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我國全面掌握EPR三代核電建造技術(shù)

  • 2012-9-19 8:45:51
  • 來源:中國能源報(bào)
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據(jù)測算,在臺(tái)山核電站1、2號(hào)機(jī)組核島設(shè)備供貨中,我國企業(yè)承擔(dān)的供貨份額已超過50%,核島主設(shè)備國產(chǎn)化制造比例達(dá)到50%。由我國制造企業(yè)牽頭的聯(lián)合體承擔(dān)了常規(guī)島設(shè)備供貨。目前,臺(tái)山核電站1、2號(hào)機(jī)組工程建設(shè)進(jìn)展順利。隨著穹頂?shù)跹b的完成,臺(tái)山核電站2號(hào)機(jī)組核島主設(shè)備安裝工程將全面展開。

1600噸起重機(jī)平穩(wěn)勻速起吊,穹頂下口到達(dá)64米,起重機(jī)逆時(shí)針回轉(zhuǎn)87.6度確認(rèn)穹頂就位角度并緩慢落鉤,穹頂下口坐落在均布的13個(gè)支承千斤頂上,調(diào)整穹頂下口與筒體對接縫,完成最后固定。至此,由中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司(以下簡稱“中核華興”)負(fù)責(zé)制作、吊裝的EPR三代核電——廣東臺(tái)山核電站二號(hào)核島穹頂(下口直徑46.8米,高13.6米,重231.86噸)歷時(shí)90分鐘,于9月12日10時(shí)28分順利完成吊裝,吊裝角度定位偏差小于1毫米,這標(biāo)志著我國已全面掌握EPR三代核電建造技術(shù)。

記者了解到,在臺(tái)山核電建設(shè)過程中,中核華興的建設(shè)者們無數(shù)次地化“不能”為“可以”,經(jīng)過不斷摸索和驗(yàn)證總結(jié)出了一套適用于EPR三代核電建造的寶貴經(jīng)驗(yàn),形成了成熟的管理體系、施工工藝和核電建造技術(shù)。

助推國際標(biāo)桿工程建設(shè)

在進(jìn)入核電站廠區(qū)途中,路邊豎起的“建造世界核電站標(biāo)桿工程”標(biāo)語十分醒目,而記者在之后的采訪中了解到,中核華興為這個(gè)標(biāo)桿的樹立贏得了時(shí)間并打下了基礎(chǔ)。

臺(tái)山核電站是迄今為止中法兩國在核能領(lǐng)域的最大合作項(xiàng)目(總投資約502億元人民幣),也是我國首座、全球第三座采用EPR三代核電技術(shù)建設(shè)的大型商用核電站,具有體量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、建造工期短的特點(diǎn),更是目前世界上單機(jī)容量(175萬千瓦)最大的核電機(jī)組。在整個(gè)建設(shè)中,中核華興承擔(dān)了一號(hào)核島全部土建工程施工任務(wù)、二號(hào)核島鋼襯里底板及筒體和穹頂制作安裝、二號(hào)核島不銹鋼襯里制作安裝以及部分核輔助廠房的建設(shè),并對二號(hào)核島土建施工提供全面技術(shù)支持,確保了二號(hào)核島土建施工的順利實(shí)施。

信息顯示,EPR堆型目前在世界范圍內(nèi)只有三座電站在建,包括2005年5月開工建設(shè)的芬蘭奧爾基盧奧托核電站、2007年底開工的法國弗拉芒維爾核電站3號(hào)機(jī)組以及2009年底開工建設(shè)的廣東臺(tái)山核電站。

工雖然晚,但臺(tái)山核電卻成為了世界EPR核電工程建設(shè)的領(lǐng)跑者。

“從核島筏基第一罐混凝土澆筑到穹頂順利吊裝,臺(tái)山核電站1號(hào)機(jī)組只用了24個(gè)月。而芬蘭奧爾基盧奧托核電站用了48個(gè)月,法國弗拉芒維爾核電站3號(hào)機(jī)組至今尚未進(jìn)行穹頂?shù)跹b,臺(tái)山核電建造工期較國外在建同類堆型電站整整縮短了一半。”中核華興臺(tái)山核電項(xiàng)目部經(jīng)理周博介紹。
短短不到兩年的時(shí)間,臺(tái)山核電建設(shè)做到了從“有參照核電到被別國核電參照”,創(chuàng)造了國外同行眼中的奇跡,尤其是為世界著名設(shè)計(jì)單位提供了大量設(shè)計(jì)優(yōu)化的建議和方法。

