我國首個“華龍一號”批量化建設項目:攻堅克難 勇攀技術高峰
我國首個“華龍一號”批量化建設項目漳州核電建設現場。漳州能源供圖
近日,“華龍一號”漳州核電2號機組安全殼廠房內穹頂混凝土施工順利完成。內穹頂作為反應堆廠房的第二道屏障,此次施工標志著漳州核電2號機組安全殼廠房內殼正式完成結構封頂,為后續預應力施工及外殼施工創造了有利條件。
漳州核電2號機組安全殼廠房為雙層安全殼結構,由安全殼、內外穹頂組成,是核電站中重要的防護結構,為反應堆廠房提供一個完整、密閉環境,可有效預防核安全事故產生的放射性物質外溢。
東海之濱,在福建省漳州市雲霄縣列嶼鎮,我國首個“華龍一號”批量化建設項目——漳州核電建設現場,機械成群、塔吊林立,兩個巨大的圓形穹頂面朝海灣,擎天而立,格外壯觀。
據了解,“華龍一號”是我國具有完全自主知識產權的第三代核電技術,滿足全球最新核安全標准,是我國核電創新發展的重大標志性成果。
漳州核電2號機組穹頂吊裝。漳州能源供圖
漳州核電項目擬規劃建設6台百萬千瓦級華龍機型核電機組,並預留兩台擴充建設機位,總投資超1100億元。項目全部建成后,預計年發電量為720億千瓦時,對我國從核電大國走向核電強國具有重要意義。
目前,漳州核電1號機組約完成了全部安裝工作量的70%,預計2024年10月建成投產。2號機組核島內穹頂吊裝完成,主設備已完成安裝,正在進行主管道焊接工作,預計2025年9月建成投產。此外,漳州核電3、4號機組正加緊開工前准備工作,5、6號機組正加快開展可行性研究工作。
作為國內首個“華龍一號”批量化建設項目,漳州核電承載著“華龍一號”批量化示范工程建設和后續華龍系列開發建設的重大使命,也承擔著一批最新科學技術成果轉化、推動創新技術成果在工程建設中首次應用的重任。
漳州能源工程管理處副處長黃銀宙表示:“華龍核電機組工程建設安全標准高、質量要求嚴、施工難度大。漳州核電項目自2019年開工以來,全體建設人員上下一心,攻堅克難,積極創新,全力以赴推進工程高質量建設。”
一批工法創新突破 持續刷新施工記錄
漳州核電2號機組內穹頂成功吊裝后,工作人員進行后續安全檢查。漳州能源供圖
施克樺是漳州能源工程管理處一名土建工程師,負責漳州核電所有BOP子項和地下管廊的工程管理。
“如果把一座核電站比喻成一個人,核島相當於是心臟,BOP就是重要的內臟器官,地下管廊則相當於血管,為核電機組的正常運行提供基礎保障服務。”施克樺解釋,BOP即為輔助系統,是指除核島與常規島設備之外的其他輔助設備,包括控制室、三回路冷卻系統及其他輔助系統等。
對於一座核電站而言,BOP和地下管廊涉及的工作可謂是點多面廣、瑣碎復雜,任何一個細節出現問題,都會對整個項目的施工進度造成影響。
如何實現全周期精細化管理跟蹤,確保不出現絲毫差池?
