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        多級泵

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        公司新聞

        絕望時刻,董事長房產抵押給銀行,只為世界不要再有福島核事故

        本文摘自《尋找中國制造隱形冠軍》(通用機械卷)

        本文作者:黎光壽

        “核電”作為一種安全高效、技術成熟的清潔能源,對保障經濟快速發展中的中國能源供給和環境保護,都有著巨大的意義。從改革開放一開始,中國就著手在經濟發達的浙江和廣東建設了核電站,以圖迅速緩解日益緊張的電力供應。

        但由于核燃料的放射性,核電站對技術和設備的要求特別高,中國最早期的核電站,完全就是“拿來主義”,甚至核電站里的燈泡都從國外進口,但隨著核電在國外退潮,相關配套企業相繼關門,中國人為了維護這些核電站,不得不自力更生。

        上海阿波羅機械股份有限公司(以下簡稱“阿波羅”)就是一家以維護核電站應運而生的企業,該公司以生產核電站需要的各種泵為主營業務,目前獲得了核電泵類全部二級和三級的設計生產資質,成為中國核電泵類生產資質最完整的企業,其生產的核電泵類產品正逐步裝備著中國的核電站,并隨著中國核電走出國門而走向世界。

        核電領域產品最全的泵企

        “泵是核電站中非常重要的設備,只要有一臺泵出問題,整個核電站都可能要面臨停下來?!鄙虾0⒉_提供的資料顯示,核電站里一共有25種關鍵設備,其中有13種與泵有關。而2011年日本福島核電站的事故,就是因為海嘯后核電站處于失電的狀態,關鍵泵不能工作,核反應堆堆芯無法冷卻,導致了巨大的災難性事故。

        成立于2001年的上海阿波羅機械股份有限公司,是一家專業化、集約化的核電站核級泵及重要非核級泵、核電后處理設備的核電全產業鏈設備供應與服務商?!拔覀冇幸环N汽動輔助給水泵,在失電意外發生后,利用余熱蒸汽仍然可以繼續供水,讓堆芯冷卻下來,從而避免福島核電站的悲劇?!卑⒉_公司副總經理張先生介紹。

        公司資料介紹,阿波羅2006年把主業聚焦在核電領域,2009年1月獲得了由國家核安全局頒發的核三級《民用核安全設備設計/制造許可證》;2013年5月,國家核安全局發布《關于批準上海阿波羅機械股份有限公司擴大民用核安全設備設計和制造許可活動范圍的通知》,獲得核2級設計/制造許可資質。2015年6月17日成功登陸新三板。

        作為一家民營企業,阿波羅早期只是生產普通的泵產品的企業,之所以走上核級泵的設計和制造的道路,首先是董事長陸金琪的魄力,他寧可放棄生產普通泵給公司帶來的利潤,自己抵押房屋貸款,也要為國家核電事業做出貢獻,他找來享受國務院特殊津貼的專家明國卿來負責把握公司方向,讓阿波羅后來居上,成為中國核級泵里的領軍企業。

        明國卿原是沈陽水泵廠總工程師,八十年代就參與過秦山核電站水泵的設計和制造,1998年退休,2006年到上海,做了阿波羅十年的總工程師,現在退居二線培養新人,阿波羅高管這樣介紹他,“明總每天上午八點到下午五點都準時到公司上班”。明國卿告訴記者,之所以讓阿波羅選擇核電泵作為主業,主要是2006年中國提出核電設備國產化的口號,世界核電在中國,市場空間巨大,且核電泵屬于高端泵,做好了核電泵,別的再做起來就沒有任何問題。

        “阿波羅在行業里能生產的核電泵規格最多,品種最全?!泵鲊浣榻B,目前阿波羅已經實現了混凝土蝸殼海水循環泵、汽動輔助給水泵、電動輔助給水泵、主給水泵等核電站關鍵及重要用泵的自主化。除了必須具備核一級資質才能生產的核主泵外,阿波羅具有其他十二種泵的設計生產資質。

