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編者按：

2021年1月30日，“華龍一號”全球首堆——中核集團福清核電5號機組投入商業運行。這標志著中國打破了國外核電技術壟斷，正式進入核電技術先進國家行列。

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海。“華龍一號”采用我國和國際上使用經驗最豐富、安全紀錄最好的壓水堆堆型，其研發是在繼承我國30年核電技術發展成功經驗的基礎上，通過引進、消化、吸收和再創新，形成“華龍一號”這一值得中國人自豪和驕傲的重大成果。

《中國核能》推出專題報道，展現“華龍一號”的研發和建設者們數年執著堅守，把責任扛在肩上，攻堅克難，嘔心瀝血，潛心鉆研，終于打造出閃耀著中國人智慧的“大國重器”和“國家名片”的精彩故事。

李紅鷹（左二）等技術人員在福清5號機組核島廠房前合影

30年只做一件事，你會做什么？

中國核動力研究設計院（以下簡稱“核動力院”）“華龍一號”項目副總師李紅鷹給出了他的答案：“做我國自主研發設計的反應堆控制棒驅動機構。”

從無到有，從有到強，從ML-A型到ML-B型，我國自主研發的控制棒驅動機構如今已經搭乘“華龍一號”，漂洋過海，走向世界。

這個橫跨30年的故事，注定是中國核電事業歷史長河中濃墨重彩的一筆。

入行：“臨危受命”擔重任

控制棒驅動機構是反應堆中惟一運動的部件，承擔著反應堆的啟動、功率調節、保持功率、正常停堆和事故停堆等功能。其設備性能直接關系到反應堆運行的安全性和可靠性，是反應堆的主設備之一。

“八五”期間，核動力院艱難地開啟了反應堆控制棒驅動機構的自主研發之路。當年，僅21歲的李紅鷹以優異的成績從華東化工學院化工機械專業畢業，來到核動力院設計所二室從事各類控制棒驅動機構的設計和研制工作。這一堅持就是近30年。

剛工作時，李紅鷹就參與了秦山二期60萬千瓦核電站控制棒驅動機構的設計和研制。在課題負責人李金賢的帶領下，經過6年攻堅，先后完成了控制棒驅動機構電磁驗證樣機和原理樣機的設計和研制。1997年，ML-A型控制棒驅動機構原理樣機完成了設計要求的280萬步熱態壽命考驗試驗。1998年，在控制棒驅動機構原理樣機完成試驗后，李金賢因健康原因，不能正常上班，課題負責人的工作便壓到了李紅鷹的頭上。

“ML-A型驅動機構是我們第一次自主研發控制棒驅動機構，當時在工藝和材料上存在很多不足。雖然完成了熱態壽命試驗，但是我們還有很多后續工作要做，如原理樣機失效分析、秦山二期的施工設計、產品樣機的研制等等，都是亟需解決的問題。李老師身體不好，課題負責人的擔子壓到我身上，很多技術問題需要我來決策，而我當時的知識儲備不足以擔此重任，壓力巨大，只能拼命學習，疲于應對，感覺都要被逼瘋了。”對“臨危受命”的李紅鷹來說，1997年是他人生的一個重要轉折點。

主持控制棒驅動機構的研發工作，對剛工作幾年的李紅鷹來說，是一次巨大的挑戰。有一次，李紅鷹去和一個廠家進行技術交底，結果廠家提出的一些技術問題，他卻答不上來。“會前準備時，只是搞清楚了技術條件的具體要求，哪知道別人會問你為什么提出這些要求，實現不了怎么辦？結果被問得啞口無言，當場臉都紅了。”回憶起那次經歷，李紅鷹如是說。這也讓他回院后下定決心，一定要把控制棒驅動機構的設計生產各個環節都摸透。

不懂的問題怎么辦？首先，向前輩請教。李紅鷹每次去看望病中的李金賢老師，談得最多的總是工作上的事；其次，自己查資料，不斷積累；然后下工廠，去廠里跟技術人員和加工師傅現場請教學習。剛剛主持研發工作的那兩年，李紅鷹每年幾乎有一半的時間都泡在工廠里，學習相關的制造工藝。因為經常往工廠跑，后來李紅鷹跟廠里的技術人員、電工、焊工、鉗工等關系都非常好?！白鳛橐粋€課題負責人，就不能只懂設計，生產的各個環節都必須懂，這樣才能發現設計中存在的問題。改進設計，解決問題，才能統籌全局。”李紅鷹感慨地說。

