全球首堆工程福清5號機組正式開工建設，確定了以核動力院自主研發(fā)的衡芯®系統作為華龍一號首堆堆芯測量設備，衡芯®系統初次踏上了“趕考之路” 。
“衡芯®系統在華龍一號首堆工程中屬于典型的‘三新’設備，供貨周期剛性，對首次工程應用帶來了巨大挑戰(zhàn)。”楊戴博說，不同于樣機科研，對于大規(guī)模精密測控設備供貨來說，充足的人力資源、科學的管理程序和細則、生產設備等缺一不可，如何在確保首堆工程進度的同時，又能保證產品質量，是衡芯®系統供貨要突破的“考題”。
“對技術本身我們是有信心的，難點就在于大規(guī)模生產，從零開始，我們能做的就是把每一件事做深做細。”楊戴博說，從項目開工、設計審查、中試樣機、制造開工到模塊完成、板卡完成、機柜完成，再到軟硬件集成、測試和驗收，細化每一個關鍵節(jié)點計劃，嚴格把控工程進度。
2018年，華龍一號全球首堆堆芯測量系統產品成功交付，也正式擁有了自己的“大名”——衡芯®，衡芯®品牌華麗亮相，備受關注。
隨后，漳州1、2、3、4號機組、昌江3、4號機組、三門5、6號機組等紛紛向衡芯®品牌發(fā)來了“邀請函”。2017年12月，漳州1、2號項目委托書正式生效，衡芯®系統正式邁入批量化供貨之旅。
跨越——衡芯®系統多樣化堆型應用
2021年，全球首個陸上商用模塊化小堆玲龍一號堆芯測量系統項目供貨也正式簽訂。新的挑戰(zhàn)開始了。
“與華龍一號相比，玲龍一號衡芯®系統的信號處理柜在輸入的工況信號、數量上都有著明顯的區(qū)別。”楊戴博說，這使得原有的專測設備及軟件不再適用，為了及時滿足小堆機柜檢驗和測試的需要，必須立即對現有的設備進行硬件改造和軟件升級。
經過一番分析討論后，決定增加專測設備的電廠工況通道數量以及輸出信號的精度測試與校準功能。與此同時，為適應硬件改造內容，專測設備的操作顯示軟件升級工作也在緊鑼密鼓地進行。
通過近3年的研制攻關，玲龍一號衡芯®系統成功通過出廠驗收，這也再次證明了衡芯®系統在多堆型核電站的應用是成功的、可靠的。
憶往昔
輝煌業(yè)績砥礪同心
看今朝
美好藍圖催人奮進
衡芯®系統將一如既往
以品牌之力 助推
“中核集團”“中國核動力”
品牌戰(zhàn)略實施
支撐核動力事業(yè)第四次創(chuàng)業(yè)
為我國核電事業(yè)高質量發(fā)展
作出更大貢獻
