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國內(nèi)核新聞
回眸2009:第三代核電,從引進(jìn)到自主
時(shí)間:2010年02月10日 來源:人民日報(bào) 作者:趙永新 點(diǎn)擊量: 分享:
    1月26日17時(shí)20分,世界首臺AP1000核電機(jī)組——浙江三門核電站一號機(jī)組的反應(yīng)堆壓力容器支撐結(jié)構(gòu)模塊,穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)胤胖迷诤藣u鋼制安全殼底封頭內(nèi),實(shí)現(xiàn)整體吊裝就位。

  美國西屋公司的AP1000,被我國專家評定為世界上最先進(jìn)、最安全、最經(jīng)濟(jì)的第三代核電技術(shù)。2006年,一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略決策做出:引進(jìn)該技術(shù),建設(shè)4臺AP1000核電機(jī)組,以推進(jìn)我國第三代核電的自主化發(fā)展。次年5月22日,國家核電技術(shù)公司宣告成立,挑起了研發(fā)自主品牌核電技術(shù)、建設(shè)第三代核電站工程的重?fù)?dān)。

  “浙江三門和山東海陽在建的4臺機(jī)組,是世界上最先建設(shè)的首批AP1000核電機(jī)組,其進(jìn)展舉世關(guān)注。” 國家核電技術(shù)公司黨組書記、董事長王炳華自豪地說,“這兩個(gè)依托項(xiàng)目于2007年12月31日發(fā)布開工令,去年進(jìn)入正式施工階段,已完成22個(gè)里程碑節(jié)點(diǎn)中的19個(gè),在世界上率先掌握了五大關(guān)鍵技術(shù),安全、質(zhì)量、進(jìn)度處于全面受控狀態(tài)。中國第三代核電正在自主創(chuàng)新的道路上闊步前行!”

  2月8日上海核工程研究設(shè)計(jì)院建院40周年大會也傳來喜訊:我國采用第三代AP1000核電技術(shù)建設(shè)的首批內(nèi)陸核電廠標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的初步設(shè)計(jì)和安全分析報(bào)告已圓滿完成,這標(biāo)志著我國已在技術(shù)上具備了在內(nèi)陸批量建設(shè)AP1000核電廠的條件。

  模塊化施工,1年完成15個(gè)里程碑項(xiàng)目

  2009年3月31日14時(shí)06分,三門一號機(jī)組核島5000多立方米的第一罐混凝土僅用了46小時(shí)58分鐘就順利完成澆筑,并于4月20日實(shí)現(xiàn)成功養(yǎng)護(hù),比以往工期縮短了40多天。這是世界核電站核島筏基大體積混凝土施工中第一次采用一次性整體澆筑技術(shù),標(biāo)志著我國成為世界上首個(gè)掌握該技術(shù)的國家。

  這僅是AP1000自主化依托項(xiàng)目眾多“第一次”中的一個(gè)。按照合同,這兩個(gè)項(xiàng)目的一號機(jī)組均為125萬千瓦,將分別在2013年10月和2014年4月滿功率發(fā)電。其正式建設(shè)工期只有50多個(gè)月,而此前100萬千瓦的核電站至少也在60個(gè)月以上。在沒有任何先例可以借鑒的情況下,要在如此短的時(shí)間內(nèi)把異常復(fù)雜的圖紙變成分毫不差的核電站,其困難和挑戰(zhàn)可想而知。

  “為保質(zhì)保量地完成任務(wù),我們制定了‘標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化預(yù)制、模塊化施工、專業(yè)化管理、自主化建設(shè)’的總體思路。”國家核電工程管理部主任曾曦說,“與以往的核電站建設(shè)不同的是,我們首次采用了模塊化施工。”

