深夜，汽輪機(jī)廠房里很安靜，一臺(tái)紅色激光測(cè)量設(shè)備放在那里。一道微弱的紅光從設(shè)備中射出，經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試，準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)了汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸的測(cè)點(diǎn)。2025年中廣核勞動(dòng)模范、中廣核運(yùn)營(yíng)汽輪機(jī)維修高級(jí)主任工程師原帥，半蹲在設(shè)備旁邊緊盯著屏幕。光點(diǎn)在汽輪機(jī)內(nèi)部移動(dòng)，微米級(jí)的數(shù)據(jù)不斷積累，一個(gè)精確的內(nèi)部模型正在逐步建立。
為了避免白天行車移動(dòng)、人員走動(dòng)和光照帶來(lái)的細(xì)微干擾，確保激光測(cè)量的精度，這樣的深夜作業(yè)，原帥過(guò)去幾年里經(jīng)常做。接下來(lái)的十幾個(gè)小時(shí)，原帥和他的伙伴們還要面對(duì)大量數(shù)據(jù)、反復(fù)驗(yàn)證，以及“差之毫厘謬以千里”的壓力。但原帥知道，他們必須認(rèn)真做好每一步，才能達(dá)到精準(zhǔn)測(cè)量的目標(biāo)。
看不見(jiàn)”的間隙與“死磕”的五年
汽輪機(jī)，作為核電站內(nèi)將熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的重要設(shè)備，其內(nèi)部轉(zhuǎn)子與靜止部件之間的通流間隙，通常只有0.5到1毫米，不到十根頭發(fā)絲的直徑。間隙過(guò)大，效率流失；間隙過(guò)小，可能引發(fā)動(dòng)靜摩擦，甚至是重大設(shè)備損壞。如何精確測(cè)量出通流間隙的數(shù)值，確保汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行期間的安全可靠就是原帥和同事們的工作。
傳統(tǒng)測(cè)量方法叫“壓鉛絲”——如同給精密儀器做“石膏模具”。需將上百噸的上缸體和轉(zhuǎn)子反復(fù)吊裝，鋪上軟鉛絲壓出痕跡后測(cè)量，耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)10至14天，吊裝風(fēng)險(xiǎn)高，且精度依賴人工操作。
“工期要縮短，安全要提升，必須找到新路?！?013年前后，激光跟蹤測(cè)量技術(shù)進(jìn)入原帥和團(tuán)隊(duì)的視野。這項(xiàng)用于大飛機(jī)裝配的高精度技術(shù)，能否用于核電汽輪機(jī)？行業(yè)內(nèi)沒(méi)有成熟經(jīng)驗(yàn)可參考。
項(xiàng)目啟動(dòng)，困難接踵而至。激光設(shè)備在恒溫實(shí)驗(yàn)室精度可達(dá)微米級(jí)，但檢修現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜：行車振動(dòng)、人員走動(dòng)、溫差變化，甚至一道強(qiáng)光，都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)“飄移”。更棘手的是，他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)顛覆認(rèn)知的現(xiàn)象：重達(dá)百噸的轉(zhuǎn)子放入汽缸后，汽缸本身會(huì)發(fā)生肉眼不可見(jiàn)的彈性變形。“轉(zhuǎn)子在位時(shí)缸體是一種狀態(tài)，測(cè)量缸體數(shù)據(jù)時(shí)轉(zhuǎn)子已吊開(kāi)，則是另一種狀態(tài)。就像用兩張分別拍攝的底片去合成一張合影，人物和背景卻都對(duì)不上。”原帥解釋道。
