探访“人造太阳”广州工厂

发布时间：2023-02-25 09:42:40 文章来源：经济观察报

经济观察报记者张锐2月21日，在东方电气（广州）重型机器有限公司（以下简称“东方重机”）车间一台国际热核聚变实验堆（简称“ITER”）项目专

经济观察报记者张锐2月21日，在东方电气（广州）重型机器有限公司（以下简称“东方重机”）车间一台国际热核聚变实验堆（简称“ITER”）项目专用设备旁，贴着一张边角泛黄但整洁、清晰的图纸。东方重机核岛分厂ITER项目制造组机加工高级技师刘毅说，大约9年前，他第一次看到这张图时，觉得就像看“天书”。

(资料图)

当时的刘毅与七八个年轻同事为一组，并不清楚，他们将参与一个服务国家战略、充满使命感的任务。

“二维施工图的各类坐标点，要在三维空间里准确找出并定位，感觉太难了，搞不下来，中途也很多次想放弃，第一个‘认证件’完成用了111天。”刘毅解释称，他们面对的工作是：一块重约9吨的不锈钢长方体锻件，采用三维建模，数控编程达三百多个，且每个程序不能有丝毫差错，然后通过精密的数控镗铣、深孔加工、焊接等工艺，将复杂的各种曲面、环腔、窄缝、以及方位和孔径各异的深孔等加工但更像雕刻，在内部造出“毛细血管”般的结构，最终维持工件外形尺寸基本不变的情况下重量降至2.5吨左右。这样的不锈钢块体共有220块，每块内部结构不同。

ITER项目是什么？中国国际核聚变能源计划执行中心（简称“核聚变中心”）是科学技术部下的直属单位，主要从事与ITER计划有关的组织联系、分析研究等工作。

根据核聚变中心简介，ITER计划是当今世界最大的大科学工程国际科技合作计划之一，也是迄今我国参加的规模最大的国际科技合作计划；ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托卡马克，俗称“人造太阳”，其目标是验证和平利用聚变能的科学与技术可行性；参与ITER计划，展现了我国面对人类共同面临的现实和未来能源问题负责任的大国形象。目前，ITER计划吸引了包括中国、欧盟、美国等七个成员方共三十多个国家共同参与。其中，中国于2003年2月正式加入ITER计划谈判。

2007年，ITER国际聚变能组织（简称“ITER组织”）总部在法国南部城市圣宝莱·杜朗兹设立。2008年10月，中国核聚变中心成立，ITER中国工作全面展开。

此后，东方重机成为国际热核聚变实验堆（ITER）计划中方采购包供应商之一，主要承担ITER计划包层屏蔽模块、磁体支撑等项目制造。据介绍，包层系统为整个ITER装置提供中子和高热负荷的屏蔽，是ITER的关键系统，也是未来聚变堆建造所需的关键技术之一；整个包层系统采用模块化设计，共计440块（由中方与韩方各承担220块），总重量约1500吨。

加入，在技术上至少与世界并跑

“我第一次知道‘人造太阳’是在高中政治课上，那还是90年代初的中国，依稀记得是世界上一些发达国家共同投资合作一个需要持续几十年的项目，真没有想到自己有一天会亲自参与到这个项目里面。”2月2日，刘远彬对经济观察报记者说。

刘远彬是现任东方重机副总工程师，同时兼任全国核能标准化技术委员会核聚变分技术委员会委员等多种身份。

东方重机参与“人造太阳”计划的时间要回溯到2009年。“最初是中国核工业集团旗下核工业西南物理研究院承接了包层屏蔽模块、磁体支撑等任务，他们在国内寻找、考察供应商，最终认为我们具备这个技术开发、研发生产能力的。”东方重机市场项目部李玲向经济观察报记者表示，刘远彬是其中从项目开始就深度参与的技术人员。