  “模塊化施工俗稱‘搭積木’。”曾曦告訴記者,傳統(tǒng)的核電施工方法,都是先土建、后安裝;AP1000機(jī)組則把整個(gè)核電站系統(tǒng)分成若干個(gè)模塊,先在工廠預(yù)制,然后運(yùn)輸?shù)焦こ态F(xiàn)場組對拼裝、整體吊裝。“這樣就把以往的現(xiàn)場‘串聯(lián)’作業(yè)變成了工廠預(yù)制、現(xiàn)場組裝的‘并聯(lián)’作業(yè),既大大縮短了工期、節(jié)約了建設(shè)成本,也提高了工程的建設(shè)質(zhì)量。”

  “‘搭積木’比傳統(tǒng)的施工方法標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)、難度更大。”曾曦舉例說,核輔助廠房CA20模塊近7層樓高,總重達(dá)749噸,相當(dāng)于700多輛小汽車的重量。“從模塊的設(shè)計(jì)、制造,到模塊的拼接、施工的程序,都要非常科學(xué)、非常精準(zhǔn),否則就會‘一招不慎、滿盤皆輸’。”

  先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、全新的施工方法和專業(yè)化的管理,保障了工程的順利進(jìn)行——

  2009年6月29日,三門一號機(jī)組的輔助廠房CA20模塊成功吊裝就位;

  9月24日,海陽核電站1號機(jī)組核島開始澆筑第一罐混凝土;

  12月15日,三門核電站2號機(jī)組核島開始澆筑第一罐混凝土;

  ……

  “2009年一年完成了15個(gè)里程碑節(jié)點(diǎn),4臺機(jī)組中的3臺已先后進(jìn)入主體工程建設(shè)階段。” 國家核電技術(shù)公司副總經(jīng)理馬璐告訴記者,“項(xiàng)目的西屋公司負(fù)責(zé)人鮑睿先生不止一次地說:我們把第一個(gè)AP1000核電站放在中國,絕對是明智之舉。項(xiàng)目進(jìn)展之快、質(zhì)量之高,超出我們的想象!”

  攻堅(jiān)克難,多項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備制造實(shí)現(xiàn)突破

  如果說西屋公司對項(xiàng)目的進(jìn)展非常滿意的話,他們對AP1000主管道的國產(chǎn)化則有點(diǎn)失意:三門、海陽一號機(jī)組的主管道都將采用中國二重集團(tuán)自主研發(fā)的國產(chǎn)設(shè)備,每套售價(jià)僅為1.5億元人民幣。

  原來,西屋公司以為中國研制不出AP1000主管道,要從意大利購買——進(jìn)口一套設(shè)備要花近4億元人民幣!

  據(jù)國家核電技術(shù)公司設(shè)備部主任張福寶介紹,1根主管道長7米、壁厚10厘米、重約9噸,是核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)輸出堆芯熱能的“大動脈”。作為AP1000 的核一級關(guān)鍵設(shè)備,主管道必須采用超低碳控氮不銹鋼整體鍛造技術(shù),材質(zhì)要求之高、加工難度之大,堪稱世界核電主管道之最。而主管道也是西屋公司唯一沒有轉(zhuǎn)讓技術(shù)的核島關(guān)鍵設(shè)備。中國二重集團(tuán)等國內(nèi)多家企業(yè)經(jīng)過兩年的自主攻關(guān),研制出的主管道綜合技術(shù)指標(biāo)完全符合西屋公司的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到世界一流水平。

  “盡管AP1000核電站對設(shè)備的要求極高,但我們還是堅(jiān)持‘中國創(chuàng)造’,以解決我國核電關(guān)鍵設(shè)備長期受制于人的老大難問題。”張福寶說,國家核電技術(shù)公司與哈電、一重、二重、大重等國內(nèi)裝備制造企業(yè)建立了緊密的合作關(guān)系,已取得多項(xiàng)重大突破——

  2009年12月22日,中國一重承擔(dān)的三門2號機(jī)組蒸汽發(fā)生器管板鍛件研制取得成功,繼先前實(shí)現(xiàn)壓力容器鍛件完全國產(chǎn)化之后,再次獲得重大突破,徹底打破了國外企業(yè)在高端大型鑄鍛件市場的壟斷;

