聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施園區(qū)110千伏變電站正式投運(yùn)啟用

中秋佳節(jié)時(shí)，位于合肥市郊的“大科學(xué)裝置集中區(qū)”傳來(lái)了一個(gè)好消息：聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施(CRAFT)園區(qū)110千伏變電站正式投運(yùn)啟用，正式并入國(guó)家電網(wǎng)運(yùn)行。

“項(xiàng)目自2020年1月開建以來(lái)，歷經(jīng)疫情、汛情等多重考驗(yàn)，今年9月12日順利完成啟動(dòng)及送電任務(wù)。”承建單位中建五局項(xiàng)目黨支部書記徐輝表示，大科學(xué)裝置園區(qū)率先實(shí)現(xiàn)“電通”， 將為合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心大科學(xué)裝置園區(qū)建設(shè)提供保障。

提起“聚變堆”，很多人就會(huì)聯(lián)想到我國(guó)的“人造太陽(yáng)”。“聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施”究竟是個(gè)什么設(shè)施?這一大科學(xué)裝置建設(shè)背后又有著怎樣的故事?中秋節(jié)前夕，記者來(lái)到位于合肥市郊的“合肥大科學(xué)裝置集中區(qū)”一探究竟。

110千伏變電站正式投運(yùn)啟用

戰(zhàn)略性科技基礎(chǔ)設(shè)施

化石燃料，不是人類的終極能源，石油煤炭，總有枯竭的一天。在化石燃料枯竭之前，人類必須提前找到適合人類的清潔能源。合肥聚變堆項(xiàng)目，就是按照太陽(yáng)內(nèi)部熱核聚變的原理，設(shè)計(jì)建造可控的“人造太陽(yáng)”，目的就是為了解決人類的能源危機(jī)。

2017年1月10日，合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心獲批，合肥大科學(xué)裝置集中區(qū)為合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心的重要組成部分。2021年《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出，“建設(shè)北京懷柔、上海張江、大灣區(qū)、安徽合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心。”在國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施方面，規(guī)劃綱要明確，建設(shè)一批戰(zhàn)略導(dǎo)向性基礎(chǔ)設(shè)施，聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施位列其中。

聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施效果圖

“設(shè)施主要建設(shè)內(nèi)容為超導(dǎo)磁體研究系統(tǒng)和偏濾器研究系統(tǒng)。”承建單位中建五局項(xiàng)目負(fù)責(zé)人施旭光說(shuō)起項(xiàng)目的科學(xué)意義娓娓道來(lái)。“設(shè)施科學(xué)目標(biāo)是開展磁約束聚變堆邊界參數(shù)下的等離子體行為研究，探究主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)和部件復(fù)雜動(dòng)態(tài)負(fù)荷對(duì)主機(jī)系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性、安全性的影響，評(píng)估偏濾器與超導(dǎo)磁體材料/部件在堆工情況下的服役性能，為我國(guó)開展聚變堆設(shè)計(jì)及核心部件研發(fā)、熱與粒子排除關(guān)鍵問(wèn)題研究、大規(guī)模低溫和超導(dǎo)技術(shù)研究、強(qiáng)流離子束與基礎(chǔ)等離子體研究、深空探索等提供技術(shù)支撐。” 施旭光說(shuō)。

施旭光告訴記者，項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容，主要為偏慮器研究系統(tǒng)和超導(dǎo)磁體系統(tǒng)提供基礎(chǔ)設(shè)施和配套工程，項(xiàng)目建成后將成為國(guó)際聚變領(lǐng)域參數(shù)最高、規(guī)模最大的綜合性多學(xué)科交叉的主機(jī)研究設(shè)施。

“建設(shè)‘國(guó)之重器’，過(guò)程中不得出現(xiàn)任何失誤，我們最終目標(biāo)是獲得中國(guó)建筑行業(yè)工程質(zhì)量的最高榮譽(yù)獎(jiǎng)-魯班獎(jiǎng)。”施旭光說(shuō)。

一沙一塵的建造都充滿神圣

沿著初秋的鄉(xiāng)間小道，層層綠蔭的盡頭，屹立著一排排充滿“科技感”的廠房。陽(yáng)光穿過(guò)樹葉的縫隙，灑在廠房銀色幕墻上，折射出耀眼的光芒。合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心首個(gè)落地的大科學(xué)裝置項(xiàng)目——合肥聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施園區(qū)工程完工在即，曾經(jīng)圖紙上的“旭日金鳳”如今已躍然至現(xiàn)實(shí)。

紅色電影進(jìn)工地

盡管已經(jīng)對(duì)用于試驗(yàn)的地坪，做了多次泥土回填，但土壤的含水率仍然讓施旭光擔(dān)憂。在“人造太陽(yáng)”的核心廠房，地面承載力是建設(shè)者們關(guān)心的重中之重。且在后期工藝設(shè)備安裝過(guò)程中，有預(yù)計(jì)單臺(tái)重量超過(guò)600T的構(gòu)件在廠房?jī)?nèi)安裝，這對(duì)地面承載力提出了極大要求。按照設(shè)計(jì)要求，地平每平方米的承載力最大可達(dá)40噸。

“土壤的含水率仍然不理想，用換土作業(yè)的方式工期短，但土地的承載力無(wú)法保障，用打樁的方式加固地基，我們很可能面臨項(xiàng)目延期的風(fēng)險(xiǎn)。”施旭光已經(jīng)連續(xù)一個(gè)星期深夜修改地坪施工方案了。