        據介紹,阿波羅產品混凝土渦殼海水循環泵已在福清、方家山、防城港等核電站投入商運,主給水泵在田灣和嶺澳核電站在線運行,性能穩定可靠,是全球少數具有混凝土蝸殼海水循環泵核心自主知識產權并能獨立供貨的企業之一,是國內為數不多的具備電動輔助給水泵、汽動輔助給水泵、主給水泵等核心自主知識產權和自主供貨能力的企業。

        阿波羅公司副總經理張先生介紹,現在阿波羅公司正在執行合同的有福清核電站5、6號機組、巴基斯坦K2、K3兩個機組、紅沿河核電站5、6號機組,一共有18臺泵組。其中福清核電站5、6號機組和K2/K3機組,采用的是中國具有自主知識產權的第三代核電技術“華龍一號”,該型核電技術吸收了日本福島核電站經驗,安全性再提高一步。

        引進潮中堅持自主創新

        中國核能行業協會最新發布的報告顯示,截至2016年12月31日,中國已投入商業運行的核電機組共35臺,運行裝機容量占全國電力裝機約2.04%。分布在浙江秦山核電站,廣東大亞灣核電站和嶺澳核電站,江蘇田灣核電站等七個核電站。

        “大亞灣全是進口的,甚至連燈泡都是進口的,相當于花錢把法國的核電站給復制過來?!卑⒉_一位高管介紹,早期的核電站除了秦山一期堅持要自主研發、自己建設以外,基本上全部都是走的進口路線?!扒厣胶穗娬径诒M管要走自主研發的道路,但包括循環泵在內的主要泵都還是進口的,因為當時中國沒有企業能做得出來?!?/p>

        “中國是一個大國,核電這樣的東西不能完全靠外國?!焙穗娦袠I有專家介紹,早期中國進口的核電技術,運行多年之后,原先的外國企業發生了很大變化,有的破產了,有的被兼并了,有的因為政治原因對中國出口并不是那么順利,給中國能源安全帶來嚴重的安全隱患,也給國內企業的發展提供了機會。阿波羅就是這樣趕上風口的。

        明國卿介紹,2006年中國政府提出來核電設備國產化目標之后,阿波羅在當年10月27日到28日開了兩天核電裝備國產化的戰略研討會,認為這是阿波羅千載難逢的機會,公司確定將公司的戰略目標轉到核電用泵上來,起步就從非核級的混凝土蝸殼海水循環泵開始,一步一步地將核電站的所有核級和非核級泵實現國產化。

        確定了公司戰略之后,2006年12月6日,公司先后與中核集團、中廣核集團等有關單位做了溝通;并于12月25日向國家發改委、能源局、中國機械聯合會等單位主要領導匯報。匯報中得知,一個月前發改委等幾個單位才發文件將該泵正式列為一類引進的項目——因為幾個大型水泵廠都說做不了非核級的海水循環泵。阿波羅代表卻向這些領導匯報了他們能夠國產化的計劃,這些領導都很振奮,當即表態支持阿波羅。

        這場見面給阿波羅管理層吃了定心丸。

        在核電站中,海水循環泵屬于大型設備,數量需求也很少,一個核電機組就只有兩臺。更關鍵的是,核電站中很多泵都要有備用泵,只有海水循環泵和核主泵沒有備用泵,“沒有備用泵,說明它的可靠性要求非常高,已經是最高等級了”,“這兩個泵只要任何一個出問題,就會造成核電站的停產,如果大亞灣一臺機組停工,一天損失就是2500萬元”。

        “當時我們面臨的問題是:我們想國產化,但在實際工程上,有人卻對我們能否實現國產化持懷疑態度?!泵鲊湔f,有客戶提出了許多問題,以考證阿波羅在夸大其詞,“我們在他們提問題基礎上,我們總結出來這個泵要實現國產化,必須攻克五大技術關鍵”,“我們見到每一個人,都會跟他不厭其煩地講這五大技術關鍵,直到對方理解為止”。

        在解決了主管部門和大客戶的疑惑之后,阿波羅組織了一個攻關團隊,人員除了阿波羅的技術骨干以外,還有設計院、電機廠、齒輪箱廠、推力軸承廠、鑄造廠的技術代表,還有設計方中國核工業第二研究設計院的工程師等,形成了一個聯合團隊,分組攻關?!叭绨堰@五個技術關鍵都解決了,那國產化就實現了?!?/p>