1999年3月，ML-A型控制棒驅動機構產品樣機完成了300余萬步的壽命考驗試驗，通過了原中國核工業總公司組織的驗收鑒定，標志著我國自主設計研制的秦山二期核電工程控制棒驅動系統取得了成功，實現了大型核電站控制棒驅動機構的國產化，并且在技術上達到了國外同類產品的先進水平，為我國大型核電站成套設備國產化做出了重大貢獻。2000年7月，秦山核電二期工程1號機組控制棒驅動機構產品順利出廠。2000年11月，該項目因其在核電國產化進程中的卓越貢獻被評為國防科學技術一等獎。2004年1月，該項目獲得國家科學技術進步獎二等獎。目前，ML-A型控制棒驅動機構已經被廣泛應用于我國自主設計的二代加核電站。

李紅鷹在三門核電核島電氣廠房內工作

立誓：堅定不移做自主

“國外的技術很成熟了，我們可以直接引進，沒必要花那么多人力、物力來做自主研發。”上世紀八九十年代，我國制造業水平不高，很多核電設備都要依賴外國進口。當時許多人并不看好自主研發。

但控制棒驅動機構課題組的科研人員并不這樣想。他們認為我國核電產業要發展，實現自主化是必然之路，核心關鍵技術不能永遠受制于人。“自主研發控制棒驅動機構，很難，但是也必須干，而且必須干成。”他們為此發下了“狠誓”。

秦山核電二期工程兩個機組多年的實際運行，證明我國自行研制的控制棒驅動系統的各項性能完全滿足設計要求。但是，ML-A型控制棒驅動機構的成功，并沒有讓李紅鷹滿足。

他說：“當時做ML-A型的時候，雖然設計實現了自主，但是幾個關鍵材料和零部件還是需要從外國進口，這樣我們還是要受制于人。而且隨著核電的發展，對控制棒驅動機構的性能要求也越來越高。研發更先進的控制棒驅動機構，是必然選擇?！?/p>

針對三代核電站對驅動機構提出的更長設計壽命—— 設計壽命由40年提高到60年；更高抗震等級——由0.15g提高到0.3g；更高可靠性——減少事故發生和焊縫泄露的概率 等設計指標，核動力院又開始了適用于三代核電站的ML-B型驅動機構的研發工作。

但是，要研發更高性能的驅動機構，并實現完全國產化，并不是那么簡單的事，過程中充滿曲折和辛酸。

在設計上，ML-B型驅動機構的研制不僅僅是在ML-A型驅動機構基礎上設計指標的翻版，研發有太多的變化：整體式驅動桿行程套管、一體化密封殼和雙齒鉤爪等新型設計理念都站在當今世界驅動機構設計的最前沿；采用ANSOFT軟件進行精確電磁分析，采用LMS Virtual Lab軟件進行三維運動仿真分析和干涉分析都代表著當今世界驅動機構最先進的設計手段。從2005年課題立項，到2008年完成ML-B型驅動機構原理樣機，李紅鷹和他的團隊奮戰上千個日夜，經過上百次的試驗驗證，才有了這些難得的變化。

實現完全國產化，更是難上加難。做ML-A型驅動機構時，因當時國內工藝水平不達標，鉤爪、驅動桿原材料、可拆接頭原材料等關鍵零部件、材料需要從國外進口。但是進口材料的價格非常昂貴，一套鉤爪就需要1萬多美元。

“當時我們每臺驅動機構才70多萬元，進口這幾個零部件和材料就要花近20萬元，大部分的利潤讓外國賺走了?！崩罴t鷹說，大家辛辛苦苦研制的驅動機構，不僅讓外國把錢賺走了，還要受制于人。這種感覺很不好受。

為了解決這些難題，李紅鷹不辭辛勞，認真參與調研。寧江機床廠、資陽車輛廠、五糧液普仕集團、東風電機廠、一重、上海寶鋼、中科院金屬所等眾多單位都留下了他的足跡。每到一個地方，深入車間，看設備，查工藝，了解技術實力，與協作單位專家進行技術研討并洽談合作意向。他身兼數職，既是技術專家，同時也是商務談判能手。

