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中国女焊工刘霞:攻克世界顶尖技术,用绝技“焊”卫中国

1987年,我国第一座大型商用核电站“大亚湾核电站”正式投入建设,并于1994年投入使用。

虽然大亚湾是由我国自行设计,但是核电站的关键机组确实引进的法国M310压水堆技术。

虽然我国在当时拥有强大的工业基础以及储量丰富的核能资源,但是在商用核电站的建设上却要落后西方国家很多。

其中大型汽轮机的设计与制造便是中国在该领域不可忽视的短板之一。

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大型汽轮机是核电站机组生产制造的关键部分,其超高的技术标准以及生产工艺,代表了一个国家工业水平的高低。

遗憾的是,可用于核电工业的大型汽轮机的生产技术在当时只掌握在世界上的几个少数国家手中而已。

可是在不到20年的时间里面,我国的核电工业就取得了长足的进步跻身于世界先进的水平。

其主要原因就是在于我国在汽轮机生产制造工艺上的进步。而这一切,都离不开一个人。她就是女焊工——刘霞。

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阴差阳错成为了“金属焊接”专业唯一的女学生

刘霞出生于1970年,在父母的培养下,刘霞从小就品学兼优。高考那一年,刘霞报考甘肃工业大学。

在上世纪八十年代的时候,考大学远要比今天难得多,选择也没有如今的大学生广。当时即便是中专毕业都是可以包分配的,更不要说是大学毕业生了。

当时刘霞在填报志愿的时候高考分数并不是很占优势,为了能够顺利上大学,刘霞选择了服从调剂。

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在当时,大多数的高校专业在毕业之后想要就业都并不是很困难,尤其对于理工类的学生而言,毕业即可马上就业。

但发生在刘霞身上的事情却略有不同。刘霞被调剂到了“金属焊接”这个专业。

在传统的观念中,学习焊接的基本都是以男生为主。在传统的焊工车间里面,也几乎看不到女工的身影。

因此,在当时的全国高校,但凡开设这个专业的,无一例外几乎都是男学生。当刘霞得知自己被调剂到“金属焊接”这个专业时,说不尽失落。

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当时的刘霞想过重新复读一年,但是在几番权衡之后还是决定接受这个现实。刘霞要强,她相信男生能学好的专业女生也可以。

在大学的四年里,认真地学习每一门课,抓住每一次实操的练习机会。学习焊接技术,实训的课程有很多,这些都只能是在实训车间中完成。

既然是车间,当然比不了其他专业在教室中那样安逸。虽然刘霞是女生,但是既然选择了这个专业,也就代表刘霞放弃了安逸和舒适的环境。

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只要是到实训的时候,刘霞就要在火星飞溅的焊接车间里面一待就是一天,每次从车间里面出来的时候,衣服往往都已经脏得不成样子了,不光是作业时留下的污渍,还有一天下来的汗水。对于这样一个花季少女而言,无疑是一件糟糕的事。

但渐渐地,刘霞便习惯了这种学习生活,当同龄的女孩子都在梳妆打扮的时候,刘霞却选择了将青春奉献到满是汗水与污渍的车间中。

四年的付出并没有白费,当刘霞毕业的时候,不但全部科目优秀,更是练就了过硬的焊接技术。

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长达七年的积累与磨练

1993年,刘霞以全专业第一名的成绩从甘肃工业大学毕业。作为学校的尖子生,刘霞毕业就被分到了上海汽轮机厂工作。

当时的上海汽轮机厂老师傅虽然多,但是大学生可没几个。刘霞一到厂里,就成了香饽饽。

不过,虽然刘霞是大学生,可厂里面的老师傅却依旧当她是个“雏儿”,尤其是个女生,更是不怎么看好。

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刘霞知道老师傅们心中的想法,于是上班第一天,刘霞刚上工就以娴熟的焊接技巧让那些轻视她的人们傻了眼。