資料顯示,截至目前,臺(tái)山核電站1號(hào)核島土建工程混凝土結(jié)構(gòu)已完成總量的四分之三左右,2012年底核島周邊安全廠房和核燃料廠房預(yù)計(jì)全部封頂。臺(tái)山核電站未來將重點(diǎn)關(guān)注不銹鋼水池、二次鋼結(jié)構(gòu)的安裝進(jìn)展以及房間移交、預(yù)應(yīng)力施工等關(guān)鍵工作。

科技創(chuàng)新創(chuàng)多項(xiàng)突破

據(jù)周博介紹,EPR核電站在設(shè)計(jì)上增強(qiáng)了安全系統(tǒng)的冗余度,安全系統(tǒng)由2列增加為4列,而且采取有效的嚴(yán)重事故預(yù)防及緩解措施,縱深防御能力進(jìn)一步增強(qiáng),核電廠安全性能顯著提高。

由于設(shè)計(jì)上的“做加法”,EPR的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和工程量也相應(yīng)提高。數(shù)據(jù)顯示,臺(tái)山核電站單機(jī)組混凝土26萬方、鋼筋6.2萬噸,預(yù)埋件11萬件,房間2800余間,不銹鋼水池施工量448噸(焊縫8300余米),單堆工程量相當(dāng)于M310堆型兩臺(tái)機(jī)組的工程量。

而且,加之施工準(zhǔn)備階段曾出現(xiàn)上游供圖滯后和部分設(shè)計(jì)不完善問題,一度面臨新材料與新工藝、施工與組織協(xié)調(diào)難度增加等挑戰(zhàn)。但之后的結(jié)果表明,中國核電建設(shè)企業(yè)有能力解決上述問題。

記者在采訪中了解到,中核華興在臺(tái)山核電工程建設(shè)中,成功運(yùn)用了包括大體積混凝土施工技術(shù)、高摻量摻和料混凝土技術(shù)、犧牲混凝土技術(shù)、高強(qiáng)混凝土技術(shù)、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)、IRWST不銹鋼水池施工、鋼襯里底板平整度控制技術(shù)、鋼襯里模塊化施工與整體吊裝工藝在內(nèi)的十余項(xiàng)新技術(shù)、新工藝,期間先后攻克了一系列主要技術(shù)難點(diǎn)。

以混凝土施工為例,中核華興采用混凝土配合比雙摻技術(shù),降低水化熱,控制混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度,成功實(shí)施核島筏基大體積混凝土澆筑,單次澆筑量達(dá)9300立方米,刷新了世界核電站最大體量混凝土澆筑紀(jì)錄,施工質(zhì)量遠(yuǎn)超世界同類堆型核電站。而且,還根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求,首次開展?fàn)奚炷恋膰a(chǎn)化研究,成功用國產(chǎn)原材料配制出完全滿足要求的犧牲混凝土,避免從國外進(jìn)口,采購成本大大降低。

此外,中核華興創(chuàng)造性地在國內(nèi)核電工程中首次采用鋼襯里模塊化施工工藝,反應(yīng)堆廠房鋼襯里截錐體和筒體1-4層均采用車間分片預(yù)制、現(xiàn)場模塊組裝、一次性整體吊裝就位方式進(jìn)行施工,在保證施工質(zhì)量的同時(shí),與傳統(tǒng)施工方法相比,采用模塊化施工可以節(jié)約建造工期80天。據(jù)技術(shù)人員介紹,目前臺(tái)山核電站一期工程兩座核島的鋼襯里模塊化施工已圓滿結(jié)束,施工質(zhì)量完全滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

不僅如此,中核華興還首次在國內(nèi)核電預(yù)應(yīng)力施工中采用觸變漿及灌漿工藝;首次在后貼法不銹鋼覆面施工中采用單面焊雙面成型工藝……這些專有技術(shù)和施工工藝得到了行業(yè)內(nèi)外的認(rèn)可。

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