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论文AP1000技术 系列 论文(定稿) AP1000技术系列论文AP1000主要设备的制造技术金泰宇摘要AP1000是2回路的百万千瓦级压水堆。 它采用了非能动安全系统,在减少发电站设备、安全、可靠性和减少投资成本等方面做出了突出了改进。 AP1000堆型的关键技术概念在于系统简化,从而使AP1000机组的建设周期缩短、造价降低,运行和维护简便。 斗山重工目前正在参与AP1000的设计,并将利用自己的制造经验和先进的技术,为中国的AP1000项目提供主要设备,如压力容器、蒸发器和一体化顶盖组件。 Manufacturing Technologiesfor AP1000main ponentsTae-Woo kimAbstract:The AP1000is atwo-loop1000MW pressurizedwater reactor(PWR).It usespassive safetysystems toprovide significantand measurableimprovements inplant simplification,safety,reliability,investment costs.Simplicity isa keytechnical conceptin the AP1000.It makestheAP1000easier andless expensiveto build,operate,and maintain.Currently,Doosan isparticipating in the designof AP1000and willprovide mainponents,such asreactor vessel(RV),steam generator(SG)and integratedhead package(IHP)in AP1000China projectswith manymanufacturing experiencesand highquality technology.I压力容器、蒸发器和一体化顶盖组件的技术特征11压力容器压力容器与西屋公司标准3回路核电站的压力容器相同,只是接管部分进行了调整以适应2回路的要求。 表1.1中列出的关键的参数与常规核电站的几乎相同,比如压力和温度。 但是,也采用了一些重要的改进,以提高设计的性能特征。 例如采用一个标准的17x17燃料组件以提高燃料的性能;在顶盖和堆芯段采用整体锻件以减少在役检查点。 另外,在下封头区域没有穿透,以提高堆芯坠落紧急情况下的安全性。 两个容器的注入接管直接与压力容器连接,从而在主管道破裂的情况下,避免注入冷却剂的溅出。 1.2蒸发器AP1000采用两个Delta125型蒸发器,是给水式蒸发器。 该蒸发器以标准的西屋F-堆型技术为基础。 Delta125型蒸发器的设计包含了一些设计上的改进,比如采用耐腐蚀的690合金传热管和其它部件;采用不锈钢梅花孔传热管支撑板;带有过滤、除气和防水锤外型的给水分配系统;以及纯度最小为99.75%的气水分离器。 这些措施使蒸发器的设计可以满足AP1000性能、维护和长期使用可靠性的要求。 表1.2蒸发器技术数据表1.2概括了AP1000蒸发器的技术数据。 图1.2说明了蒸发器的几个设计上的特点。 1.3一体化顶盖组件一体化顶盖组件是压力容器顶盖的一个组装部件,包括顶盖、控制棒驱动机构、控制棒定位指示器、堆芯测量仪表、控制棒驱动机构的冷却挡板、空气出口增压、顶盖通风管道、一体化顶盖组件的屏蔽罩、抗振支撑板、一体化顶盖组件吊耳、电缆、电缆连接器,以及附着在顶盖上的其它结构物。 一体化顶盖组件将这些分开的部件与顶盖一起组成一个结构,在更换燃料时,可以作为一个单个的结构被拆除和移动到储存架上。 采用一体化顶盖组件可以缩短停堆周期、优化占用空间、便于电缆断开和连接、提高操作人员的安全性、减少人力要求。 一体化顶盖组件的外型尺寸是144英寸外径、818英寸长,压力容器顶盖法兰外径是188英寸,有4个冷却风机,采用单螺栓拉伸机。 一体化顶盖组件包括吊耳、堆芯测量仪表支架、抗振支撑板、空气出口增压、屏蔽罩和控制棒驱动机构冷却挡板。 2压力容器、蒸发器和一体化顶盖组件的制造技术斗山重工拥有特殊设备、优化的工艺,以及在国内外项目上积累的众多制造经验,如美国的更换蒸发器、更换压力容器顶盖和更换控制棒驱动机构等。 除了这些已开发的技术之外,斗山重工正在开发的一些技术也将用于中国的AP1000项目上,以便于缩短制造周期,并获得高质量的产品。 优化的工艺由工艺质量控制大纲和检查来控制,而新采用的技术将在制造之前通过预生产试验来验证。 