就连一些干了几十年焊工的老师傅都觉得这个女娃子了不起,一时间刘霞成了厂里面的红人。虽然得到了厂里面老师傅们的认可,可是刘霞却丝毫没有自傲。

刘霞清楚,自己虽然有理论知识,基本操作也算熟练,但是焊工毕竟是个手艺活。娴熟的技术离不开长年在实践中的积累,相比较于那些工作了几十年的老师傅,自己还有不小的差距。

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因此,刘霞放下了作为大学生的自傲,在厂里向老工人们虚心求教,不放过每一个学习的机会。

短短的几年时间,刘霞就从厂里面老师傅们的手里淘到了不少实用的技巧。

2000年,已经在厂里面工作了七年的刘霞,在老一辈的技术骨干们都退休了之后,顺理成章地成了厂里面的技术龙头、“带头大哥”。

经过七年的沉淀,没有人会对刘霞产生怀疑。也正是这一年,刘霞接下了厂里面的一个艰巨的任务。

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首次攻关“重型燃气轮机联合循环汽轮机中低压异种钢转子的焊接”

当时正是我国大力提倡发展高效清洁能源的重要时期,国内大多数电厂都面临着设备升级换代的转型时期。

但是在此以前,大功率火电汽轮机、燃气轮机及核电汽轮机的许多关键技术都掌握在国外工厂的手中,我国在该领域相对落后。

如果向国外买专利、买零部件,不但价格高昂,最关键的是在日后维护使用等各方面都会受制于人。

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为了解决这样的局面,国家在国内有能力完成这一项目的工厂投入了大量的资金做研发,为的就是让核心技术在将来牢牢掌握在我们自己的手里面。

而上海汽轮机厂作为当时全国氛围内汽轮机生产制造的龙头企业,当然也成为了开展研究工作的第一梯队。

刘霞所接到的任务就是汽轮机关键部件——转子焊接的自主技术研发。

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刘霞作为当时汽轮机厂的焊接工程师和焊接转子工艺技术研发的项目负责人,从接到任务开始就组织起了一只技术过硬的团队,全都是由厂里面的技术骨干组成。从立项之初,刘霞就以国际上最先进的窄间隙焊接技术作为团队的研究方向。

工艺研究的实际过程远要比刘霞预计得要艰难得多。

当时在全世界拥有这项技术的国家并不多,且全都申请了专利,各国在该领域的技术封锁力度极大。

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刘霞与她的团队不光找不到可以借鉴、调研的对象,就连该项技术的专业论文也找不出几篇。

刘霞带领团队研究的第一个项目是“重型燃气轮机联合循环汽轮机中低压异种钢转子的焊接”。

刚开始的时候,刘霞认为这个项目的难度应该不是很大,毕竟上海汽轮机厂在1959年的时候就开始了汽轮机低压转子焊接技术的研发工作,并最终实现了产业化的应用。

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刘霞过分自信地为自己和团队定下了一个为期两个月的项目周期。满怀信心地投入到焊接工艺的研究当中。

但最终结果却与预想的出入很大,给了刘霞一个重重的打击。两个月的时间过去之后,刘霞与她的团队不但没能攻克这门技术,相反多次试验还暴露出了诸多的问题。

不但焊缝的质量达不到预想的指标,就连问题出在哪里都没有一个准确的说法。

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刘霞不是一个轻言失败的人。在认真总结了失败的教训之后,便开始对问题的逐一排查。

刘霞对自己和团队的焊接技术有信心,在技术等价的前提之下,所需要考虑的就是工艺流程以及材料的使用。

于是刘霞将自己的团队分组,逐一对材料、工艺流程进行排查对比。

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那段时间,刘霞和她的同伴们每天都要穿着厚厚的工作服,在40多度的工作车间里面一待就是大半天。

有时候,材料需要预加热到一百多度,刘霞与同事们就算在旁边时后背都全是汗水,更不要说实际进行焊接作业时的情况了。

经过不断的调整而方案、论证、对比每一种材料的实验参数,不断地优化焊接流程。

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刘霞带领团队经过一遍又一遍地试错,和严格的试验,终于在2008年的时候完成了对异种钢焊接转子技术的攻克并在次年就投入了生产当中。