        攻關小組首先面對的是一臺具有美歐血統的百萬千瓦級混凝土蝸殼海水循環泵,這也是核電站體積最大的泵。阿波羅攻關小組與客戶密切結合,在認真總結其建造、安裝、運行、維護經驗的基礎上,確定了改進方案,在保持該泵功能的同時,尤其強化了檢修的便利性,讓設計更加人性化。

        2008年11月28日,國家能源局、中機聯在上海召開鑒定會,認為阿波羅的百萬千瓦級混凝土蝸殼海水循環泵的研制是成功的,“重要技術指標達到了國外同類產品的先進水平,可替代進口,適用于百萬千瓦級壓水堆核電站”。明國卿說:“我們曾說過要在兩年之內完成。其結果是在開鑒定會的時候,距離兩年還差八天,說明我們沒有食言”。

        從低到高拿下核級入門證

        企業要想獲得核電站的供應資格,首先要取得國家核安全局頒發的《民用核安全設備設計許可證》和《民用核安全設備制造許可證》,施工單位才能采購該企業的產品或服務,使用單位才有機會使用。而取證的前提條件是具有可靠的設計與制造能力,要通過國家核安全局的驗收。否則,無論企業的產品再好,跟有關用戶關系再鐵,都沒有機會使用。

        因為《民用核安全設備設計許可證》和《民用核安全設備制造許可證》實行分級制,一般統稱“核級證”,有一二三級之分,一級是最頂級的設備設計生產資質,二級三級相對簡單一點。而企業取證,一般是從低到高的順序。阿波羅要想進軍核電領域,首先是要取得一個核三級證。

        這次阿波羅選擇的是電動輔助給水泵,簡稱“電輔泵”,這是一個核三級證的項目,阿波羅要靠這個設備打開核級泵的大門。從2007年開始電輔泵的研制開發工作,并做出了模擬件,2009年初通過了國家能源局和中機聯組織的電輔泵樣機鑒定,并取得了設計制造的核三級證。該核三級證的取得,算是阿波羅獲得了第一張核泵入門許可證。

        隨后,阿波羅就全面鋪開了核三級泵樣機的研制,這些泵包含汽動輔助給水泵(簡稱“汽輔泵”)、設備冷卻水泵、安全廠用水泵、硼酸輸送泵、化學添加劑混合泵、乏燃料水冷卻回路泵、硼酸再循環泵等。其中汽輔泵難度較大,該設備能在核電站突然失電后繼續利用核電站余熱驅動供水,保證讓堆芯冷卻,避免福島核電站的災難。2010年6月,汽輔泵通過國家鑒定,標志著阿波羅成為中國第一家、世界第二家能自主設計制造該泵的公司。同年8月,阿波羅完成了全部核三級泵的樣機鑒定,使阿波羅成為國內第一家能提供全部核三級泵的公司。

        2010年8月22日,阿波羅召開《百萬千瓦級核電站部分核二級泵技術研討會》,宣布開始核二級泵研發工作,2010年的11月12號和中廣核簽署了聯合開發協議,對核二級的安全殼噴淋泵、低壓安注泵進行聯合研發;2010年2月20日,公司決定與上海核工程研究設計院聯合,全面啟動第三代核電AP1000機組用泵的研發工作。5月29日,又啟動了第四代核電主泵產品的研發工作。

        2012年11月10日,阿波羅的安全殼噴淋泵、低壓安注泵通過中機聯組織的國家級鑒定,從而在2013年的5月21號獲得國家核安全局頒發的核二級證。接著阿波羅啟動了核二級泵中的上充泵的研發工作,到2017年的11月8日,阿波羅完成全部核二級泵的鑒定工作。

        在核二級泵攻關取證的過程中,2011年3月4日,公司召開了有中國核電工程公司(簡稱中核(CNPE))、國家核電工程有限公司(簡稱國核)、華東電力設計院等有關專家參加的《核電站主給水泵組樣機研發研討會》。全面開展主給水泵的研發。