作為一名老核電人,施克樺與團隊成員詳細分析了BOP和地下管廊的主要特點、相互關系,並與漳州核電項目參建各方深入交流后,創新性提出將各項工作按區域、按階段進行分解,制定出細化到點的專項計劃,並提出將細致的專項計劃融入總平圖,從而在一張圖上就能一目了然全面了解漳州核電1、2號機組所有BOP子項、溝道、道路以及總平面布置之間的邏輯關系、進度計劃和施工進展情況,為各重大節點按期完工提供有力基礎保障。
漳州核電建設現場。漳州能源供圖
“開頂法”施工、主設備先行引入、核島鋼襯裡模塊化施工、不鏽鋼覆面先貼法施工、大型鋼筋籠模塊建造技術……漳州核電建設一批工法創新突破,在保障施工安全和質量的同時,也持續創造了多個“華龍一號”施工速度新記錄。
以汽輪機運轉層基座施工為例,汽輪機運轉層基座作為汽輪機和發電機的載體,承擔著發電設備安全運行的重要作用,是常規島廠房的核心工程。該工程部位埋件、套筒密集,結構復雜,精度要求高,施工難度大。在漳州核電2號機組施工中,項目建設管理團隊結合1號機組施工經驗進行技術優化。最終,漳州核電2號機組的汽輪機運轉層基座從隔震器安裝到混凝土澆筑結束僅用了84天,比1號機組提前了17天,創下新記錄。
“技術創新是保障安全質量的有效手段,也是實現卓越工期的基礎。”漳州能源科技創新科副科長鄭靜說,他們積極探索建設創新工作室、創新中心等平台,努力使創新貫穿漳州核電項目建設和運營,讓創新成為大家的思想共識和行動自覺。
目前,在科技創新方面,漳州能源已參編標准4項,獲得專利授權20項,同時還有在研省部級科技項目等近30項。
多項新設備首次運用 重要部件首次國產化
工作人員對核電設施進行安全檢查。漳州能源供圖
2022年12月15日10時58分,隨著主控室屏幕畫面成功顯示相關信號,標志著漳州核電1號機組主控室部分可用節點圓滿完成,提前目標時間15天。
這是國產DCS系統首次應用於核電機組。
DCS,即集散控制系統,被稱為核電站的“大腦”,由控制處理機櫃和二層顯示操作終端組成,提供各種控制和保護手段及監控信息,以保証核電機組在不同工況下都能夠安全、可靠和有效運行。
對漳州核電而言,國產DCS系統的應用調試,面臨著設備制造和調試存在不可預見的風險等諸多挑戰。為確保現場施工順利實施,漳州能源與中核工程等成立主控室部分可用專項協調組,對節點實施統籌管理。專項協調組組織相關單位進行了多輪次交流、討論,並組織各方梳理先決條件及制約因素、制定攻堅目標、優化施工邏輯、過程跟蹤控制﹔同時項目部針對主控室部分可用進行了三輪沙盤推演,進一步識別風險點,制定有效應對措施。
最終,項目團隊一步一個腳印地完成了機櫃上電、DCS網絡搭建、軟件安裝調試等工作,為主控室部分可用節點圓滿實現提供了有力保障。
這只是漳州核電大膽創新的其中一個例子。項目建設以來,漳州1、2號機組實現了24項新設計或新設備的首次應用,同時實現了13項設備或重要部件的首次國產化。
“特別是‘華龍一號’主蒸汽安全閥、漳州核電1號機組疲勞監測和瞬態統計系統信號處理設備等一批最新國產設備的成功研制及應用,打破了國外對這些產品的長期壟斷,是我國核電裝備制造能力提升的顯著標志。”漳州能源設備主管部門相關人員說。
漳州核電2號機組穹頂吊裝。漳州能源供圖
不僅如此,漳州核電項目還擔當著全國首創“核蓄一體化開發運營”示范工程建設的使命。
2022年11月,國內首個核蓄一體化項目——中核集團福建雲霄抽水蓄能電站工程在雲霄縣火田鎮開工建設。該抽水蓄能電站距漳州核電項目約30公裡,將建設6台30萬千瓦混流可逆式蓄能機組,設計裝機容量180萬千瓦。
漳州能源相關負責人表示,核電和抽水蓄能有很強的互補性,當電力需求低的時候抽水蓄能,用電高峰時則放水發電。該項目建成后可為漳州核電提供調峰服務,形成核蓄一體化運營,並將承擔福建電網的調峰、填谷、調頻、調相及緊急事故備用等任務。(蘇海森 楊特團 陳秋坤)
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