五年，八次大修窗口，每一次實(shí)驗(yàn)都伴隨著希望與挫折。數(shù)據(jù)反復(fù)對(duì)不上，質(zhì)疑聲漸起。“原工，這次有信心嗎？”每次他去現(xiàn)場(chǎng)，熟識(shí)的老師傅總會(huì)半開(kāi)玩笑地問(wèn)。原帥只能笑笑：“快了，快了。”但心里卻壓著一塊巨石。
▲原帥使用激光測(cè)量高中壓缸通流間隙
很長(zhǎng)一段時(shí)間，團(tuán)隊(duì)在廠房一待就到后半夜，只為尋找環(huán)境最穩(wěn)定的時(shí)段。他們做過(guò)數(shù)不清的對(duì)比實(shí)驗(yàn)：為激光靶球設(shè)計(jì)專用工裝，將儀器固定在更穩(wěn)固的基座，反復(fù)驗(yàn)證設(shè)備精度……一個(gè)個(gè)干擾因素被排除，那個(gè)關(guān)鍵的“變形規(guī)律”才逐漸浮出水面。
“感覺(jué)就像在黑暗里摸索，你知道方向大概在哪兒，但就是找不到路。有時(shí)候覺(jué)得山窮水盡了，但再堅(jiān)持一下，換個(gè)角度，可能突然就柳暗花明?！被貞浤嵌螘r(shí)光，原帥輕松平靜的語(yǔ)調(diào)下，是無(wú)數(shù)個(gè)不眠之夜的重量。與原帥在同一個(gè)項(xiàng)目組的項(xiàng)目隊(duì)主任工程師葉冠澤，說(shuō)起原帥這位如師如友的前輩總是很感慨：“他身上那種百折不撓的堅(jiān)毅品格，在技術(shù)上全身心投入的鉆研精神，最讓我敬佩。”
2018年，技術(shù)終于成熟。激光測(cè)量將通流檢修時(shí)間從10天以上縮短至4天，大幅降低了大件吊裝風(fēng)險(xiǎn)。原帥沒(méi)有止步，又帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)向“半缸測(cè)量”發(fā)起挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)了不吊裝上缸即可完成測(cè)量，單次大修再節(jié)約工期1.5天。這項(xiàng)技術(shù)榮獲2023年中國(guó)電力科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)，并被集團(tuán)評(píng)為“優(yōu)秀”科研項(xiàng)目，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，編寫(xiě)的行業(yè)導(dǎo)則正在影響整個(gè)領(lǐng)域。
“You are a remarkable man”
2016年初，還在為激光測(cè)通流難題煩惱的原帥，肩上又壓上了一副新?lián)樱捍髞啚称啓C(jī)低壓末級(jí)葉片運(yùn)行時(shí)間已接近設(shè)計(jì)壽期，需要在即將到來(lái)的大修中進(jìn)行整級(jí)更換。距離大修窗口僅剩一年半，集團(tuán)內(nèi)外均無(wú)此類經(jīng)驗(yàn)。
更大的麻煩接踵而至。在與制造廠溝通后，對(duì)方明確告知：決定葉片更換后轉(zhuǎn)子振動(dòng)平穩(wěn)性的核心技術(shù)——葉片重力矩排序方法及其專用軟件，屬于廠家核心機(jī)密，拒絕提供。更棘手的是，即便獲得方法，廠家現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)排序方案也不完全適用于大亞灣機(jī)組的實(shí)際情況。為確保萬(wàn)無(wú)一失，團(tuán)隊(duì)聘請(qǐng)了一位制造廠人員作為顧問(wèn)。
就在準(zhǔn)備工作按部就班推進(jìn)時(shí)，顧問(wèn)的一個(gè)論斷讓大家心里打起了鼓：“葉片長(zhǎng)期運(yùn)行后質(zhì)量不會(huì)有損失，且出廠時(shí)稱重力矩誤差極小，沒(méi)有必要重新測(cè)量計(jì)算。”