        主給水泵是核電站常規島系統技術難度最高的泵。阿波羅沒有從一開始就研制主給水泵,而是先研制技術難度比較小的核三級泵,在做足技術儲備后再研制主給水泵。在研制主給水泵的過程中,阿波羅采取“兩步走”戰略。即第一步以田灣模式研發多級主給水泵。第二步以M310堆型研發一機帶兩泵。都要分別設計制造出樣機。

        兩種模式有什么區別呢?明國卿介紹,現有百萬千瓦級機組的主給水泵有兩種配置方式。其一為法國系統《即M310》為3×50%配置,即兩臺運行,一臺備用,其泵組由“前置泵+電機+液力偶合器+主給水泵”組成,通稱一機(一臺電機)帶兩泵方式,簡稱一機帶兩泵。其二為連云港田灣核電機組為5×25%配置。即4臺運行,1臺備用,與電機直連。泵為多級泵(簡稱多級主給水泵)。

        2011年底,阿波羅完成了田灣核電站多級主給水泵樣機的研制。2012年2月,上述樣機在田灣核電機組給水系統中與其它進口泵一起投入并聯運行。運行期間,2月11日組織了由工程院院士葉奇蓁為組長的見證組,親臨田灣現場見證了該泵樣機工業運行試驗。見證紀要認為:“國產核電用泵在核電站進行工業運行試驗屬國內首次,是一個創舉”。

        最后飛躍:建設領先的試驗平臺

        2014年6月30日,阿波羅建成核泵檢測中心,可以進行產品測試。7月19日,對“百萬千瓦級核電站主給水泵組前置泵氣蝕試驗”召開了試驗見證會——該泵的氣蝕性能完全滿足了現有百萬千瓦級給水系統對主給水泵組的要求。其揚程也完全滿足了主給水泵的要求。

        2014年9月30日,百萬千瓦級主給水泵組聯調試驗專用試驗回路系統建造完成。該回路的建成,為核電主給水泵組的各項考核創造了條件。特別是創造了在核電站現場無法做到的但又必須考核的各種苛刻條件。如冷熱沖擊試驗等。

        2014年10月3日到10月30日,阿波羅進行了主給水泵組聯調試驗。這實際是將上述已分別作過試驗的前置泵和主給水泵的單泵,裝在專用試驗回路系統上進行的組合試驗。其性質是對泵組的鑒定性考核試驗。試驗項目涵蓋了有關技術規格書對主給水泵組聯調試驗的各項要求,包括泵組的冷熱態試驗、變轉速試驗、氣蝕試驗、最小流量及冷熱沖擊試驗等。

        當時進行試驗的泵組性能參數是當時國內最大的,驅動電機功率為12000kw。試驗也是對新建的試驗回路系統本身進行的一次全面的考核。試驗結果全部達到要求,試驗回路系統的功能也完全滿足主給水泵試驗的要求,尤其是熱沖擊試驗功能是目前國內外泵業第一家具備這種條件的試驗系統。

        2014年11月1日,受國家能源局委托,中機聯主持召開了《百萬千瓦級核電站主給水泵組聯調試驗鑒定會》?!拌b定委員會認為:百萬千瓦級核電站主給水泵組樣機聯調試驗是成功的,冷熱沖擊試驗在國內尚屬首次。試驗結果證明樣機各項技術性能滿足技術規格書和相關標準規范的要求,達到國際先進水平,對推動百萬千萬級核電站主給水泵組國產化具有重要意義。建議推廣使用?!?/p>

        同一天,該鑒定委員會還組織了《百萬千瓦級核電站用主給水泵組試驗回路鑒定》 ?!拌b定委員會認為:該試驗回路的建成,為主給水泵組的研發和性能考核(含特殊工況),提供了一個良好的試驗驗證平臺。該平臺具有結構緊湊、布局合理、功能齊全、測試精度高、自動化程度高等特點,達到了國內同類試驗臺的先進水平”。

        至此,阿波羅主給水泵國產化“兩步走”的戰略目標已經完成。正因如此,阿波羅在2014年到2015年間先后簽下了田灣3#、4#機組,福清5#、6#機組,巴基斯坦核電站K2/K3機組,以及紅沿河5#,6#機組主給水泵的訂單。