图2.1说明了AP1000压力容器的制造工艺流程。 压力容器的制造,将采用一些特殊工艺,比如整体性顶盖堆焊、控制棒接管J-坡口加工、控制棒接管冷缩装配、控制棒接管J-坡口焊接,以及采用窄间隙串列焊机。 图2.2说明了AP1000蒸发器的制造工艺流程。 蒸发器的制造,将采用一些特殊工艺和设备,比如管板的堆焊和钻孔、梅花孔传热管支撑板的加工和安装、传热管的安装、全长度液压涨管、防振条的安装、整体水室封头的焊接和水室封头内表面的电子抛光。 一体化顶盖组件的制造技术包括弯管、采用成熟技术以控制焊接变形,以及从类似制造过程中开发出的组装技术。 作者简介金泰宇,斗山重工业株式会社副社长兼核电事业部总裁AP1000主要核岛设备国产化孙昌基许连义摘要简要介绍AP1000主要设备的特点及其难度、技术引进和国产化情况。 我国通过前两个依托电站的建设,引进技术和围绕国产化的攻关,4套机组的不断提升国产化的比率,到第五套机组基本实现国产化。 Localization ofMain Equipmentfor AP1000SUN Changji,XU LianyiAbstract:The paperbriefly describesfeatures of AP1000,its difficulties,technical introductionand localization.Through theconstruction of2power plants,technical introductionand localizationsteps,continual riseof localproduction rate,we侦l basicallyrealize localizationinthe5-th unitin ourcountry. 一、AP1000主要设备简介1从制造的角度看,除了AP1000特有的主泵和爆破阀等极少量的设备外,主要设备与目前国内制造的2.5代设备相近;2关键的制造难点AP1000的主泵是屏蔽泵,可以避免泄漏,具有很大的优点和吸引力,但与以往的轴封式主泵很不同。 加工精度高、配件均是非商品级的,国产化难度大。 主管道是锻件,不是以往的铸件,其中的主要接管和弯头与管子合成单件产品,这在我国还是第一次,尚无经验可谈。 目前有几家公司都在紧锣密鼓地在试制攻关。 爆破阀也是AP1000的一个特点,其中的驱动装置是由炸药爆炸切断原来密闭的管道封板,以满足应急打开要求。 重型锻件的结构、重量和质量有别于2.5代的大锻件,它必须满足60年寿命的要求。 这里包括反应堆压力容器的一体化顶盖、法兰接管段、蒸发器下封头,也包括蒸发器的管板等。 其中,反应堆压力容器的一体化上封头与一体化下法兰接管段由于需要350吨左右的钢锭,目前全世界只有日本制钢可供货,国产化难度大。 蒸发器下封头型线复杂,需要对3根主管道与两个人孔对接焊提供冲压的翻边,需要更大的锻造能力、工装与经验。 其他设备包括堆内构件和控制棒驱动机构也有别于过去的设备,比如,堆内构件更多采用了焊接方式,需要一定的工艺试验和攻关;驱动机构与60年寿命相适应的材料、零件与加工工艺相适应;其他二三核级阀门国内制造供货的经验也少,即使第五套后也还需要进口。 二、主设备设计制造技术的转让西屋公司转让核岛工艺与系统设计,提供主要设备的技术规格书和指导图,以及核蒸汽关于系统的主设备基础设计,这部分由西屋公司转让。 其他设备,根据SNPTC与WEC商定,由西屋(分包方)联队提供设备的设计与制造技术。 已经或即将进行技术转让谈判有如下各项:反应堆压力容器蒸汽发生器(南韩斗山)、反应堆内件与控制棒驱动机构(WEC下属的核电设备制造部NCMD)、爆破阀(美国SPX公司)、反应堆冷却剂泵(美国EMD公司)、环吊与装卸料机(美国WEC下属的NuPar公司)、安全壳一体化顶盖(意大利ANSALDO)等项。 除了上述9个项目外,国产化难度高的大锻件、主管道和关键核级阀门等不属转让范围。 主泵不转让的部分还包括1RCP:计算机程序EMD称用于军事,较多的关键部件和材料属于第三方制造,诸如石墨自润滑轴承,陶瓷密封端子、屏蔽套薄板HASTERLLOY材料、不锈钢铸造外壳以及外置冷却器等。 没有这些材料和部件,设备国产化和供货还受限制。 2环吊:电控EX-SAM部套是选项,不在转让之列。 WEC与SNPTC和第三方机构一起签订一个对EX-SAM系统全部技术资料的保管协议。 当出现不可抗原因时,由第三方机构向SNPTC提供资料。 3各类核级阀门:WEC认为在国内已有合资企业生产,只有当合资企业在中国境内不再生产相关产品时向中方进行技术转让。 目前或一个相当时间内一些关键阀门如稳压器安全阀等,还需从国外购进。 