不足一人高，通體銀色，約兩個成年人可以合抱，體積不算特別壯觀，結構卻十分復雜，這是國內首臺自主研制的核電廠穩壓器先導式安全閥給記者留下的第一印象。
      穩壓器先導式安全閥，是核電廠安全等級最高、重要性最大的閥門之一，也是核級閥門行業公認的國產化難度最大的設備。它的成功國產化，背后是幾代科研人員足足40年的艱苦攻關。
      在位于四川成都的中國核動力設計研究院的穩壓器先導式安全閥試驗現場，該院安全閥研制負責人李曉鐘感慨萬千地告訴記者：“研發它，就像啃一塊硬骨頭。我們經歷了無數次試錯、反復積累經驗，最終才從‘量變’得到了‘質變’。”
      2024年5月8日，由中核集團中國核動力研究設計院聯合中核蘇閥科技實業股份有限公司共同研發的國內首臺核電廠穩壓器先導式安全閥，在成都順利完成全部鑒定試驗，此舉標志著我國成功掌握該核電閥門關鍵技術，打破國外技術壟斷，具備向核電機組供貨的能力，成為世界上少數掌握該技術的國家之一，對提升我國核電項目自主性，加快推動我國核電“走出去”具有重要意義。
      當前，該項目正在行業內組織開展成果鑒定工作，一切進展順利。
      歲月展壯志，磨煉顯本色。在李曉鐘深入淺出的講述中，國內首臺核電廠穩壓器先導式安全閥充滿挫折卻又飽含激情的誕生之路在記者眼前緩緩鋪開。

攻關40年實現“國產” 
攻克核級閥門行業“天花板”級難題
      核電廠的結構原理是十分復雜的，非專業人士很難了解其細節，而核電廠穩壓器先導式安全閥門是什么、如何工作，普通人亦很難想象。安全閥研發課題組組長王宇翔用一個簡單的例子向記者作了一個類比。
      “你可以想象一個高壓鍋，高壓鍋的鍋蓋上有一個排氣閥門，當高壓鍋內部的壓力值超過預定值，這個閥門就會自動打開，將蒸汽排出鍋外，從而保障使用者的人身安全。”他說，“簡單地理解，如果把高壓鍋比作核電站整體，那么穩壓器先導式安全閥正是它的‘排氣閥門’，不同的是，生產一個高壓鍋排氣閥并非什么難事，但穩壓器先導式安全閥原理復雜、結構精密、功能多樣、指標嚴苛，想要攻克技術難關，并非易事。”
      難，源于需要對安全閥的壓力定值進行精準的控制。王宇翔說：“核電廠投入運行后，其蘊含的能量巨大，對異常工況的管控和處置必須十分精準。因此，要控制好運行壓力，就需要核安全級閥門具備極快的反應速度和極高的動作精度，不能有絲毫差錯，這也會對閥門零部件的精度提出極為苛刻的要求。另外，要滿足要求，又涉及到反應堆系統設計與瞬態分析、核級設備結構設計與動態特性分析、核級設備多學科綜合性能鑒定等多個技術領域的交叉融合，是一塊名副其實的‘硬骨頭’。”
      難，在于其是核電廠“最后一道”安全屏障。王宇翔告訴記者，在發生超壓工況時，如果穩壓器安全閥無法正常開啟，或安全閥開啟后出現關閉故障，都會對反應堆一回路的穩定運行帶來十分嚴重的影響。而穩壓器先導式安全閥正是嚴防產生這些后果的“鋼鐵衛士”，因此其在核安全等級、抗震等級和規范等級等各項要求上，均被列為最高等級。
      核電廠穩壓器先導式安全閥，標志著閥門領域的最高技術水平，是目前少數幾個未能國產化的核電關鍵“卡脖子”設備之一，在很長一段時間內，國內在役及在建的核電廠穩壓器先導式安全閥依賴進口，限制了我國核電產業的高質量發展。
      深知其難，更要迎難而上。
      中國核動力設計研究院對先導式安全閥的自主研發之路，始于上世紀八十年代，取得了一些成果，也積累了一些經驗。