為了做好整個(gè)園區(qū)的地坪，施旭光特意選擇12號(hào)廠房，安置人造小太陽(yáng)主機(jī)的400平方米地面作為試驗(yàn)地坪，試驗(yàn)成功后才能推廣至整個(gè)園區(qū)。試驗(yàn)、升級(jí)、再試驗(yàn)，這樣的工作施旭光重復(fù)了很多次。在聚變堆項(xiàng)目中，和施旭光一樣奮戰(zhàn)在一線的管理人員還有34人，他們大多是90后的年輕人。

從2019年10月加入聚變堆建設(shè)以來(lái)，章程回家的次數(shù)一只手都數(shù)得過(guò)來(lái)。今年25歲的章程，如今是項(xiàng)目的一名技術(shù)總工，“太忙了，每天夜里12點(diǎn)下班是正常狀態(tài)。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，夜里12點(diǎn)后才算是加班。”章程說(shuō)，因?yàn)槭┕ぶ杏龅降母鞣N技術(shù)問(wèn)題，都需要他們來(lái)解決，所以根本離不開，也不放心離開。

從高空俯瞰，聚變堆像一只浴火重生的鳳凰。“我現(xiàn)在建的是一個(gè)造福人類的工程，未來(lái)我也希望告訴我的孩子，這個(gè)‘人造小太陽(yáng)’是爸爸建的!”提起他的工作，章程是說(shuō)不盡的驕傲與自豪。

29歲的鋼筋工張成軍，老家遠(yuǎn)在1700多公里外的哈爾濱。去年春節(jié)受新冠疫情影響，他選擇就地過(guò)年，和他一同留在工地上的還有200余名工友。“工地上過(guò)節(jié)補(bǔ)助挺多的呢，年夜飯吃我們八個(gè)菜一個(gè)湯，吃的也很好哩。”最高峰時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人數(shù)高達(dá)千人，這里一沙一塵的建造都充滿神圣。

每一件活都得干漂亮

記者在項(xiàng)目采訪中，很多工友的語(yǔ)言樸實(shí)無(wú)華，他們并不知道自己所建的建筑承載了什么，有著什么重大意義，只知道自己身上有那么一股責(zé)任感和使命感，得把每一件活干得漂亮。

這片14萬(wàn)平方米的建筑工地，承載著國(guó)家科學(xué)的夢(mèng)想和榮光，也牽連著數(shù)百名年輕工友的期待與鄉(xiāng)愁。

工地航拍

許多工友都告訴記者說(shuō)，剛來(lái)的時(shí)候，咱也不懂啥是“核聚變”，上網(wǎng)一查，說(shuō)是和國(guó)家科技相關(guān)，是個(gè)偉大的計(jì)劃，各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)也來(lái)調(diào)研過(guò)建設(shè)進(jìn)度。這讓他的工作有了使命感，要努力把工地上的活兒干好。

28歲的項(xiàng)目生產(chǎn)經(jīng)理王旭東皮膚黝黑而粗糙，他是合肥本地人，從小到大，對(duì)中科大、科學(xué)島等名詞耳熟能詳。王旭東家距離項(xiàng)目只有半小時(shí)車程，除夕之夜他沒有回家。兒子5歲了，上幼兒園中班，王旭東陪孩子的時(shí)間很少。最讓王旭東感動(dòng)的是，愛玩樂高玩具的兒子，把自己搭的“作品”命名為“托卡馬克”。

當(dāng)小家情遇上大國(guó)夢(mèng)，沒有怨言，只有堅(jiān)守。建筑人廣泛地存在于我們周邊，卻又不被大多數(shù)人所熟知，他們是這個(gè)城市的建設(shè)者和奉獻(xiàn)者，他們起早貪黑，不舍晝夜，默默為城市發(fā)展貢獻(xiàn)力量，為重點(diǎn)工程凝心聚力，為攻克難題開動(dòng)腦筋。

工地上的學(xué)黨史教育

項(xiàng)目建設(shè)中，存在數(shù)不清的難點(diǎn)。廠房總計(jì)9棟，包含室外廣場(chǎng)，總用鋼量達(dá)2.2萬(wàn)噸。廠房?jī)?nèi)對(duì)地面承載力有不同程度的要求，在后期工藝設(shè)備安裝過(guò)程中，還有預(yù)計(jì)單臺(tái)重量超過(guò)600噸的構(gòu)件，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)嚴(yán)格執(zhí)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，采取多種措施提高地坪基礎(chǔ)承載力。

同時(shí)，大科學(xué)裝置的外觀很多都是異形結(jié)構(gòu)，對(duì)測(cè)量放線精度要求高，很多樓建筑外圍輪廓采用流暢曲線設(shè)計(jì)，曲率、半徑各不相同。項(xiàng)目利用云掃描模型，計(jì)算異形建筑物放樣元素，利用測(cè)量機(jī)器人逐個(gè)放樣，并提出“黑科技”技術(shù)方案。

建設(shè)過(guò)程中，大曲率段防水面積0.99萬(wàn)平方米，比一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)還大，設(shè)計(jì)要求防水等級(jí)為I級(jí)，就好比穿上滴水不漏的“雨披”。項(xiàng)目為此編制防水施工專項(xiàng)施工方案，邀請(qǐng)相關(guān)專家反復(fù)研究論證。

項(xiàng)目還綜合考慮行車大件運(yùn)輸，吊裝、調(diào)試全過(guò)程，為這些“大力士”提前規(guī)劃好路線，確保“大力士”們你來(lái)我往、井然有序地完成吊裝任務(wù)。

這里一沙一塵的建造都充滿神圣。這一系列努力和創(chuàng)新創(chuàng)造的背后，離不開建筑工人智慧和汗水的結(jié)晶。

標(biāo)簽： 千伏，變電站，正式