深夜,汽輪機廠房里很安靜,一臺紅色激光測量設備放在那里。一道微弱的紅光從設備中射出,經過反復調試,準確對準了汽輪機低壓內缸的測點。2025年中廣核勞動模范、中廣核運營汽輪機維修高級主任工程師原帥,半蹲在設備旁邊緊盯著屏幕。光點在汽輪機內部移動,微米級的數據不斷積累,一個精確的內部模型正在逐步建立。

為了避免白天行車移動、人員走動和光照帶來的細微干擾,確保激光測量的精度,這樣的深夜作業,原帥過去幾年里經常做。接下來的十幾個小時,原帥和他的伙伴們還要面對大量數據、反復驗證,以及“差之毫厘謬以千里”的壓力。但原帥知道,他們必須認真做好每一步,才能達到精準測量的目標。
看不見”的間隙與“死磕”的五年
汽輪機,作為核電站內將熱能轉化成機械能的重要設備,其內部轉子與靜止部件之間的通流間隙,通常只有0.5到1毫米,不到十根頭發絲的直徑。間隙過大,效率流失;間隙過小,可能引發動靜摩擦,甚至是重大設備損壞。如何精確測量出通流間隙的數值,確保汽輪機設備運行期間的安全可靠就是原帥和同事們的工作。
傳統測量方法叫“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子反復吊裝,鋪上軟鉛絲壓出痕跡后測量,耗時長達10至14天,吊裝風險高,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。”2013年前后,激光跟蹤測量技術進入原帥和團隊的視野。這項用于大飛機裝配的高精度技術,能否用于核電汽輪機?行業內沒有成熟經驗可參考。
項目啟動,困難接踵而至。激光設備在恒溫實驗室精度可達微米級,但檢修現場環境復雜:行車振動、人員走動、溫差變化,甚至一道強光,都可能導致數據“飄移”。更棘手的是,他們發現了一個顛覆認知的現象:重達百噸的轉子放入汽缸后,汽缸本身會發生肉眼不可見的彈性變形。“轉子在位時缸體是一種狀態,測量缸體數據時轉子已吊開,則是另一種狀態。就像用兩張分別拍攝的底片去合成一張合影,人物和背景卻都對不上。”原帥解釋道。
五年,八次大修窗口,每一次實驗都伴隨著希望與挫折。數據反復對不上,質疑聲漸起。“原工,這次有信心嗎?”每次他去現場,熟識的老師傅總會半開玩笑地問。原帥只能笑笑:“快了,快了。”但心里卻壓著一塊巨石。

▲原帥使用激光測量高中壓缸通流間隙
很長一段時間,團隊在廠房一待就到后半夜,只為尋找環境最穩定的時段。他們做過數不清的對比實驗:為激光靶球設計專用工裝,將儀器固定在更穩固的基座,反復驗證設備精度……一個個干擾因素被排除,那個關鍵的“變形規律”才逐漸浮出水面。
“感覺就像在黑暗里摸索,你知道方向大概在哪兒,但就是找不到路。有時候覺得山窮水盡了,但再堅持一下,換個角度,可能突然就柳暗花明。”回憶那段時光,原帥輕松平靜的語調下,是無數個不眠之夜的重量。與原帥在同一個項目組的項目隊主任工程師葉冠澤,說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毅品格,在技術上全身心投入的鉆研精神,最讓我敬佩。”
2018年,技術終于成熟。激光測量將通流檢修時間從10天以上縮短至4天,大幅降低了大件吊裝風險。原帥沒有止步,又帶領團隊向“半缸測量”發起挑戰,實現了不吊裝上缸即可完成測量,單次大修再節約工期1.5天。這項技術榮獲2023年中國電力科學技術三等獎,并被集團評為“優秀”科研項目,達到國際先進水平,編寫的行業導則正在影響整個領域。
“You are a remarkable man”
2016年初,還在為激光測通流難題煩惱的原帥,肩上又壓上了一副新擔子:大亞灣汽輪機低壓末級葉片運行時間已接近設計壽期,需要在即將到來的大修中進行整級更換。距離大修窗口僅剩一年半,集團內外均無此類經驗。
更大的麻煩接踵而至。在與制造廠溝通后,對方明確告知:決定葉片更換后轉子振動平穩性的核心技術——葉片重力矩排序方法及其專用軟件,屬于廠家核心機密,拒絕提供。更棘手的是,即便獲得方法,廠家現有的標準排序方案也不完全適用于大亞灣機組的實際情況。為確保萬無一失,團隊聘請了一位制造廠人員作為顧問。
就在準備工作按部就班推進時,顧問的一個論斷讓大家心里打起了鼓:“葉片長期運行后質量不會有損失,且出廠時稱重力矩誤差極小,沒有必要重新測量計算。”
“真的沒問題嗎?”疑慮在團隊中蔓延。面對這道沒有標準答案的考題,原帥盯著復雜的圖紙,沉默良久后說:“心里沒底的事不能干。有疑問,就先解決疑問再做下一步!”無論如何,先對拆下來的156片舊葉片進行一輪徹底的重力矩測量,用數據說話。
然而,測量本身就是一個難題。制造廠及現有的“重力矩測量裝置”不是笨重難以搬運,就是精度達不到要求。“那段時間為了找到葉片稱重的方法,團隊經常在辦公室待到深夜,對著數據和論文苦思。” 轉動機械準備主任工程師劉思偉回憶道,“但原工身上有股勁,從沒聽他說過‘不行’,他總是埋頭在找‘怎么才行’。”