“真的沒(méi)問(wèn)題嗎？”疑慮在團(tuán)隊(duì)中蔓延。面對(duì)這道沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的考題，原帥盯著復(fù)雜的圖紙，沉默良久后說(shuō)：“心里沒(méi)底的事不能干。有疑問(wèn)，就先解決疑問(wèn)再做下一步！”無(wú)論如何，先對(duì)拆下來(lái)的156片舊葉片進(jìn)行一輪徹底的重力矩測(cè)量，用數(shù)據(jù)說(shuō)話。
然而，測(cè)量本身就是一個(gè)難題。制造廠及現(xiàn)有的“重力矩測(cè)量裝置”不是笨重難以搬運(yùn)，就是精度達(dá)不到要求?！澳嵌螘r(shí)間為了找到葉片稱重的方法，團(tuán)隊(duì)經(jīng)常在辦公室待到深夜，對(duì)著數(shù)據(jù)和論文苦思。” 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械準(zhǔn)備主任工程師劉思偉回憶道，“但原工身上有股勁，從沒(méi)聽(tīng)他說(shuō)過(guò)‘不行’，他總是埋頭在找‘怎么才行’?！?/font>
▲原帥檢查低壓舊末級(jí)葉片沖刷質(zhì)量分布及排序情況
經(jīng)過(guò)近一年的反復(fù)試驗(yàn)，原帥帶領(lǐng)項(xiàng)目組畫(huà)了無(wú)數(shù)張草圖，試驗(yàn)了多種傳感器和結(jié)構(gòu)，最終自主研發(fā)出了高精度的“便攜式稱重力矩裝置”。
當(dāng)156片舊葉片的數(shù)據(jù)全部出爐時(shí)，一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)讓所有人倒吸一口涼氣：數(shù)據(jù)顯示，1號(hào)低壓轉(zhuǎn)子后側(cè)葉片的原始不平衡量高達(dá)1060g/m?！斑@意味著，葉片在出廠時(shí)質(zhì)量分布就存在不均勻，是靠后期在轉(zhuǎn)子輪轂上配重才讓振動(dòng)達(dá)標(biāo)?！痹瓗浗忉尩?。如果按照顧問(wèn)“無(wú)需重測(cè)”的建議直接安裝新葉片，極有可能在啟機(jī)時(shí)因振動(dòng)過(guò)高而失敗，后果不堪設(shè)想。
迷霧被數(shù)據(jù)驅(qū)散，路徑也隨之清晰。原帥和團(tuán)隊(duì)果斷轉(zhuǎn)換思路，放棄模仿廠家的“正序”思維，開(kāi)創(chuàng)性地采用“逆向排序法”：根據(jù)實(shí)測(cè)的舊葉片不平衡量數(shù)據(jù)和機(jī)組歷史振動(dòng)狀態(tài)，反推出對(duì)新葉片的最佳排列組合方案。
這套完全自主的葉片稱重與排序技術(shù)在接下來(lái)的大修中首戰(zhàn)告捷——設(shè)備一次啟機(jī)成功，振動(dòng)值優(yōu)于修前水平。這項(xiàng)后來(lái)榮獲公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)的技術(shù)，不僅解決了當(dāng)務(wù)之急，更一舉打破了國(guó)外廠商在核心工藝上的隱形壁壘——在一次技術(shù)交流中，原帥用清晰嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐茖?dǎo)過(guò)程與無(wú)可辯駁的應(yīng)用成果獲得了國(guó)外專家如此評(píng)價(jià)：“You are a remarkable man! ”
兩百余天的堅(jiān)守，與“國(guó)之重器”共呼吸
如果說(shuō)激光測(cè)通流和末級(jí)葉片更換兩項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)是向“未知”發(fā)起的挑戰(zhàn)，那么大亞灣30年大修低壓缸整體改造，則是一場(chǎng)對(duì)“硬”實(shí)力和“軟”韌性的全方位極限考驗(yàn)。這是中廣核核電運(yùn)維領(lǐng)域的“一號(hào)工程”，是國(guó)內(nèi)首臺(tái)百萬(wàn)千瓦機(jī)組汽輪機(jī)的首次大規(guī)模改造，每一步都是“第一次”。