4主管道:与其他大型铸锻件情况一样,由于WEC联合体没有制造能力和技术,其供货商明确不转让锻件制造技术。 WEC联合体对此表示无能为力,将主管道列为B类供货,即由中方采购范围,不属于技术转让范围。 解决办法可能是国内攻关,择优选择,来不及时,向国外采购。 5其他低合金钢锻件:国内有几家紧锣密鼓的攻关,进行工艺评定与产品评定,可以解决绝大部分的大型锻件的供货,少量的特殊锻件来不及时,可能需要短期采购。 三、主要设备国产化情况下表反映主要设备的国产化计划*主泵的国产化比例是由EMD提出,中方要求是第四套4台主泵的国产化比率100(即按EMD加工范围的100),EMD认为,AP1000主泵是新设计,需要进行合格鉴定后才能转让技术和培训,再加上耽心国内的技术改造周期的考虑,中方可能来不及100国产化。 中方坚持必须利用第四套供货大机会,进行国产化验证,为第五套完全国产化打下可靠基础。 四、结论初步统计,每个机组的国产化比例分别为30、50、60和70,四台机组统计平均约为50。 通过4套机组的国产化过程,可以掌握AP1000主要设备的关键技术,从第五套设备开始可以基本实现国产化。 作者简介孙昌基,中国机械工业联合会副会长AP1000核电机组自主化建造的设想邓晓亮摘要本文通过分析介绍AP1000核电项目的建造特点、施工难点以及所面临的挑战,提出了AP1000核电机组自主化建设中建安总承包模式、模块化建造、前期工作启动、项目组织管理体系以及多项目统筹优化实施的总体设想。 Program onSelf-reliance Constructionof AP1000NPP DENGXiaoliang Abstract:This textintroduces constructionfeatures,difficult pointsand challengesof AP1000NPP throughdetailed analyses,and putsforward theprogram ofthe generalcontract modefor theconstruction,modularization construction,preparation work,project organizationand managementsystem aswell asmulti-project implementationfor self-reliance constructionof AP1000NPP.1前言xx年12月16日,中美两国政府签署了关于在中国合作建设先进压水堆核电项目及相关技术转让的谅解备忘录,双方企业签署了中国核电自主化依托项目合作备忘录,标志着历时两年多的三代核电招标工作取得了决定性的进展。 根据备忘录,中国将引进美国西屋公司的AP1000技术,建设浙江三门、山东海阳共计四台百万千瓦级的核电机组。 AP1000作为一种最新的堆型,在设计和建造方面都有许多新的特点,如设计上应用了非能动的设计理念,其设计工具应用了先进的三维设计技术,建造方面采用了模块化建造技术,这些先进技术将依托于三门和海阳两个核电项目全面引进、消化和吸收,并创新改进,快速地掌握AP1000堆型的各项技术,为后续AP1000核电堆型的建造全面实现自主化创造条件。 2AP1000项目施工特点与分析2.1设计简化、厂房布置紧凑,使得房间与系统大为减少,因而传统意义上的施工工程量减少和其他堆型对比相比,AP1000堆型大量应用了非能动系统及部件设计,以及采用双环路对称布置设计、泵直接与蒸发器相连等,减少了电厂的系统和设备,简化了厂房结构,减少了厂房容积,从而降低了整个电厂的投资费用。 因而在电站的建造期间,也使得传统意义上的施工工程量的减少。 AP1000堆型与典型压水堆核电站(PWR)堆型房间和系统数量的对比可参见下图2.2全面采用模块法施工大量采用模块是贯穿AP1000设计与建造的最主要特点之一,由此带来了施工技术、施工计划安排与施工组织等一系列的巨大变化。 西屋公司根据设计和工程的实体功能将AP1000模块划分为结构模块和设备模块两大类。 模块的范围覆盖了传统的土建与安装领域,同一模块里同时具有传统土建和安装的物项,使土建和安装的接口增多,相互协作要求更加紧密,因而淡化了土建与安装的界限。 下表为AP1000模块数量和分布统计情况(根据西屋公司提供的AP1000现有资料)结构模块最大的为CA01和CA20,分别重450吨和700吨;设备模块最重不超过80吨。 模块施工采用车间预制、现场组装和整体吊装的方法。 除此设备与结构模块之外,AP1000设计中还把部分物项集成为组件,加大了预制的深度,如管道组件、标准服务组件、其他组件如电气盘柜组件、仪表台架组件等,共计191个。 