2011年5月底,每周一的神光Ⅱ装置升级项目总体进场“碰头会”上,升级项目各分系统正做着进场工作汇报:
南四路预放大系统安装到位,完成调试;
南四路腔空间滤波器和传输空间滤波器的真空箱体和管道安装完成
南四路主放模块已完成其中5个模块的超净装校;
北四路放大器部分桁架安装完毕;
拍瓦压缩室进场安装到位,其空间姿态、真空度、油气成份、洁净度全部达标;
ICF靶室已经进场,初步安装到位;
大型部件进场计划已完成近70%……
时间回到2010年10月,神光Ⅱ升级装置经过前期设计加工后,开始进入总体进场安装阶段。由于升级项目的进场涉及多个分系统和公共基础设施,工程总量十分浩大。项目中的大型和超大型机械构件,体积之大和安装要求之高,是在神光I和神光Ⅱ装置研制的历史上从未遇到过的。为了给调试留出充分的时间,必须缩短进场周期,这对总体进场计划进度实施带来很大的挑战。
联合室领导和升级项目两总系统高度重视大型构件的进场工作,在他们的具体指导下,实验室成立了进场协调小组。由计划调度组牵头,会同工程工艺组、各分系统负责人、科技骨干组成的进场协调小组,在大半年的时间里,发挥了集体智慧,克服了种种困难,勇于奉献,终于取得了阶段性成果。
强化组织保障提高进场工作效率
为了保证进场工作进度,今年年初,联合室领导决定建立每周一次的“碰头会”制度。碰头会上通报上周情况和存在问题,本周进场计划安排,各分系统进场秩序以及各种需要解决的问题等等都一一在会上达成共识。快速果断的决策、及时到位的调度、正确有力的措施,有效地提高了进场工作效率。
在5月初召开的升级装置第二次监理会上,监理组认为:“自第一次监理会以来,项目承担单位开展了大量的、富有成效的工作,付出了辛勤的劳动,在科学技术和工程研制两方面都取得了进展,为近期完成2011年度合同标的打下了坚实的基础……”
科技骨干凝聚众人智慧攻坚克难
为提高整个拍瓦系统的输出能力,实现设计要求的聚焦功率密度,防止光栅遭受不可逆的破坏,因此设计一个大尺寸的拍瓦压缩室来放置压缩系统是十分必要的。
在压缩室的设计上面临以下几个难题:首先,压缩室所需的容积达150立方米,在国内高功率激光驱动器的设计中没有先例;第二,以往设计的比其小几倍的箱体在抽真空时险些失稳引起箱体的大变形;第三,由于实验室空间条件的限制,在设计之初就需要充分考虑压缩室在实验室内的安装工艺等问题;第四,压缩室内高稳定性的平台和压缩室支撑的相互干扰问题。
接受任务后,设计师樊全堂副研究员一遍遍地翻看真空手册,查阅了大量的国外相关资料,终于对压缩室有了初步的认识,熟悉了真空的制备方法和相关设备。工程工艺组的同志们团结协作,献计献策,经过几轮的更改,耗时半年完成了升级项目中最大的机械构件——压缩室及其内部高稳定性平台的设计。
加工好的压缩室尺寸超大超长,它长13.58米,宽4.5米,高3.3米,重约63吨,体积是一个标准集装箱的7倍多,然而它的安装定位不能超过毫米量级的偏移。实验室的基础设施十分薄弱,桁吊只有2-3吨的装吊能力。如何使它安装到位,是横在进场工作小组面前的第一个拦路虎。工程工艺组的同志经过反复论证后决定采用大型土木结构(大型桥梁)的搬运手段,制定了详细的技术方案,花了近1个月时间才使压缩室初步安装到位。在精确定位时,大家每次都要徒手爬上3.3米高的压缩室顶部,进行来回测量。在发现箱体有2毫米的位移时,进场小组及时找到了解决问题的方法,迅速地加工了L型限位块,采取边测量边固定的方式,最终解决了给压缩室安装带来不稳定因素的位移。
经过努力,压缩室的洁净度基本达到了实验条件,但是为了拍瓦系统光学件的安全及精密运行打靶的需求,进场小组精益求精决定再次对压缩室进行清洗。大家先后提出了四种清洗方案,并一一进行尝试。可惜,四种方案实施结果均不令人满意,全体工作人员承受了很大的压力。后经集思广益决定采用高纯度氮气吹扫的技术方案,终于圆满地解决了这项技术难题,达到了实验人员满意的程度。由此,他们也摸索出一套适用于大型器件超净清洗的工艺流程和方法。