  “AP1000的主泵和爆破閥也是世界核電史上首次采用的設(shè)備,其國產(chǎn)化也取得積極進(jìn)展。”王炳華說,“AP1000依托項(xiàng)目關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化,不僅填補(bǔ)了我國乃至世界核電站史上的多項(xiàng)空白,也為國內(nèi)企業(yè)創(chuàng)造了巨大的商業(yè)利益,使我國第三代核電的自主化、產(chǎn)業(yè)化有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”

  據(jù)介紹,三門和海陽的4臺機(jī)組核島設(shè)備綜合國產(chǎn)化比例將達(dá)到55%;從后續(xù)開工建設(shè)的第五臺機(jī)組開始,設(shè)備制造可以基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

  消化吸收再創(chuàng)新,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國第三代核電呼之欲出

  引進(jìn)—落后—再引進(jìn)—再落后,曾是我國許多重大技術(shù)引進(jìn)走不出的怪圈。第三代核電技術(shù)AP1000自主化依托項(xiàng)目,能否擺脫這一魔咒?

  “肯定沒問題!”國家核電技術(shù)公司科研部主任范霽紅的回答透露著自信。

  他的另一個(gè)身份,是大型先進(jìn)壓水堆核電站重大專項(xiàng)(代號為CAP1400)辦公室的主任。“CAP1400,就是指具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、裝機(jī)容量為140萬千瓦的先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)。” 范霽紅說,2008年2月,國務(wù)院常務(wù)會議原則通過了該專項(xiàng)的《總體實(shí)施方案》,國家核電技術(shù)公司牽頭組織實(shí)施,建設(shè)示范工程。“該重大專項(xiàng)的目標(biāo),是在消化、吸收、全面掌握AP1000先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過再創(chuàng)新開發(fā)形成大型核電技術(shù)的‘中國牌’——CAP1400。”

  為此,國家核電技術(shù)公司制定了我國第三核電的“三步走戰(zhàn)略”:第一步,外方為主、我方全面參與,建成4臺AP1000機(jī)組,基本形成AP1000三代核電沿海廠址標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);第二步,我方為主、外方支持,形成AP1000內(nèi)陸廠址的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),完全具備在沿海和內(nèi)陸建設(shè)AP1000核電機(jī)組的能力;第三步,實(shí)現(xiàn)全面自主創(chuàng)新,形成CAP1400標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),建成CAP1400重大專項(xiàng)示范工程及進(jìn)行規(guī)模化建設(shè),開展CAP1700的預(yù)研工作。

  2009年,CAP1400與AP1000齊頭并進(jìn)、揚(yáng)帆起航——

  確定了CAP1400示范工程的建設(shè)進(jìn)度計(jì)劃,組織國內(nèi)67家產(chǎn)學(xué)研單位開展相關(guān)技術(shù)研發(fā);與美國西屋公司、美國俄勒岡州立大學(xué)就CAP1400評估和相關(guān)臺架試驗(yàn)開展合作;

  組織相關(guān)單位自籌資金,開展大型核電重大專項(xiàng)的相關(guān)核電關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備自主化研制攻關(guān),部分課題取得重要進(jìn)展;

  由國家核電技術(shù)公司與華能集團(tuán)共同出資設(shè)立的CAP1400示范工程項(xiàng)目業(yè)主單位——國核示范電站有限責(zé)任公司,于去年12月揭牌成立。這標(biāo)志著CAP1400核電站進(jìn)入實(shí)質(zhì)性推進(jìn)階段……

  “CAP1400是我們在引進(jìn)、消化、吸收AP1000的基礎(chǔ)上再創(chuàng)新的成果。”王炳華董事長告訴記者,“目前,AP1000正按計(jì)劃日夜奮戰(zhàn),CAP1400向著2017年并網(wǎng)發(fā)電的目標(biāo)穩(wěn)步推進(jìn)。屆時(shí),具有自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代核電站將橫空出世,中國將由‘核電大國’變成‘核電強(qiáng)國’!”

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