2.3并行施工AP1000采用模块化施工技术,使得场外模块预制与现场建造成为两条并行的施工主线,可参见下图所示2.4交叉施工AP1000采用模块化施工技术,使得土建和安装由两道顺序施工的工序变为完全交叉施工的工序,即当土建施工开始,安装就必须介入。 在所有大型设备均已安装就位、安装工作大部分结束时厂房才可进行封顶。 从而,施工现场建造的总体流程将有所改变。 AP1000在同一工作面的同时施工,既不是土建与安装在不同工作面的平行/交叉施工,也不是在某一阶段以谁为主的施工,而是土建安装在核岛同一区域按照各自细分的小工序打乱后重新排列的施工,因此土建与安装的接口是以小工序为基础的全面的接口。 因而,AP1000的建造理念并不是土建与安装的两道大工序,而是模块预制与现场建造的两道大工序。 2.5“开顶法”施工与国内已建压水堆施工方式不同的是,AP1000几乎所有设备和模块都采用“开顶法”吊装,这就需要土建、安装在计划安排、吊车使用、成品保护等方面密切的协作。 “开顶法”吊装可参见下面示意图2.6施工需要更多、更大、更频繁地使用大型吊装与运输设备根据目前AP1000的信息资料,其中AP1000钢制安全壳(CV)、大型设备和模块等102项的尺寸和重量均较大,在施工现场内的运输与安装需要多台大型吊车与运输设备,并且贯穿在整个建造周期内长期使用。 根据现有资料和西屋公司的推荐,最大吊车考虑采用LAMPSON公司的LTL-2600型吊车。 为了缓解特大型吊车的使用频率和减少在现场的来回移动次数,拟采用150吨、300吨、800吨、2600吨。 4台大型起重机。 2.7AP1000施工计划特点A土建、安装周期长,几乎同时开始,同时结束。 B主要关注点在第一罐砼(FCD)前以及蒸发器到货之后。 模块预制在FCD开始前19个月已开始。 因此负挖、模块预制、大型吊装运输设备合同与主合同谈判几乎是同时进行。 蒸发器到货时间晚,使得其后续土建、安装与调试的工期压力非常大,这个时期是项目进度保证的关键。 C土建与安装的接口是以小工序为基础的全面接口,因此土建与安装计划的编制比其他任何堆型都需要共同进行,即在同一数据库中,由同一小组的人共同完成四级甚至五级计划。 3AP1000项目施工难点与挑战3.1自主化、模块化、首堆三聚头所带来的一系列组织管理、技术方面的难题需要解决3.1.1自主化建造面临的挑战1)职责与接口AP1000的管理模式要求各方对自身以及其它参与方的职责、接口界定清楚。 2)进度由于事先对AP1000堆型总体及关键区域建造逻辑关系与不完全地掌握可能对工程的工期造成延误;国内、外设备制造交付可能的延误将造成整个建造工期的延误。 3)技术AP1000作为一种新的堆型,在设计上与传统的压水堆差异比较大,建造上大量采用新的技术,对建造承包商而言,面临着许多新的亟待解决的问题。 如果在采用的施工技术或设备的选择不当将带来进度、成本与质量的诸多风险。 4)成本风险在AP1000核电项目的施工过程中,不管是由进度的延误还是质量与技术的问题,均有可能带来增加工程成本的风险。 3.1.2模块化建造面临的挑战AP1000有大量的结构模块、设备模块,部分模块安装时间早(最早在ATP+10),因此预制必须尽早开始,这就要求在ATP+0之前就要启动模块详细图纸的设计。 特别是CA 20、CA 01、CV底封头等大型模块,预制运输与组装工期长,安装时间早(ATP+16),车间预制开工时间不迟于ATP+4。 AP1000采用模块化施工,对模块材料与模块内设备的供应要求将更高,由于模块预制时间早,与安装期间相比,需要的材料数量较少,但品种、规格多,在预制期间模块施工需用的材料以及模块内的设备基本必须齐全,缺少任何一个部件,模块将难以装配完成,这将增加了模块材料与模块内设备的选型、采购与供应难度。 设备模块和结构模块在预制和组装过程中,精度要求高并也很难进行控制,因此对能够满足预制要求的模块预制承包商的确定将有一定的难度。 CA01/CA20等大型结构模块的预制、运输、吊装、就位、砼浇注等施工与质量控制技术仍需要开发与验证。 AP1000采用模块化施工,对于大型设备包括模块、CV安全壳的吊装,需要详细的模块、土建、安装计划协调以及大型吊装设备使用的高度协调。 3.1.3首堆建造面临的挑战AP1000作为第三代先进压水堆,技术虽然先进,但作为世界上首次建造的新堆型,设计的成熟性、完善性还有待进一步的验证,以及没有类似的参考电站可以借鉴。 对于其建造而言,由于对AP1000建造规律的不了解,造成可能不恰当的组织部署、技术方案、进度控制、施工工艺流程、施工方法、施工质量、合同、不可抗力等所带来的的风险将是巨大的。 