压缩室的研制和进场,凝聚着实验室相关人员的心血。其中既有蔡志坚负责的真空检漏工作,也有高奇负责的主要洁净工作,有庞向阳、刘志刚在超净清洗中的调研和清洗流程的制定,更有实验室领导的现场指挥调度。夏志强、邵平等人对压缩室相关配件的洁净清洗和小车间杭军、浦亚弋、王国兴等人对零件的临时更改,也为压缩室进场安装工作提供了极大的帮助。
升级项目中的ICF靶室也是个庞然大物,内径2.4米,外径2.52米,再加上法兰盖,重量达到了4.5吨(神光Ⅱ的ICF靶室内径1.5米,外径1.56米)。负责ICF靶室进场的乔战峰、蔡志坚同志在及时总结压缩室进场安装定位成功的经验后,对靶室进场方案开展了充分的论证,把方案制定得更为细致。他们在东西方向和南北方向架设两束基准光穿过靶室赤道面上的东西方向、南北方向的四个正交法兰,把真空靶室的三维平移、三维旋转,通过调整真空靶室系统,将误差控制在±1mm内。整个靶室的进场时间由原计划1个多月缩短到不到3个星期。
精兵强将全力以赴忘我工作
时间对于参与进场的同志来说,永远显得不够。为了抢时间抢进度,许多参与进场的同志主动放弃休息,连续作战,他们对工作极端负责的态度令人感动,印象深刻。
2010年7月为加快拍瓦压缩室的进场周期,计划调度组决定由设计师樊全堂带领蔡志坚和高奇赶赴航天厂提前接手压缩室。他们披星戴月,天天往返于光机所与地处闵行的航天厂。七、八月份正是上海最热的季节,航天厂的加工车间里噪声大,又无电扇和空调,他们就在车间里协助工人对压缩室进行安装和真空检漏,一旦出现问题立即现场解决,为后续的进场顺利安装起到了关键作用。到了12月份,在工期最紧张的时候,蔡志坚和高奇楞是在航天厂驻守了半个月。
从2010年12月起,压缩室进场小组创造了实验室阶段时间内加班时间最多的记录。为了保证进度,蔡志坚累病了,但他还是坚守着自己的岗位,樊全堂甚至把妻子和新生的儿子一起送回了老家,全身心扑在压缩室进场工作上,高奇、姜旭东和杨晓伟经常忙到晚上6、7点钟才吃上晚饭。当采访他们时,他们只是淡淡地说:“没什么,这样的事在参与进场工作的同志中很多很多……。”
在压缩室安装期间,进场小组发现两个箱体之间的法兰面出现了一个微小的漏气点。就为了这一个漏气点,大家牺牲了周末休息时间,从上午8点开始连续工作10个小时,把本该2-3天才能完成的工作,仅用了一天时间就保质保量地完成了。
为了保证箱体一次性对接成功,工作人员不怕麻烦,来回测量两个箱体法兰面的光洁度,认真地一遍又一遍地擦洗。
为了保证压缩室的洁净度,工作人员在抽完真空又闷又热的压缩室里,仔仔细细地擦拭和抽吸每个角落。一天下来,浑身湿透,像洗了个桑拿。
在整个安装过程中,压缩室进场小组共完成14个总长度近220米的箱体法兰面和50多个大口径法兰蒙板的安装,完成了数千个各种规格的螺丝螺帽螺孔的清洗。最终完成了这个重达63吨(含内部平台)的压缩室进场工作。
参与主放模块超净清洗的邵平、夏志强、李强、胡静芬、曹兆栋、柴志豪等人虽然来自不同的分系统,但他们兢兢业业,不分你我,配合默契,以每星期一台的速度高效推进。每台主放模块的超净清洗都要经过光清洗、模块解体、超声波清洗和再次组装的四个步骤,模块里的近千个零件都需一一拆装,清洗,再组装。面对如此大的工作量,清洗小组拟定了每天的工作计划,大家卯足了劲,天天第一个上班,最后一个下班。有时,遇到突发情况,或是还需要完成别的分系统的紧急任务,他们都毫无怨言默默地利用休息时间抓时间赶进度,想尽一切办法保证当天任务的完成。特别是李强同志在负责机械清洗的同时,认真把好验收关,发现问题立即返修,大大缩短了组装工时。
现在升级装置的进场工作已到了最关键的阶段,一定要如期实现进场目标,这是每个参与升级进场工作人员的共同心声。他们将继续发扬敢于挑战、严谨务实、团结一致、无私奉献的神光精神,为神光升级项目的研制铺平道路。(高功率激光物理联合室供稿)