广东火电“ACPR1000核岛安装技术研究”技术国内领先
广东火电是广东省唯一一家核电主体施工企业,也是全国电建企业中唯一一家为中广核、中核总两大核电业主同时施工的火电施工企业。2013年6月28日,广东火电承接了阳江5号、6号机组核岛,成为国内家进入核岛安装领域的电建企业。核岛安装领域是核电建设的核心部分,体现出“高要求、高规格”,掌握核岛安装技术是进入核岛安装工程领域的首要门槛和保障。
广东火电“ACPR1000核岛安装技术研究”项目从核岛主系统安装技术研究及动画模拟、核岛各专业安装技术研究、核岛厂房建模及安装进度可视化技术研究、核岛环吊关键支撑件制作工艺研究、核岛大厚壁核级不锈钢管窄间隙自动焊技术方案研究、核岛与常规工程施工差异分析、核岛安装施工组织设计编制七个系统对核岛安装技术进行研究,通过收集资料、对比分析、评审验证、成果汇编实施等阶段,形成整套核岛安装技术规范体系,进而指导核岛安装工程的实施。2012年8月,该项目顺利通过大纲评审,成为中国能建成立以来首批科技项目之一; 2014年8月,该项目顺利通过中国能建结题验收; 2016年8月,该项目荣获中国能建科学技术奖二等奖,该技术处于目前国内领先水平。
厚积薄发 充分准备
广东火电经过田湾核电、岭澳核电站一期、二期等项目建设,多年来的经验积累掌握了先进的技术,为提高核电建设施工效率,确保核电安全生产打下了基础。目前,我国已实现了百万千瓦级核电站集约化、标准化、专业化建设,工程设计自主化、设备国产化水平不断提高,运营管理水平跻身国际先进行列,而广东火电通过掌握国内先进的核电技术,在核电建设中不断优化施工方案,改进施工工艺,提升专业技术水平,铸造出多项优质工程。
自2010年起,广东火电根据核电战略发展需要,由该企业所属核电分公司组织人员正式启动核岛安装前期准备研究工作,涉及核岛实施的技术筹备、管理策划、信息系统、人力储备、资源准备、市场开发等各环节。广东火电通过加大科技投入、科学组织、精细管理,取得了技术上的突破发展。据统计,截止2016年8月30日,广东火电在各项核岛安装工作进展中,已完成编制安装程序412份, CFC发布390份;已编制完部门工作程序226份,CFC发布221份;已编制完技术规程626份,CFC已发布587份;已编制采购技术规范120份,已发布119份;已编制完指示书523份,已发布511份;已编制质量跟踪文件436份(质量计划347份、任务单70份、工作计划19份),生效421份;编制核岛主系统安装程序118份、主质量计划148份。完成核岛PDMS建模25580套(小管设计24000套、次桥架180套、仪表1400套);制作完成关键设备安装模拟动画共7个,包括堆内构件、蒸发器、压力容器、主泵、顶盖附件、稳压器、主回路整体安装等。
惟其磨砺 技术攻关
“ACPR1000核岛安装技术研究”项目由7个系统构成,并非核电分公司核岛准备的全部,仅仅是技术筹备的部分关键环节。分别是EM2主系统安装技术研究及动画模拟、各专业安装技术研究、核岛厂房建模及安装进度可视化技术研究、核岛环吊关键支撑件制作工艺研究、核岛窄间隙自动焊技术研究、核岛安装工程施工组织设计编制,每一个子项独立来看都是一个庞大的技术课题,项目实施难度可想而知。
核岛施工较一般常规工程或常规岛施工难度大幅提升,主要可以体现为:一是技术方面,核岛设备承担着保障核安全的重要责任,设计环节有核安全分级,对应到实际建造过程中又产生诸如RCCM、RCCE等级、质保等级、储存维护等级、清洁度等级等,不同级别物项安装过程控制要素也不同。总体来看,核岛安装工程在焊接、自动焊、测量、无损检测、吊装等方面技术要求均较常规工程有了大幅提升。二是前期准备方面,人、机、料、法、环等环节要求较高,技术、物资、质量、安全、进度、成本等管理准备工作繁多。如对设计/安装/制造资质、特殊工种、特殊工机具、新工艺、新技术方面的要求;也有设计、土建、供货、调试等众多接口;还要面对设备/设计国产化、点效率差距、产业工人培养、信息化要求等诸多方面问题。三是现场条件方面,CPR1000核岛厂房被分割成大大小小一千多个房间,除EM1、EM2、EM7工作包的施工空间相对独立外,其他区域管道、设备、电缆、通风、保温等专业安装相互交错,土建、安装、调试交叉施工。在安装部件的高度密集、空间条件的限制、质量的严格要求等方面,安装、协调难度加大。面对一个技术复杂、工作量庞大的任务,核电分公司丝毫没有退缩与让步,而是紧跟公司战略,矢志不渝要将核岛关键技术吃透并悉数掌握。