3.2需要对传统核岛土建、安装组织管理模式进行创新并成功实施工程项目目标的如期实现,需要为项目选择适宜的项目组织管理模式并建立高效的项目管理组织。 AP1000作为第三代核电技术的先进压水堆,在设计和建造方面都有许多新的特点,在前两轮核电建造中所使用的传统的核岛土建、安装组织管理模式已经不能满足对AP1000核电站的建造要求,以及我国核电发展规划要求依托AP1000核电项目建造实现自主化。 因此,必须按照核电的管理规划以及AP1000堆型的特点对传统的核岛土建、安装组织管理模式进行创新并成功的实施。 3.3对组织管理、施工工艺等提出更高的要求核电快速发展的环境要求以一种更加集约的方式进行,提高资源使用效率,减少资源消耗,这无疑是对核电站施工建设企业的考验将越来越严峻,只有有效地利用先进的施工工艺、高效的组织管理以及合理有效地利用并集中优质资源,才能全面实现AP1000核电站建造项目质量要求高、降低建造成本和缩短建造工期的项目管理目标。 4AP1000核电机组自主化建造设想4.1目标与总体思路4.1.1目标在全面履行合同义务,保证项目安全、质量、进度、成本的基础上,通过第三代核电首堆的建设,掌握其建造规律与技术,并探索压缩工期、降低成本的有效途径。 4.1.2总体思路在项目的建造前期对AP1000堆型进行充分的分析与研究,尽可能在组织管理、施工技术、逻辑关系、资源配置上充分准备,并从现在开始全面启动设计、采购、模块预制、组织机构建设、信息系统建设等工作。 4.2模块化施工组织与规划4.2.1CV安全壳与178个结构与设备模块全部在预制厂预制,其中CV安全壳与9个结构模块与1个设备模块需要再在现场整体组装后吊装就位(根据西屋公司现提供的相关资料初步确定)根据西屋公司的招标文件所提供的设备/结构模块制作范围资料和工作内容要求,可以充分利用预制厂机械加工的制作优势,确定所有的模块组件和小型模块均安排在预制厂预制,所有超出运输限制条件(重量和外形尺寸限制)的大型模块组装安排在施工现场完成。 现场制作和组装的CV安全壳、大型结构与设备模块将采用现场配置的大型平板拖车或吊车按指定路线进行运输至安装就位点。 4.2.2在山东海阳建立模块化预制基地,进行CV安全壳板预制、结构模块与设备模块的预制公司将在山东海阳建立一个核电设备制造厂,这是适应公司发展与我国核电建设市场发展的需要。 核电设备制造厂将重点加强对AP1000电站堆型CV安全壳、模块及相关制造标准、工艺技术和管理方法的引进、吸收、研究和掌握,积极配合国家,把承担起AP1000首堆相关制造技术转让作为首要任务并认真的组织与实施。 4.3采用建安总承包的管理模式AP1000核电站采用施工总承包的管理模式关系如下图所示4.3.1总承包模式的主要设想1)合同模式由建安总承包商与上游签订总承包合同,指定的土建分包商与上游和建安总承包商共同签订分包合同,分包价格由三方共同确定。 2)进度控制与协调建安总承包商负责承担整个项目的进度控制与总体协调,土建分包商负责承担分包合同范围内的进度控制与协调。 3)安全管理建安总承包商负责承担整个项目的安全管理,土建分包商负责承担分包合同范围内的安全管理。 4)成本控制合作双方应负责各自合同范围内的成本控制责任。 5)技术管理建安总承包商负责制订安装技术方案,并组织对整体技术方案进行优化以及土建和安装接口的协调。 土建分包商负责制订土建施工技术方案。 6)质量管理建安总承包商作为总承包商将负责整个项目质量的总体策划与控制,土建分包商负责分包合同范围内的质量控制与保证。 4.3.2总承包模式的主要优点1)对建安公司而言通过实施核岛土建、安装建造施工管理一体化的施工总承包管理模式可以优化项目管理机构、资源的配置、施工工序以及缩短施工流程,简化接口关系,最终达到降低施工成本目的。 具体体现为a)项目管理机构优化,安装和土建“两大”项目管理机构根据职责分解简化为“一大一小”两个项目管理机构,分清建造合同组织和实施主次和合同管理责任,便于建造管理的有效的实施。 b)可优化配置的资源有硬件设施大型吊装与运输设备;塔吊;施工设备如焊机、运输设备等;临时设施如厂房、办公室、仓库等;HSE设施应急与消防设施,包括标志标识等。 服务动力与照明网络及其维护人员;临时压缩空气与供水网络及其维护人员;脚手架与产成品保护;计算机与通讯网络及其服务器与维护人员;现场医疗与救护、食堂与后勤服务;现场交通服务;NDE、焊工培训考试、理化设施等的人员与服务。 人员:辅助工人与辅助管理人员;翻译;宣传、政工、人事、办公室人员;现场协调人员。 c)简化了建造接口关系,缩短了流程,变外部接口为内部接口,减少了对立和矛盾,增加了合作与协作。 施工总承包的管理模式将传统管理模式中土建与安装之间不同的利益体、不同的责任体、不同的组织体转化为同一个利益体、责任体和组织体,简化了接口关系。 