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大型核電汽輪機國產化策略

楊其國

1． 背景
       目前我國經濟處于調整發展階段，對電力的需求呈劇烈上升趨勢。從科學發展觀的角度出發，我國更需要清潔能源發電，其中水電、核電和天然氣發電將發揮越來越重要的作用，特別是核電發展戰略已經由“適度發展”轉變為“積極發展”，這是中國核電邁向積極發展戰略的標志，也是建設節約型社會的正確選擇。
作為核電站常規島的關鍵設備―核電汽輪機及其相關設備，應大力提倡國產化，而我們目前的設計制造能力與國外先進企業還有相當大的差距，尤其是世界先進國家廣泛應用的半轉速百萬等級核電機組在我國還是空白。
大型核電汽輪機發展狀況：
       我國汽輪機行業已從最初建立時的完全使用國外技術逐步轉向自主開發并不斷完善的道路上來，但在大容量核電汽輪機系列方面研制水平明顯低于發達國家，這里有體制問題，也有機制問題。例如：用戶不接受沒有業績的產品、企業科技投入不足，沒有形成強大的相關基礎產業等等。
就具體問題而言主要有：
（1） 缺乏總體設計、成套設計和系統設計的能力。常規島中的核電汽輪機及系統設計是一項復雜的系統工程，系統設計水平直接影響機組的經濟性和安全可靠性。目前國內制造廠家尚不能對核電站整個系統進行全面分析的能力。
（2） “核文化”的管理尚不到位。
宏觀地講，近年來我國制造企業的管理水平已經有了很大提高，但總體上離“核文化”要求差距仍然較大。要想做好核電設備，必須建立一套有“核文化”基礎的管理模式，從事這一產業的所有企業都必須遵守相同的規則，否則實現國產化則是一句空話。
（3） 自主創新能力尚需提高。
經過多年發展，尤其最近幾年在市場的拉動下，國內主要制造廠家相繼開展出多種類型的具有自主知識產權的汽輪機，但在高參數、大容量汽輪機關鍵技術上還需要國外廠家的技術支持。核電汽輪機設計自主創新水平與先進國家比更弱，原因是缺少實證。
2． 國產化策略
       大型核電汽輪機設計和制造國產化，是落實科學發展觀和自主創新的必然要求。分析表明，國產化能大幅度降低常規島的成本，并帶動相關產業的快速發展。針對問題我們必須堅持技術引進與自主設計相結合，加快制造自主化進程。自主化要以自主設計、自主管理為核心，帶動設備制造的自主化。設計是龍頭，沒有設計的自主化就沒有管理和制造的國產化，就會降低企業自主創新的水平。鑒于這些我們應圍繞以下幾個方面多做工作。
        第一、設計自主化。過去由于我國大型核電投資較少，再加上核電設備主要依賴進口，所以制造企業很難發展，除秦山一期、二期國產化率較高外，其它項目由于國內制造企業參與不多而導致自主設計能力缺乏，核心技術和關鍵部件主要依靠外方提供。現在我國核電政策由適度發展到積極推進且依托項目明確，這極大地調動了國內企業的積極性，各制造廠分別聯合國外相關企業組成聯合體進行百萬等級核電項目的競標工作。中國企業能否乘此“東風”打破大型核電汽輪機設計被國外企業壟斷局面成功躋身世界先進行列，“自主化設計”成為關鍵所在。
“以市場換技術”是一種在特定時期內實現消化吸收世界先進技術、縮小與國外同行業差距行之有效的手段。但是怎樣引進、中方在合作過程中的角色如何定位等對引進效果、企業未來自主設計能力和創新能力影響巨大。
       國內外的引進經驗表明，不同的引進方式和目的，必然導致不同的效果。上世紀80年代初我國從西屋公司全套引進了亞臨界300MW、600MW的設計技術，隨后我們在技術上進行了不斷的改進并且自主研發出了650MW核電汽輪機等多種機型，在一定程度上滿足了要求。隨著近幾年發電設備行業井噴式發展，各大制造廠也相繼引進了超臨界、超超臨界等技術，但我們掌握的僅僅是圖紙。一些專利技術、核心設計技術并沒有完全掌握，知其然而不知所以然的現象大量存在，還沒有完全實現自主化。所以重引進吸收、輕試驗創新成為目前汽輪機設計技術進步的絆腳石。同是從西屋公司引進技術的日本三菱公司經過消化、吸收和不斷自主創新在較短時間內完全掌握了技術并相繼開發出新型產品。全面實現了汽輪機設計、制造的現代化，從技術進口國一躍成為技術輸出國。