▲原帥檢查低壓舊末級葉片沖刷質量分布及排序情況
經過近一年的反復試驗,原帥帶領項目組畫了無數張草圖,試驗了多種傳感器和結構,最終自主研發出了高精度的“便攜式稱重力矩裝置”。
當156片舊葉片的數據全部出爐時,一個驚人的發現讓所有人倒吸一口涼氣:數據顯示,1號低壓轉子后側葉片的原始不平衡量高達1060g/m。“這意味著,葉片在出廠時質量分布就存在不均勻,是靠后期在轉子輪轂上配重才讓振動達標。”原帥解釋道。如果按照顧問“無需重測”的建議直接安裝新葉片,極有可能在啟機時因振動過高而失敗,后果不堪設想。
迷霧被數據驅散,路徑也隨之清晰。原帥和團隊果斷轉換思路,放棄模仿廠家的“正序”思維,開創性地采用“逆向排序法”:根據實測的舊葉片不平衡量數據和機組歷史振動狀態,反推出對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在接下來的大修中首戰告捷——設備一次啟機成功,振動值優于修前水平。這項后來榮獲公司科技進步一等獎的技術,不僅解決了當務之急,更一舉打破了國外廠商在核心工藝上的隱形壁壘——在一次技術交流中,原帥用清晰嚴謹的推導過程與無可辯駁的應用成果獲得了國外專家如此評價:“You are a remarkable man! ”
兩百余天的堅守,與“國之重器”共呼吸
如果說激光測通流和末級葉片更換兩項技術的研發是向“未知”發起的挑戰,那么大亞灣30年大修低壓缸整體改造,則是一場對“硬”實力和“軟”韌性的全方位極限考驗。這是中廣核核電運維領域的“一號工程”,是國內首臺百萬千瓦機組汽輪機的首次大規模改造,每一步都是“第一次”。
“這個項目需要考慮到所有可能出現的問題,并找到最好的解決方法,且需要我們在能力范圍內做到完美。”作為現場實施的整體牽頭人及技術負責人,這是原帥在項目準備階段就有的認識,而當項目進入實施階段后,原帥坦言:“做到完美并非易事。”
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場,一個一個難題啃,一步一步把項目往前推——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?原帥和項目組同事提出“工廠預裝+現場激光精調”的工藝路線,將大量找正、匹配工作前移。然而,挑戰總是不期而至。在前期檢查中,他憑借近乎苛刻的細致,發現了設計圖紙上新軸承缺少關鍵調整墊片、末級葉片間隙預留不足等問題。“這些問題如果留到安裝階段才發現,耽誤的就不是幾天,可能是幾周。” 項目組立即組織協調設計方、制造廠,推動問題在安裝前得以解決。
兩百多個日夜,原帥的作息與機組的“呼吸”同步。巨大的體力考驗和精神壓力下,他依然堅持著“徒步”的習慣——縱橫交錯的管線與設備之間,用腳步反復“掃描”著現場的每一個角落。“帥哥總說,多走一圈,多看一遍,心里就踏實一分。”與原帥一起經歷過低壓缸整體改造項目“折磨”的汽輪發電機主任工程師張曉飛說道。
最終,三臺低壓缸改造一次成功,機組沖轉啟動平穩,出力提升超過30兆瓦。這不僅是一項改造工程的勝利,更是中國核電人自主掌握核心裝備延壽與升級能力的標志性一步。

▲大亞灣30年大修汽輪機改造項目攻堅隊合照
工作之外的原帥,是個熱愛生活、喜歡“自討苦吃”的人。他最大的愛好是徒步和騎行。“我喜歡腳踏實地的感覺。”他常說。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終點的極致成就感。
“這跟工作很像。玩了很多地方,最難忘的永遠是徒步時受罪的那些路。過程很苦很難,但回憶起來最有意義。”他將這種徒步哲學帶入工作——敢于走進技術的“無人區”,享受攻堅克難后“柳暗花明”的豁然開朗。
如今,原帥又投入到新的科研項目中,研究如何將機器人、人工智能技術引入汽輪機檢修,探索設備狀態的智能預測。他依然保持著學習的勁頭:“這個行業涉及太廣,檢修、設計、制造、安裝……總有欠缺的知識需要補上。”
廠房里,激光依然在精準掃描著大國重器的內部脈絡,電腦前,算法正在嘗試為復雜的設備與系統書寫“健康預言”。 原帥的故事,正如同那束穿透黑暗的激光,精準而有力的照亮著核電工程師腳踏實地、仰望星空的前行之路。