2)对业主而言a)实行总承包的管理模式,由于在运行过程中不需要太多的土建专业人员的参与,有利于减少精简业主的人员配备,同时责任更加明确,减少建安单位与业主之间的接口,减少了业主或者其他协调机构的工作量。 b)减轻了业主对电站建造管理的难度和风险,减少了业主对电站建造管理的资源投入。 c)为业主把更多时间和资源投入到工程设计审查、设备、材料采购质量和关键设备制造质量以及工程进度计划控制等方面创造了条件。 4.4多项目合作方式多项目优化实施是新一轮核电建造管理改进的另一个重点与成本降低的突破点,堆型统一为此提供了更加有利的条件。 可在AP1000的两个厂址上进行项目统筹优化实施,主要体现为以下几个方面统一管理流程与技术方案;共享技术准备成果;计划编制、程序、现场设计等;物项集中采购与调配;资源的优化配置与流动专业化施工。 4.5项目管理实施规划在以往多座核电站施工经验的基础上总结提炼先进项目管理与控制的方法,大纲加程序模式的项目管理系统、计划与控制系统、项目集成信息系统将构成项目管理的三大支撑系统。 4.5.1大纲加程序模式的项目管理系统通过对AP1000核岛建造项目内外部相关需求的分析,建立一套大纲加程序式的科学严密的项目管理体系,项目管理大纲确定项目总体要求、目标以及机构设置、总体职责划分与授权。 管理与接口程序对具体的管理流程、管理要求、方法、职责落实与接口做出详细的描述。 4.5.2计划与控制系统在AP1000核岛建造项目上建立一套项目目标计划与控制管理体系,高度重视项目前期的计划工作,并以施工进度计划为核心,以项目目标整合与管理为纽带,以资源的优化配置与使用为主要手段,确保项目控制目标的全面实现。 4.5.3项目集成信息系统在对以往核电项目信息管理经验总结以及项目管理体系、管理要求与管理流程确定的基础上,确定以“加强网络沟通,实现集成管理”为指导思想的新管理观念,计划自行研究和开发适合AP1000核电安装项目管理特点的集成信息系统,以符合项目各层次管理需求,并把它作为项目目标制定、控制与决策的主要依据。 4.6前期需启动的工作不同于以往的压水堆核电站建造,AP1000的模块化建造首堆进度要求以下的工作必须在规定的时间内启动,否则不能满足整体进度的要求。 4.6.1CV与结构模块详细施工图设计CV底封头与CA 20、CA01等大型结构模块的预制运输与组装工期长,安装时间早,因此预制工作必须尽早开始,这就要求在ATP+0之前就要启动CV与结构模块的详细施工图设计。 4.6.2CV与结构模块承包商确定CV安全壳与结构模块由于结构复杂、尺寸大、重量重以及受风力的影响等因素,预制与组装的精度很难控制,对能够满足预制要求的预制承包商的确定将有一定的难度,因此应该尽早启动该工作。 4.6.3CA 20、CA01模块内设备定购由于结构模块CA 20、CA01的预制时间相对较早,模块内需要设备数量较少,但品种、规格多,这将增加了模块内设备的选型、采购与供应难度,因此前期应启动CA 20、CA01模块内设备的定购。 4.6.4大型吊装设备定购AP1000堆型所设计的设备和模块的安装,要求使用大型吊装设备,这些大型吊装设备的进场时间早,并且贯穿在整个建造周期内长期使用。 由于这些大型吊装设备的制造、现场组装和调试时间都相对较长,因此前期应该启动大型吊装设备的定购。 5结束语国家在引进第三代核电AP1000堆型先进设计的同时,自主化建造也给我们带来了巨大的挑战,只有通过深入地研究、充分地准备,逐步掌握第三代核电建设的主动权,才能真正提高核电项目自主化建造的能力,保证工程的质量和进度,降低工程成本,锻炼和培养人才,取得首堆自主化建造的成功。 作者简介邓晓亮,中国核工业建设集团三门项目部总经理对AP1000技术消化吸收的几点看法杨子春摘要本文简述了三代核电依托项目的主要目标及所选方案AP1000的主要技术特点,提出对如何AP1000设计技术进行消化吸收的看法和建议,也提出对自主创新的观点。 Some Viewson Digestion and Absorption to AP1000Technologies YANGZichun Abstract:The paperbriefly describesmain objectivesof self-reliance supportproject inthird generationnuclear power,the maintechnology featuresofAP1000as theselected concept,put forwardviews andproposals onDigestionandAbsorptiontoAP1000design technologies.The opinionabout self-innovation isalso mentionedin it.1加快核电发展的历史机遇发展核电是加快我国能源结构调整的重要举措,随着我国电力需求急剧增加,核电的发展潜力和市场前景逐渐明朗。 