李玲续称，2009年前期，东方重机主要接触一些焊接工艺的实验，直至2012年正式签订ITER计划包层屏蔽模块全尺寸原型件的加工。“这个时候其实还不是正式产品，相当于是一个‘认证件’加工，然后2013年东方重机完成任务并且通过ITER组织的验收，目前‘认证件’放置在中国核聚变博物馆。”她说。

“我们承担的任务，从制造难度和工期来说均是极具挑战性的。但中国的发展特别是在装备制造业上所取得的长足进步，使得我们的加工制造能力不输于国际上的相关竞争方。”刘远彬回忆称，他2009年开始参与东方重机ITER计划包层屏蔽模块制造项目时，“大家就是加班加点的工作，没有节假日，‘认证件’是24小时连轴转做出来的。”

刘远彬认为，加入ITER计划对中国意义重大。“我们早期对于ITER的设计理念、对整个托卡马克的模型装置等都有研究，但中国通过加入到这个项目参与合作，可以在国际舞台上同该领域的顶级科研团队相互交流、取长补短，实现资源共享、缩短研发周期，使我们能在技术方面同世界并跑。”刘远彬说，中国是一个发展中大国，能源需求的问题突出，也是我们实现经济社会长期可持续发展的重大瓶颈问题，加入到ITER计划项目，对中国解决能源问题“肯定是值得的”。

“中国商业化的需求实际上更迫切，应该说，最近几年我们的进展是跑在前面的，有所超越的。”刘远彬说，另一方面，他认为参与这样的国际大工程，除了技术本身，还有产业带动发展效应，“因为我们要完成项目，也要做很多基础材料、技术研发，包括超导材料、加工技术、专业人才等等，对整个基础工业有提升，对中国整个系统设计能力有提升”。

零起步，从看不懂图纸到实现突破

2月21日，东方重机核岛分厂ITER项目制造组机加工高级技师刘毅，站在一台用于ITER项目包层屏蔽模块切缝的设备旁，指着一条绿色的激光线，兴奋地说：“这是我们自主研发的”。

这是刘毅参与ITER项目工作以来，与同事们一起突破的五个技术难点之一。“超深窄缝加工技术，也有其他国家遇到这个难题，最后我们想出了解决方案并成功突破难点，也提供给其他国家借鉴了这个方法。”他解释称。

刘毅快满40岁，提起ITER项目又好像找回了年轻时候的记忆。“记得那天很多人加班，特别忙，我本来请了假但最后还是去了现场，看到他们在研究一张图纸，上面有很多点。”这是刘毅印象里，第一次接触ITER项目时的场景。“觉得不太可能实现，那些图纸上的标识也看不懂，我们的技术人员来培训，讲了几天也没太理解。”刘毅说，与他同时期参加该项目的也都是二十岁出头的年轻人，当时对这个项目的意义并没有概念，“后来随着对ITER项目了解的加深，会为自己所做的事感到很自豪。”

刘毅回忆说，项目起步的时候很难，因为大家都是“零经验”。“比如，一个高精度、空间交叉贯通深孔加工技术，我们做了很多工艺试验，想了很多办法，花了三四个月的时间才终于达到要求。”他说起来就用手在空中比划，向记者举例称，在寻找空间点位问题上，他们一开始与技术人员采用数学模型，通过人工计算去“求”点位的具体位置，“那段时间，天天脑子里都在反复去计算数据。”

这样的情况大约持续了两三年，中途很多次刘毅都想放弃，但每一次又坚持下来。“我们是实际在干的人，就发现每次难点攻关对整个团队技术水平提升很大。”他说，后来项目又引入三维设计软件、建模，他与同事们又开始学习三维软件的运用，“我们现在要钻一个孔，直接输入它的三维坐标，然后用自动化的设备就能直接完成，同样的活以前是三个月，现在只需要1个月，甚至简单一点的1个星期也能干完。”

“可以实现批量生产了，有70多块已经生产完成，有些已经装箱准备发货。”2月21日，刘毅在东方重机车间向经济观察报记者展示已完成加工的部分包层屏蔽模块产品。回想当初，他说自己现在身上“有一份使命感”。

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