       面對國家大力發展大容量核電設備的良好機遇，我們應以此為契機全面引進設計及制造技術。為此，我們制定了強強聯合、以我為主、全面推進國產化進程的研發戰略。通過與國外大公司的合作開始了我國核電站汽輪機的研發工作。
在技術引進原則上，采取一系列政策、規定，以公司現有設計體系為基礎，以起源相同、設計體系相近的技術作為自己的發展方向，從而避免多頭、無序的重復引進。這樣可以最大限度地利用現有技術資源，盡快消化吸收、理解技術，便于技術創新以及利用引進的核心技術、訣竅更新改造現有的設計技術環境。同時，成熟的制造工藝流程，便于發揮現有加工設備潛力。通過技術引進可以完善和健全企業設計體系、技術標準、判別準則以及實現設計手段的升級換代，建立統一的設計平臺，進而形成自己的設計特色。
       在技術引進的方法上，采用請進來走出去的原則，通過聯合設計合作制造的方式實現設計的自主化。秦山二期核電汽輪機的成功研制表明只有中方的設計人員全面參與設計的各個環節才能真正掌握設計理念、設計精髓。在百萬等級核電汽輪機設計上準備利用依托工程確定合理的設計分工。1＃、2＃機組外方進行方案、系統及關鍵部件的設計，其余設計由雙方聯合設計。3＃、4＃機組中方全面參與設計，關鍵部件、系統獨立設計。以后即可達到全面獨立自主設計的能力。
         第二、管理自主化很重要的一個方面就是要建立以“核文化”為基礎的管理體系。除了國際通用核準，如ISO9000系列標準以外，更重要的是強調企業和個人的責任。講“事實”重“依據”并將“核文化”內涵貫穿核工作始終。
核“文化”要求相關產業執行相同的規則，情況或問題必須有追溯性。所有事項需要落實證明，把科學態度和嚴謹的工作作風有機結合起來，因此核電設備國產化的過程也是人員培訓的過程，綜合素質提高的過程。我們要求“質量第一”，安全可靠性永遠是第一位的。總之，完成國產化的過程也可稱為管理自主化，核“文化”的目標是產品萬無一失。
        第三、制造自主化。產品水平要上等級，制造技術是關鍵。實現核電汽輪機重大技術裝備的國產化，是一項艱巨的歷史任務。經過最近幾年火力發電設備的快速發展和汽輪機制造企業裝備的更新換代，我國核電機組制造設備裝備能力和水平已與國外先進企業相當，國外有的我們都有。但是，我們的制造工藝水平相對于發達國家仍有差距。另外，核電裝備制造的標準要求遠比其他機械更為嚴格。所以，制造企業應該依托重點工程推進設備國產化，引進先進的制造工藝，通過依托工程設備的制造培養一批合格的工程技術人員和熟練的技術工人。制定自主制造的目標，力爭盡快實現關鍵設備的制造本地化目標。對確實需進口重要部件，都應由使用單位、國內制造企業、設計單位聯合制定自主制造的方案，實行國際招標。由國內制造企業與跨國公司聯合投標，以國內市場換取國外企業的技術轉讓，逐步提高國內企業的制造能力。
        第四、采購的國產化。大型核電汽輪機全面國產化，必須保證主要原材料的供應和配套產品的國產化。
       目前國內大型鑄、鍛廠家對大容量汽輪機閥門、汽缸、轉子等大型鑄、鍛件在技術上還不是很成熟，在質量和交貨周期上還不能滿足工程進度要求。提高主要原材料國產化需要汽輪機制造企業與國內大型鑄、鍛件廠家組成戰略聯盟和合作伙伴，二者是互為依存，唇齒相依的。通過優勢互補，技術合作，戰略聯盟，共同聯手開展科技攻關，早日實現形成主要原材料的國產化。
在汽輪機配套和分包產品上汽輪機制造企業應以依托工程為契機，高標準、嚴要求控制相關供應企業。按國際標準和核電設備制造要求幫助國內企業全面提升技術水平，達到具有核電產品制造資質。只有配套企業達到可以獨立生產符合核電的要求能力才能大幅度提高汽輪機的國產化水平。
     第五、增強企業對重大裝備的研發和創新能力，為全面國產化的實現和后續產品技術升級提供強有力的智力支持。