国家对核电发展的目标是到2020年核电装机容量要达到4000万千瓦。 xx年3月22日温家宝总理主持召开的国务院办公会讨论通过了核电发展中长期规划,我国核电再一次获得了加快发展的历史机遇。 2AP1000成为三代核电自主化依托项目所选择的技术路线xx年12月16日中美两国政府签署了中华人民共和国和美利坚合众国政府关于在中国合作建设先进压水堆核电项目及相关技术转让的谅解备忘录,国家核电技术公司筹备组、西屋联合体签署了中国核电自主化依托项目合作备忘录,以上备忘录的签署标志着三代核电依托项目的招标工作有了实质性的进展,确定了西屋公司为预中标方。 xx年3月1日三门核电公司、海阳核电公司与西屋联合体签署了核岛供货合同框架协议、国家核电技术公司与西屋联合体签署了技术转让合同的框架协议,这标志着西屋联合体在三代核电招标中正式中标,AP1000成为三代核电自主化依托项目所选择的技术路线。 三代核电自主化依托项目的目标是要通过三代核电的技术转让及依托项目的建造实施过程使中方能形成自主建造后续三代核电机组的能力,并在消化吸收引进技术的基础上再创新,技术转让的消化吸收成功与否是能否实现依托项目主要目标的关键所在。 3AP1000的主要技术特点AP1000是美国西屋公司开发的第三代百万千瓦级先进压水堆核电机组。 其堆芯设计类似于西屋设计的M314堆型,主回路设计类似于美国燃烧工程公司(CE)设计的System80,蒸汽发生器采用125,主泵采用屏蔽泵,专设安全设施采用非能动设施。 AP1000单台机组NSSS的热功率为3415MWe,电功率为1115MWe,热效率约为33%,机组可利用率为93%,堆芯熔化频率为2.4110-7堆年,严重事故下大量放射性物资向环境释放概率为1.9510-8堆年;机组采用单堆布置,反应堆厂房采用双层安全壳,内层为钢安全壳,外层为混凝土结构(其屋顶设置非能动安全壳冷却系统储水箱);施工安装过程采用模块化的建造模式,有利于缩短建造工期。 AP1000区别于二代加压水堆核电机组的主要特点就是“非能动”的安全系统。 “非能动”设计概念就是利用固有的热工水力特性,简化安全系统的设计,使核电站保证安全的措施不再依赖泵、风机等能动设备的运行,从而大幅度地减少了安全级的阀、泵、电缆及抗震厂房;取消了1E级应急柴油发电机系统;减少了大部分安全级能动设备;降低了大宗材料用量;系统简化使设计简化、工艺布置简化、施工量减少、运行及维修量也相应减少。 设计中采用的非能动的严重事故预防和缓解措施使安全性能得到提高,同时也提高了机组和经济性。 4对AP1000技术消化吸收的看法4.1机遇与挑战AP1000技术的引进使中国有了获得三代压水堆核电技术的机会,同时也面临很大的挑战,这个挑战就是中国能否在短时间内充分消化吸收转让的设计技术、设备制造技术、燃料制造技术、建造技术、项目管理技术,能独立批量设计、建造、运行AP1000机组,并在消化吸收的基础上再创新,真正实现核电的自主设计、自主建造、自主调试、自主运行。 4.2设计技术消化吸收成功的重要前提设计技术在AP1000技术转让中占有非常重要的位置,设计技术转让成功与否是能否实现依托项目总目标的关键所在,设计技术消化吸收成功与否主要取决于如下几个方面1)在对自主设计能力进行充分评估的基础上,来确定需要引进什么样的设计技术,以此来确定设计技术转让的范围和内容;2)设计技术转让的范围和内容是否完整,核心技术是否全部转让;3)与技术转让相配套的培训、技术服务的实施过程是否到位;4)关键技术的设计能否通过技术转让过程和依托项目的实施过程来实现;5)国内是否组织足够的设计力量来参与技术转让的过程。 4.3对引进技术消化吸收的看法xx年7月正式启动依托项目招标文件编制工作以来,二院就一直积极参与招标文件的编制、评标、谈判各个阶段的工作,投入了大量的人力、付出了很大的精力和努力。 二院过去支持三代的招标的工作,以后仍将继续支持。 关于AP1000设计技术的消化吸收,我们认为1)为了对AP1000设计技术进行充分的消化吸收并且使消化吸收的过程尽可能缩短,应该充分利用国内的核电设计资源,在以728院为主的前提下,一院、二院应该从现在就充分参与设计技术转让的过程。 