2016年3月27日，隨著第一罐U3O8粉末投入溶解槽，中核北方核燃料元件有限公司（簡稱中核北方）歷時3年建設的國家重大科技專項高溫氣冷堆示范核電站的配套工程——全球首條工業規模高溫氣冷堆燃料元件生產線正式投料生產，標志著我國真正邁上了生產核燃料元件的領先之路。

　　高溫氣冷堆核燃料元件生產線建成投產，不僅確保了示范電站首爐及后續的換料，更推進高溫氣冷堆向商業化邁出了關鍵的一步。

　　作為世界首條生產線，沒有任何實例可供參考，所有的經驗、技術支持都來自于清華大學的實驗線。但實驗線和工業線有著一定的區別。實驗室設備能力小，有些環節甚至是在燒杯中完成。工業化生產線建設不是簡單的幾何放大，而是牽一發動全身的過程。

　　而伴隨著世界首條高溫氣冷堆核燃料元件生產線的建設，也成就和鍛煉了一批年輕技術隊伍——我國高溫氣冷堆元件科研的先鋒隊。

　　“小師傅當家”

　　2015年5月12日，為打通高溫氣冷堆核燃料元件生產線，中核北方公司開展了“大干100天，確保高溫氣冷堆元件生產線全線打通”專項勞動競賽，并在主工藝車間成立了“高溫氣冷堆核燃料元件生產線工藝研究青年突擊隊”，隊員平均年齡只有29歲。

　　“青年突擊隊”被分成核芯制備調試、包覆顆粒制備調試、球形燃料元件工藝試驗三個小組活躍在主工藝生產線上。

　　“小師傅當家”是中核北方高溫氣冷堆核燃料元件生產線特有的“現象。“青年突擊隊”中很多都是剛畢業幾年的大學生，他們雖然年輕，但卻發揮著重要作用。在現場，他們不僅僅局限于掌握設計表面的操作，還主動鉆研設備程序，深入研究設備結構原理。一些常規設備出現故障時，在沒有維修人員的情況下，他們能成功解決，確保生產流暢。

　　溶膠凝膠工藝是球形核燃料元件生產的關鍵環節之一，溶解槽作為關鍵設備，它的穩定性對于制備二氧化鈾核心顆粒至關重要。在清華大學的實驗線，溶解槽采用的是立式的，但球形核燃料的鈾含量富集度較高，工業化大批量生產若還采用立式溶解槽，就可能出現臨界安全問題，而且設備“晃動太大”。與各方幾經研究討論后，中核北方決定采用臥式溶解槽。這是國內首次使用臥式溶解槽。

　　設備改變了，隨之而來的，溶解工藝也要改變，所有實驗辛苦得來的數據、技術路線都不能采用，還得重新來過。“負壓溶解改為微正壓溶解，相當于一個逆轉的過程，太難了。”突擊隊成員王泊寧說道。溶解溫度要提高，改造煮膠柱設備，解決預陳化槽積料問題……一系列問題等著解決。“當時就有人勸我們，如果不行就趕緊換回立式的，雖然難用但是有經驗。臥式的沒人用過，風險太大。我們差點就放棄了。”王泊寧介紹到，“但我們還是堅持了下來，做了大量實驗，進行了多次改進，最終我們成功了。”

　　2015年5月23日凌晨兩點，高溫氣冷堆核燃料元件生產線核芯制備車間分散工序的人員，擠滿了狹小的空間，大家都在等待即將出爐的球形核燃料元件的第一批中間產品——直徑約0.9毫米的凝膠球。當看著一顆顆晶瑩剔透的凝膠球在分散柱內生成，在氨水中不斷凝實、降落，現場爆發出一陣歡呼，每個人臉上都露出了喜悅的笑容。

　　包覆顆粒制備調試小組是隊里平均年齡最小的一支隊伍，但工作量卻是三個組中最大的。所有人員幾乎沒有休息日，他們不停地修訂工藝參數、調試設備并形成驗收報告。

　　調試初期，發現包覆過程中包覆爐爐壓達不到需求值，且不能調節。“達不到工藝要求，就無法保證產品質量。”青年突擊隊成員張云介紹，“我們就與清華大學、設計院、設備廠家坐到一起，討論，調試，改進；再調試，再改進，在嘗試了多個解決方案后，決定改水噴射機組為水環真空泵。但這個風險很大，行不行我們心里都沒底。”他們最擔心的就是怕顛覆，如果不行，時間節點就很難保障了。為了這次成功，他們做了大量試驗，最終滿足了工藝要求。

　　為了“工藝品”的誕生

　　燃料球制備車間壓制工藝作為高溫氣冷堆球形燃料元件制備的重要工藝環節，直接影響元件球的生產效率和產品性能。“調試最初，芯球開裂、壓碎強度不夠都是最艱難的攻堅目標。”青年突擊隊成員、準備車間主任田久程介紹到。沒有別的辦法，只能通過對設備不斷調試，掌握設備的性能及操作要領，開展工藝試驗，為球形燃料元件壓制成形摸索工藝參數。就這樣，在突擊隊成員的帶動和燃料球車間人員的共同努力下，解決了久攻不下的兩個難題，工藝試驗順利完成，在較短時間內使生產線達到了設計生產能力。

　　“每一個環節都特別精細，感覺不是做工業品，而是工藝品。”高溫氣冷堆核燃料元件廠廠長助理鄭越說，“為了工藝品的誕生，大家沒有周末休息時間，除了吃飯睡覺，將全都精力都放在了工作上。”

　　在打通生產線的過程中，高溫氣冷堆核燃料元件生產線還開展了生產線自動化改造工作，成立了以鄭越為領軍的攻關團隊，對生產線開展了全面的自動化改造。最為顯著的是壓制線自動化改造和雙主軸數控車床傳輸線上料系統自動化改造。

　　壓制線自動化改造完成后，定位快、操作精準、傳遞快速、出錯率低，一個操作人員即可完成一條壓制線的壓制過程，并且能在不增加班次的情況下完成1500球/天的生產任務。數控車床自動化改造解決了人工搬放料盤次數較多，手動上料耗時長、效率低、自動化程度低等問題，改造后機器人自動抓球、球坯，自動成像檢測，自動擺放17層空料盤……從而實現了車削崗位上料、加工、出料、粉塵收集等的全自動化操作。

　　高溫氣冷堆核燃料元件生產線上的青年突擊隊成員們在生產線建設過程中發揮了重要作用，展現了共青團員敢打硬仗、能打硬仗、不畏艱難、樂于奉獻的優良品質。如今，80后、90后的他們成為了推動全球首條高溫氣冷堆核燃料元件生產線順利運行的中流砥柱。

　　“從安裝調試到試生產，再到投料，工藝學習速度特別快，消化吸收能力特別強，上手特別快。未來在工程應用和規模化生產方面，中核北方工程技術人員完全可以做得更好。他們有這個能力！”清華大學老師郝少昌這樣評價這支青年突擊隊。（林麗圓）