        2016年12月19日,阿波羅完成了600MW(CFR600)示范快堆二回路主循環鈉泵原型樣機的設計制造與試驗。至此,十年前該公司確定的核電用泵國產化目標已經實現?!吧虾0⒉_已發展成為我國泵行業中除主泵外,其余百萬千瓦級核電站用泵都能自主設計、制造的第一家企業?!泵鲊湔f。

        值得說明的是,在上海阿波羅潛心研究核電泵的十年中,董事長陸金琪為了保證公司正常運轉,還把自己的房子抵押給了銀行?!昂迷谧詈笪覀兺α诉^來?!?013年曾經準備沖擊IPO,后來因為福島事故暫停,2015年登陸新三板。

        瞄準核電后處理市場

        國際原子能機構公布的數據顯示,截止到2011年底,全球一共有442座核電站,到2030年,全球核電站數目將增加300座?!艾F在核電的新增市場在中國”,而不斷崛起的中國制造,則是外資企業進入中國市場越來越高的門檻。阿波羅公司負責人認為“中國的核電國產化其實是無奈之舉”。

        之所以這樣說,主要是中國在核電站維護方面吃的虧太多——過去西方核電建設高潮的時候,西方對技術擁有話語權,面對來自中國的求助,很多時候愛理不理;而現在西方受核電收縮影響,一些公司倒閉破產或被兼并,一些技術和設備不斷老化或消失,中國在核電維護上吃過很多虧,才促使這項最初完全進口的技術國產化。

        過去中國人在核電上吃的虧主要有兩點,第一是在采購環節,中國沒有話語權,任由外方報價;第二是在售后服務方面,擁有話語權的外國企業愛理不理,讓中國客戶深受其害?!爸袊穗妵a化才能保證能源安全?!卑⒉_公司負責人表示。

        從采購角度來看,過去國外企業賣4臺海水循環泵給中國,賣價人民幣1.6億到1.7億元之間,到中國企業介入此行業之后,發現可以把國外企業報價前邊的一個億砍掉,都還有豐厚的利潤?!白詮闹袊a品上來之后,國外廠商也一下子降了很多價來跟我們競爭,可以看出他們過去的利潤多么好?!?/p>

        在售后服務方面,阿波羅這位負責人介紹,“以前核電站泵壞了,打電話通知外方供貨廠家,結果老外開始不問問題先談錢”,“實際上根據合同,外方售后服務應該是免費的”,如果要據理力爭,對方可以采取拖的辦法,一拖就是一年半載?!皩τ诤穗娬緛碚f,一個泵出問題,整臺機組都要停下來,多停一天損失非常巨大?!?/p>

        這位負責人表示,另外一個實際的情況,就是國外過去四十多年來核電處于萎縮狀態,一些企業破產倒閉或者轉行了,現在要找他們提供售后服務,找到他們也無能為力了。這種情況,歐美也有,俄羅斯最典型?!爸袊税l展核電,只有自力更生一條路可以走,此外沒有別的辦法?!?/p>

        “我們接到客戶電話以后,到現場的標準時間都寫的24小時。這種時候你給我們打電話,我們絕對快,一個說幫業主解決問題,一個說白了我們也是商機,傻呵呵的還不動,腦子有問題了,但是大致我們的響應速度還是很快的?!?/p>

        在上海奉賢阿波羅機械股份有限公司的廠房里,擺放著大大小小的核電用泵,有M310歐美體系的,也有VVER俄羅斯體系的,可以算是一個世界核電用泵博物館?!斑@些都是我們研發時制作的樣機?!卑⒉_一位高管說,“這些都是我們要實現核電國產化所付的成本?!?/p>

        在核電用泵領域,阿波羅消化吸收了美國、德國、法國和俄羅斯的技術,“過去世界核電有兩種體系,一種是M310歐美體系,另一種是VVER俄羅斯體系”,這位高管介紹,兩種體系各有優缺點,就主給水泵來說,美歐體系是一機兩泵,俄羅斯則提升簡化了美歐的技術,成一機一泵了,操作的可靠性和便捷性增加了不少。

        阿波羅公司負責人表示,過去阿波羅專做核電泵,但現在除了泵以外也做核電的其他一些設備,核電站退役以后也是非常大的市場,因為中國最早新建的核電站也就該退役了,核電站退役的處理可能比建一個核電站還要有挑戰性。

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