刘霞团队不但填补了国内在该项技术上的空白,并且刘霞团队研究出来的工艺标准比那些拥有该项技术多年的国外企业还要好。

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刘霞与“华龙一号”

此后,刘霞与她的团队又在“大型焊接转子设计及制造技术研究”、“CAP1400半速饱和蒸汽汽轮机焊接转子设计制造”、“百万级核电汽轮机低压焊接转子研发及产业化”、“核电汽轮机低压焊接转子验证件综合性能测试与分析”、“超高参数汽轮机特种焊接关键技术研究”等研究项目取得重大成果。

在刘霞团队的努力下,我国在该领域不但掌握了原本国外企业拥有的技术,更是成为了该领域艺术创新的领跑者。

2009年,我国的ACPR1000百万核电汽轮机低压焊接转子正式立项。

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我国虽然在上世纪60年代就拥有了核武器,但是对于清洁核能源的使用起步较晚。

上世纪八十年代,我国从国外引进了第一代核电站的技术。通过对国外技术的不断消化、吸收、创新为后续的技术研发创造了条件。

“ACPR1000”的立项标志着我国开始了自主设计、自主制造、自主建设和自主运营,并跨入了“自主创造 ”的新阶段。

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2009年,上海汽轮机厂与中国核工业集团公司和中国广核集团合作,开始了对“ACPR1000研发”的研发。

在接到研发任务时,刘霞与她的团队无比兴奋。

作为我国与高铁同等地位的出口项目,“华龙一号”的研发在当时已经上升到国家战略层面。能够带领团队参加到这项工程的研发当中当然也是一种无比的荣耀。

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ACPR1000+作为我国拥有完全自主知识产权的第三代核电技术,对于汽轮机的要求极高。

其所需要的低压转子不光尺寸大、重量重,而且在各项强度性能指标上都提出远超国际水平的标准。

因此,百万级核电汽轮机低压焊接转子除了自主设计与制造外,别无他法。即便是想引进,国外也没这个技术。

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刘霞带领着她那平均年龄不足30岁的团队信息慢慢地接受了这项任务。从当初的追赶国外到如今的领跑世界,这对于所有人来说都是莫大的鼓舞。

经过了一年多的潜心研究,刘霞团队于2009年底成功地完成了“百万级核电汽轮机低压焊接转子”的研发工作并成功用于商业化生产。

2014年在ACPR1000+的研发基础上“华龙一号”正式立项。同样,该项目的核电汽轮机低压焊接转子项目还是交到了刘霞团队的手中。

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因为有了前期技术研发的基础,在“华龙一号”项目立项一年之后,刘霞团队就完成了“华龙一号百万核电汽轮机低压焊接转子”的研发任务。

并且该项技术也还被国家能源局和机械工业联合会联合专家组鉴定为“国内领先、世界先进”的水平。

此后刘霞与她的团队并没有就此松懈,又先后完成了超超临界百万火电汽轮机低压焊接转子、联合循环异种钢焊接转子、超高参数12%Cr高温焊接转子的技术难题。

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就连曾经向我们技术封锁的德国也多次派遣专家到上海汽轮机厂向刘霞“取经”。

2021年5月20日01时15分,“华龙一号”在海外的第一个项目,在巴基斯坦奇核电站2号机组正式投入使用,预计年发电量可达90亿千瓦时。

如今,中国的“华龙一号”已经成为中国核电走向世界的“国家名片”,这其中刘霞以及他的团队功不可没。

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如今的刘霞已经成为了上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂的技术发展处与工艺处副处长、资深技术专家、教授级高工、并且多次荣获先进工作者、全国劳动模范等殊荣。

但是刘霞并没有就此止步,依旧还在与她的团队一道在技术、工艺的创新道路上不断地摸索前进。

所谓的“工匠精神”在刘霞的身上得到了完美的体现。

刘霞不单深得其内涵,更是在实际行动中诠释了“工匠精神”敬业、精益、专注、创新的全部外延。



2021-12-21

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