      2004年，該院瞄準商用核電開展大排量先導式安全閥研發，此后陸續在該閥門的工作原理、結構設計等方面都取得了許多新的重要成果，為最終的成功打下了基礎。
      2016年，該院成立了“華龍一號穩壓器先導式安全閥”研發團隊，正式對這塊“硬骨頭”發起了沖刺。
      2019年4月，伴隨著轟隆一聲巨響，一股白色蒸汽從消音器的排放口噴涌而出，沖向藍天，十余秒后閥門迅速自動關閉，白色蒸氣在天空中冷凝成水滴，就像一陣細雨，飄落在實驗外場人員的身上。項目研發迎來了里程碑式的時刻，等比例樣機原理驗證成功，最核心技術取得了突破！
      2024年5月上旬，經歷了大量艱苦的攻關工作后，國內首臺核電廠穩壓器先導式安全閥順利完成所有的鑒定試驗項目。這標志著我國徹底打破了技術壁壘，成為了少數幾個完全掌握該項目技術的國家之一。
毫厘之間下足苦工
厚積薄發開啟“硬核”創新路
      寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。回首來時路，李曉鐘感慨頗多：“要攻克任何難題，都不可能一蹴而就，屢戰屢敗，但屢敗屢戰，面對挫折永不言棄，成功一定在前方！”
      回想穩壓器先導式安全閥的國產化研發路之初，上來第一個問題就難住了團隊：該閥門的工作原理和結構設計過于復雜，國外各大廠商采取的設計方案均不同，我們的國產閥門該遵循何種思路進行設計？
      李曉鐘清醒地意識到：各國核電產業發展實際不同，照搬照抄行不通，只有堅持自主設計理念，立足自身產業基礎，發揚自身技術優勢，因地制宜、實事求是地用現代設計理論開展創新設計，才能收獲成功。
      此后，課題組從基礎出發，認真系統學習和研究了“TRIZ理論”、“模塊化設計原理”等現代設計方法，連最基礎的理論也一一剖析，把種種知識重新掰開了、揉碎了、嚼爛了，再進行創新性思考，而后在功能分解、模塊劃分、結構組合等方面思考了多種設計思路，最終創造性地形成了一種既與國外產品全然不同，又充分考慮兼顧已掌握的安全閥技術特點的總體設計方案。
      過了“設計關”，算是邁出了成功的第一步。但要讓全新的設計從“紙上”落到“地上”，又談何容易。研發如此精密的設備，在很多細節上，都得當心“失之毫厘，差之千里”。課題組成員郭松講述了這樣一個故事：在試驗前期，課題組遇到了安全閥樣機不能按照預先設計的條件起跳或關閉的棘手問題。在課題組不斷推演動作過程的所有可能后，最終鎖定了故障原因——僅僅是因為某個部位上不足一毫米的尺寸“不對胃口”，幾百公斤的“大家伙”便鬧起了“情緒”。”
      諸如此類大大小小的難題，課題組攻克了無數次。每一次他們都從基本原理入手，反復試驗、反復分析、刨根問底，一步一步突破最核心、最關鍵的技術瓶頸。
      在成功的道路上，研發團隊也收獲了不少意外之喜。
      “從前，我們使用國外的設備，對許多技術細節往往是知其然，不知其所以然，但隨著鑒定試驗全部完成，我們不僅攻克了穩壓器先導式安全閥的技術關，還打通了一系列別的技術堵點，使我們的技術水平得到了一次大提升、大飛躍。”郭松介紹道。
      技術上的大飛躍，也伴隨著實驗設備的大更新。在攻克穩壓器先導式安全閥的過程中，中國核動力設計研究院建成了大型安全閥綜合熱態性能裝置，該裝置可覆蓋百萬千瓦級大排量安全閥熱態鑒定試驗項目，不僅能為穩壓器安全閥提供試驗和鑒定支持，還能為其他類型閥門提供試驗服務和技術支持。
      接下來，該院將召集多方力量，促進技術研發的整體協同，走好成果轉化關，盡快實現首臺套供貨，同時再接再厲，用自身的技術為核技術產業鏈作出更多更實的貢獻。