創新是一個企業進步的靈魂，也是技術水平提升的關鍵所在。回首哈汽汽輪機的發展史，就是一部追求自主創新的奮斗史，哈汽廠在秦山二期1＃、2＃核電汽輪機的研發制造過程中大膽創新。在軸系設計中首次采用Q因子考核手段，突破了傳統的軸系考核標準；潤滑油系統首次應用“油蝸輪增壓泵系統”等多項新技術，經過實踐證明機組性能優良、安全可靠。通過技術創新哈汽公司在1＃、2＃機組中國產化率達到70%以上的業績，創下了大功率核電汽輪機國產化比例最高紀錄。目前，哈汽公司正在設計生產的秦山二期擴建工程3＃、4＃機組，國產化目標為100%，哈汽定會再次創造核電汽輪機的新業績。我們的努力和經驗證明，核電汽輪機的國產化不僅必要、可行，而且會在不長的時間內完成。
在百萬等級核電汽輪機國產化方面哈汽公司繼續高舉創新這面大旗，我們不但要引進國外先進的半轉速核電汽輪機，同時開發且有自主知識產權的百萬核電汽輪機，核心技術要兩步同時走并要走好。
在半轉速汽輪機上與國外先進的廠家合作，引進、消化、吸收應用。同時，把開發具有本企業知識產權的新產品作為提高競爭力的重點工作。
在全轉速核電汽輪機研制上已經進入設計階段。在設計過程中緊緊圍繞創新這一主題，攻克了熱力系統設計、主機結構設計、核電汽輪機系統設計、核電汽輪機通流部分優化設計、核電汽輪機長葉片設計等關鍵技術。目前1200毫米末級長葉片進入試驗階段。
一個沒有強大創新能力的企業必定不是一個成功的企業，只有創新才能使企業在國產化實現后仍然保持旺盛的生命力，才能不斷超越自己，超越別人，進而能在汽輪機制造領域保有一席之地。
第六、政策的支持和對待國產化的態度是國產化全面推進的基礎。國家應該制定相應政策鼓勵使用國產首臺重大技術裝備。需要在使用過程中不斷改進完善，制造企業和用戶要共同承擔相應的風險。對國產依托工程實行技術裝備鼓勵政策，以推動國產設備的應用。
隨著國產化比例的不斷提高，尤其是關鍵設備的國有化的實施，質量控制已經成為業主關注的焦點。制造企業應該聯合技術支持方、業主利用合同確定的共同質量控制目標，使聯合體成為一個緊密聯盟，共同應對設備制造過程中遇到的各種困難。只有在產品質量上與國際接上軌才能真正實現設備制造的國產化。
面對國產化進程，我們必須保持正確的態度。必須清醒認識到國產化的實施還有很長的路要走，還會遇到各種各樣的困難。我們不能急功近利，不能一談國產化，就忽視了先進經驗，只有腳踏實地，實事求是推進國產化進程才能如期實現。
3． 前景和展望。
      依據國家積極發展核電的政策，以市場為導向，抓住發展良機。確立“以國產化為目標、以引進消化吸收為手段、以自主設計和創新為目標”的發展思路，通過高起點引進、扎實管理、自主設計、不斷創新這“四步走”，形成我們的核電機組品牌，實現跨越式發展。我們有充分的理由相信不久的將來我們定能實現核電汽輪機的全面國產化。我們有能力通過技術上的不斷創新實現“國產化”的目標，而且有信心實現從“中國制造”到“中國創造”的飛躍。

(自愿選填)  200字左右,中英文對照為好。
1984年9月—1996年2月：哈爾濱汽輪機廠設計所設計員、組長、副科長
1996年2月—1997年6月：哈爾濱汽輪機廠有限責任公司總工程師助理、副總設計師
1997年6月—1998年1月：哈爾濱汽輪機廠有限責任公司副總工程師、生產裝備部副部長
1998年2月—1999年1月：哈爾濱汽輪機廠有限責任公司副總經理
1999年12月哈爾濱汽輪機廠有限責任公司常務副總經理
September 1984 - February 1996: designer, group leader, and deputy sector chief in research institute of HTC.
February 1996 - June 1997: assistant of chief engineer, deputy chief designer in HTC.
 June 1997 –January 1998: deputy chief engineer, assistant minister of production equipment department in HTC.
 February 1998 - January 1999: deputy general manager in HTC.
December 1999: executive deputy general manager in HTC.