“這個(gè)項(xiàng)目需要考慮到所有可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并找到最好的解決方法，且需要我們?cè)谀芰Ψ秶鷥?nèi)做到完美?！弊鳛楝F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的整體牽頭人及技術(shù)負(fù)責(zé)人，這是原帥在項(xiàng)目準(zhǔn)備階段就有的認(rèn)識(shí)，而當(dāng)項(xiàng)目進(jìn)入實(shí)施階段后，原帥坦言：“做到完美并非易事?！?ensp;
2022至2024年間，原帥將辦公室和生活的重心完全挪到了大修現(xiàn)場(chǎng)，一個(gè)一個(gè)難題啃，一步一步把項(xiàng)目往前推——新部件與舊基座如何完美匹配？上百次的大件吊裝如何能夠最大限度地減少？原帥和項(xiàng)目組同事提出“工廠預(yù)裝+現(xiàn)場(chǎng)激光精調(diào)”的工藝路線，將大量找正、匹配工作前移。然而，挑戰(zhàn)總是不期而至。在前期檢查中，他憑借近乎苛刻的細(xì)致，發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)圖紙上新軸承缺少關(guān)鍵調(diào)整墊片、末級(jí)葉片間隙預(yù)留不足等問(wèn)題。“這些問(wèn)題如果留到安裝階段才發(fā)現(xiàn)，耽誤的就不是幾天，可能是幾周?！?項(xiàng)目組立即組織協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方、制造廠，推動(dòng)問(wèn)題在安裝前得以解決。
兩百多個(gè)日夜，原帥的作息與機(jī)組的“呼吸”同步。巨大的體力考驗(yàn)和精神壓力下，他依然堅(jiān)持著“徒步”的習(xí)慣——縱橫交錯(cuò)的管線與設(shè)備之間，用腳步反復(fù)“掃描”著現(xiàn)場(chǎng)的每一個(gè)角落?！皫浉缈傉f(shuō)，多走一圈，多看一遍，心里就踏實(shí)一分?！迸c原帥一起經(jīng)歷過(guò)低壓缸整體改造項(xiàng)目“折磨”的汽輪發(fā)電機(jī)主任工程師張曉飛說(shuō)道。
最終，三臺(tái)低壓缸改造一次成功，機(jī)組沖轉(zhuǎn)啟動(dòng)平穩(wěn)，出力提升超過(guò)30兆瓦。這不僅是一項(xiàng)改造工程的勝利，更是中國(guó)核電人自主掌握核心裝備延壽與升級(jí)能力的標(biāo)志性一步。
▲大亞灣30年大修汽輪機(jī)改造項(xiàng)目攻堅(jiān)隊(duì)合照
工作之外的原帥，是個(gè)熱愛(ài)生活、喜歡“自討苦吃”的人。他最大的愛(ài)好是徒步和騎行?！拔蚁矚g腳踏實(shí)地的感覺(jué)。”他常說(shuō)。從雨崩到梅里雪山，他用雙腳丈量土地，享受那種筋疲力盡后抵達(dá)終點(diǎn)的極致成就感。
“這跟工作很像。玩了很多地方，最難忘的永遠(yuǎn)是徒步時(shí)受罪的那些路。過(guò)程很苦很難，但回憶起來(lái)最有意義。”他將這種徒步哲學(xué)帶入工作——敢于走進(jìn)技術(shù)的“無(wú)人區(qū)”，享受攻堅(jiān)克難后“柳暗花明”的豁然開(kāi)朗。
如今，原帥又投入到新的科研項(xiàng)目中，研究如何將機(jī)器人、人工智能技術(shù)引入汽輪機(jī)檢修，探索設(shè)備狀態(tài)的智能預(yù)測(cè)。他依然保持著學(xué)習(xí)的勁頭：“這個(gè)行業(yè)涉及太廣，檢修、設(shè)計(jì)、制造、安裝……總有欠缺的知識(shí)需要補(bǔ)上?！?/font>
廠房里，激光依然在精準(zhǔn)掃描著大國(guó)重器的內(nèi)部脈絡(luò)，電腦前，算法正在嘗試為復(fù)雜的設(shè)備與系統(tǒng)書(shū)寫(xiě)“健康預(yù)言”。 原帥的故事，正如同那束穿透黑暗的激光，精準(zhǔn)而有力的照亮著核電工程師腳踏實(shí)地、仰望星空的前行之路。