面对系列困难,广东火电在项目实施过程中,项目技术小组严格贯彻负责人负责制、里程碑考核、过程控制、充分分析、高频次评审等方式,抽调参与过岭澳二期核岛分包工程的有经验的技术人员,高峰期百余人专职参与,以项目运作的方式成立独立的组织,专人负责。通过派遣技术人员到国内在建核岛项目学习、与国外技术支持单位保持沟通、与国内业主单位进行高频度交流、系统收集学习在建项目经验反馈、积极探索行业先进技术等措施保证了本项目研究成果的适用性。
集成创新 喜结硕果
经过前后三年的研究及两年的系统梳理,广东火电具备了完善的承接核岛工程的技术能力,并顺利承接了阳江核电5、6号核岛安装工程。与此同时,该项目也圆满的完成了研究大纲及委托合同所列的内容,形成了丰富而庞大的七项成果体系:
体系一:“核岛主系统安装技术研究及动画模拟”。该体系研究了核岛EM2各关键设备的安装技术及安装逻辑,攻克了核岛最为关键的核心技术,形成了核岛一回路完整的安装技术方案;并将高精复杂的一回路安装以三维动画的方式予以模拟,模拟颗粒度精细至螺栓安装,属于对核岛关键技术环节。
体系二:“核岛各专业安装技术研究”。该体系重点研究核岛10个工作包的安装技术细节、重要大宗材料的采购技术要求及部分工艺评定技术。涉及核岛EM2、机械、吊装、管道、暖通、油保、焊接、金检等各专业技术,形成400余份详细可行的技术程序。是核岛实施技术体系的规范蓝本,是核岛安装技术能力的基础体现。
体系三:“核岛厂房建模及安装进度可视化技术研究”。该体系包括核岛结构模型的建模及安装进度可视化可行性研究两部分。厂房模型按照1:1进行构建,为核岛安装技术研究工作打下坚实基础。进度可视化通过以某一厂房为例进行详细的可视化模型制作,圆满的实现了进度可视,并通过对关键技术的研究分析,实现了建筑信息模型的最终效果,经过专家评审,达到了行业领先水平。
体系四:“核岛环吊关键支撑件制作工艺研究”。该体系以试验研究的方式制作环吊支撑件,验证了广东火电具备实施核级钢构件施工的能力。项目实施过程中,广东火电创新使用整体热处理炉、母材替代方法、厚壁钢板压弧等新工艺,取得了良好效果,本子项最终顺利通过国家核安全局的验收。
体系五:“核岛大厚壁核级不锈钢管窄间隙自动焊技术方案研究”。该体系着重于核岛前沿技术自动焊的研究。通过对在建项目应用情况、实施工艺、技术参数、设备/材料投入、工艺评定方案、现场实施方案(及现场返修实施方案)等的研究,使我司初步掌握了自动焊接的实施要点,为阳江5、6核岛安装工程中的顺利实施打下了技术基础。
体系六:“核岛与常规工程施工差异性分析”。该体系是为了便于广东火电产业工人转换,在核岛研究的基础上,结合常规岛实践进行的对比分析,是广东火电一项重要的形式创新。主要在管道、电仪、机械、焊接、金检等5个专业展开,分别从概述、管理差异、技术差异、核岛特有工程、总结等方面展开分析,是广东火电核电领域技术研究及实施经验的深层应用。
体系七:“核岛安装工程施工组织设计的编制”。该体系定位为广东火电核岛施工管理综合能力的体现。在前述技术研究的基础上,结合了广东火电的管理、组织、资源、进度、质量、安全及现场管理等方面的经验总结而成,成为核岛安装施工组织的蓝本,具有战略部署和战术安排的双重作用。
该项目七个体系较全面地研究了CPR1000核岛安装过程的各类技术要求,成果系统、科学、合理,可以满足国内CPR1000(及三代ACPR1000)核岛工程建设要求,成为国内为数不多的完善的压水堆核岛安装标准技术体系,填补了集团公司核岛安装技术领域的空白,达到了行业先进水平,其中“进度可视化技术”的研究达到行业领先水平,可作为压水堆核岛工程实施准备、技术研究的重要参考资料。
中国能建大力推动“两型两化”科技发展战略。2012年,在中国能建范围内启动了首批科技项目的筛选、立项工作。时值广东火电核岛前期技术研究工作实施阶段,经过对前期准备工作的梳理,广东火电正式申请科技项目立项,经过立项申请、查新、大纲评审、签订合同等各阶段,该项目顺利通过中国能建的立项申请,成为中国能建首批重点科技项目之一。
科技兴企,核岛先行。广东火电通过对“ACPR1000核岛安装技术研究”的掌握,建立一套规范化的核岛施工技术体系,建立平台化运作模式,取得了预期成果并成功应用于新建核岛项目,为后续新技术研究积累了经验方法,践行了中国能建“行业领先,世界一流”的战略愿景内涵,确保了广东火电实施“核电领先”的战略发展需要。
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