通過幾年的努力，與國內研發機構合作，攻克了驅動桿原材料、可拆接頭原材料生產難關。通過與工廠合作，改進焊接技術，突破了鉤爪堆焊的技術難關，實現了鉤爪制造的國產化。至此，最終實現了ML-B型驅動機構100%的國產化設計和制造。2013年11月，ML-B型控制棒驅動機構產品樣機順利完成650萬步熱態壽命考驗試驗和0.3g抗震試驗。此后又完成了熱態極限壽命試驗，最終累計行程達到1512萬步，創造了控制棒驅動機構試驗運行的世界紀錄。

因其超高的性能和安全性，我國完全自主知識產權的第三代核電福清5、6號（“華龍一號”）核電機組決定采用ML-B型驅動機構。2014年底，福清5、6號（“華龍一號”）核電機組，巴基斯坦卡拉奇K2、K3核電機組控制棒驅動機構制造合同簽訂，均采用ML-B型控制棒驅動機構，標志著我國完全自主研發的控制棒驅動機構正式走向世界舞臺。

這時的李紅鷹，露出了幸福的笑容，多年的執著追求終成現實。

進?。河啦煌Ｐ哪_步

從1998年主持驅動機構研發工作開始，李紅鷹便從一個單純的技術人員變成了一個統籌全局的技術管理人員。這要求他不僅要懂得多，更要想得多。

2005年ML-B型驅動機構課題立項后，李紅鷹便一頭扎進了技術創新里。在攻克技術難關的同時，他開始思考，為什么核動力院不能把驅動機構的設計和制造結合起來呢？這樣不是更能促進科研成果轉化嗎？！他提出了一個大膽的想法，將科研課題與設備制造廠的產品研發結合起來，以CNP1000控制棒驅動機構樣機為契機，爭取院里自主制造，實現科研成果產品化。

剛開始，很多人都不理解，認為這樣做一是風險太大，二是無疑會給自己增添很多工作量，不值得。面對眾多懷疑的目光，面對擺在面前的諸多困難和壓力，他沒有退縮，更沒有放棄。為了更好地實現這個想法，李紅鷹多次打報告，征求院、所領導的意見，并與老專家們共同探討論證?！澳菚r候還年輕，在會上討論的時候，還跟人吵了起來。”李紅鷹笑著說，在這個過程中，他的想法也逐步完善，越趨成熟，最終得到了院所領導的認同和大力支持，為控制棒驅動機構的科研與產品一體化開辟了一條新路。

李紅鷹（右）在“華龍一號”首堆福清5號機組控制棒驅動機構密封出廠儀式上與華都技術人員合影

2012年，核動力院以技術入股的方式，聯合四川華都核設備有限公司開始ML-B型機構產品樣機研制，并逐步實現了產業化。2018年3月22日，“華龍一號”全球示范工程（ 福清核電5號機組 ）ML-B型控制棒驅動機構正式通過出廠驗收。

在技術創新上，李紅鷹也始終追逐著科技的最前沿。李紅鷹帶領團隊，在“華龍一號”示范工程經驗反饋的基礎上，結合國內外控制棒驅動機構領域的前沿技術，研制出ML-C新型控制棒驅動機構。ML-C型機構在設計上采用440級耐高溫線圈、耐磨損鉤爪以及一體化全鎳基密封殼等關鍵技術，大幅提升了其耐溫性能和運行壽命，整體技術處于世界領先水平。

2020年4月30日，ML-C型控制棒驅動機構在完成1200萬步熱態壽命考驗試驗的基礎上，順利通過0.3g抗震試驗。這標志著該型驅動機構研制取得成功?！癕L-C型驅動機構順利完成了1200萬步熱態壽命試驗和抗震試驗，我們還將繼續進行熱態壽命試驗，目標是完成1800萬步的壽命指標，讓驅動機構壽命更長，安全性更高?！崩罴t鷹說，ML-C型驅動機構計劃用于“華龍一號”改進堆型。

當問到未來的工作計劃時，李紅鷹笑著說：“現在第三代控制棒驅動機構也做完了，下一步只能朝著四代奮進了！”

李紅鷹滿懷激情，又踏上了新的征程。