国内三家核电设计院各有特点,各自的经验不同,只有充分发挥三家设计院各自的优势,才有利于AP1000设计技术的消化吸收,有利于加快消化吸收的过程,这符合依托项目的目标;2)作为依托项目选择的AP1000,以后要在国内批量建造,批量建造的设计工作需要更多的设计力量投入,如果一院、二院不能尽早接收并掌握AP1000的设计技术,而是以后才能共享到AP1000的设计技术,从开始共享到AP1000设计技术到掌握设计技术还需要几年时间,这样在批量建造时就难以承担相应的设计工作,如果早掌握设计技术,就会有利于AP1000批量建造工程的实施计划;3)我们相信引进的AP1000设计技术只有成为共享技术、只有充分利用国内核电设计资源,才能对引进的技术进行充分的消化吸收、才能加快消化吸收的过程、才能在消化吸收的基础上再创新,从而最终实现依托项目的既定目标,这符合国家的整体利益。 5自主创新与AP1000技术消化吸收1AP1000技术的引进使中国有了获得三代压水堆核电技术的机会,对引进的技术进行充分的消化吸收、不但要掌握AP1000是如何设计的(know-how),还要掌握AP1000是为什么这么设计的(know-why),同时要真正掌握AP1000的设备制造技术、燃料制造技术、工程建造技术等,在充分消化吸收的基础上再创新是我国核电自主创新的一条重要途径;2通过我国在役和在建核电站的(13个压水堆机组和2个重水堆机组)工程实践和逐步积累的经验,我们已具备自主设计、建造30万千瓦、60万千瓦和100万千瓦商用压水堆核电站的能力,在已掌握的压水堆技术基础上、在已经具备的能力的基础上,靠自主研发为主同时借鉴引进的技术来开发第三代的大型先进压水堆核电机组,也是我国核电自主创新的重要途径,这种方式的自主创新与AP1000技术的引进并不矛盾,反而AP1000技术的引进可以为自主创新提供更高的起点,比如可以利用些AP1000的非能动技术等。 胡锦涛总书记在xx年6月23日视察秦山核电基地时明确指示:“核电这个产业是一个高技术的战略产业,实践证明,高技术特别是核心技术拿钱是买不来的,需要我们坚持以我为主的方针,这是我们国家核电发展的必由之路”。 只有立足于自主研发,才能真正掌握核心技术,才能避免在关键技术上受制于人,才能具备自主创新、持续向前发展的能力,从而提高我国核电技术整体水平,形成中国的核电品牌。 自主创新是中国发展核电的必由之路。 作者简介杨子春,核工业第二研究设计院设计总工程师、研究员级高工AP1000技术与我国大型先进压水堆技术研发黄学清摘要美国西屋公司开发的第三代核电站AP1000将在我国三门、海阳两个厂址共建4个机组,同时进行相应的技术转让。 作为我国重大科技专项之一的大型先进压水堆核电站示范工程项目,应该抓住这一有利机会,充分借鉴AP1000在非能动安全系统设计、反应堆设计、模块化设计与建造、全数字化仪控系统、预防和缓解严重事故对策等方面的先进理念和先进技术,并结合中国的实际情况进行必要的改进,形成具有中国大型先进压水堆的技术路线,通过自主创新掌握核心技术,形成自主研发能力并开发出具有自主知识产权的先进核电站。 AP1000Technologies andDevelopment ofLarge-sized AdvancedPWR NuclearPlants inChina HUANGXueqing1AP1000总体性能分析1.1AP1000具有先进的设计理念与二代核电厂技术有显著的区别,AP1000通过采用全非能动专设安全系统,提高系统的可靠性,简化系统,并采用模块化建造技术缩短建造周期,以此来达到电厂安全性和经济性的有机协调。 与传统的压水堆安全系统相比,AP1000采用的全非能动系统不需要种类繁多、必不可少的安全支持系统,如安全级的交流电源、HVAC(加热、通风、空调系统)、冷却水系统及安装这些系统的抗震厂房,减少了运行人员的操作,通过这些设计改进,AP1000机组的安全性得到显著的提升,其堆芯熔化概率为310-7,远小于URD要求的10-。 同时,AP1000通过简化系统,显著减少设备数量、降低设备等级,运用虚拟技术和模块化建造技术,缩短建造工期,体现了良好的经济性。 1.2主要的设计特征与评价a.先进的反应堆设计。 AP1000反应堆堆芯采用157组AP1000燃料组件,可燃毒物可采用IFBA,从首炉堆芯开始就具备18个月的长燃料循环,具备不调硼负荷跟踪能力。 采用堆顶测量技术,取消反应堆压力容器底部贯穿件;采用一体化堆顶结构,增加结构刚度,并减少大修换料操作时间。 b.非能动安全技术。 应对设计基准事故,AP1000采用了全非能动专设安全系统采用非能动余热排出系统用以对抗在二次侧带出热量减少的事故;采用堆芯补水箱、安注箱、IRWST提供失水事故下的堆芯淹没和冷却;采用非能动安全壳冷却系统作为安全壳热量导出系统,作为电厂的最终热阱。 上述非能动

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