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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
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據(jù)測算,在臺山核電站1、2號機組核島設備供貨中,我國企業(yè)承擔的供貨份額已超過50%,核島主設備國產(chǎn)化制造比例達到50%。由我國制造企業(yè)牽頭的聯(lián)合體承擔了常規(guī)島設備供貨。目前,臺山核電站1、2號機組工程建設進展順利。隨著穹頂?shù)跹b的完成,臺山核電站2號機組核島主設備安裝工程將全面展開。

1600噸起重機平穩(wěn)勻速起吊,穹頂下口到達64米,起重機逆時針回轉(zhuǎn)87.6度確認穹頂就位角度并緩慢落鉤,穹頂下口坐落在均布的13個支承千斤頂上,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)華興建設有限公司(以下簡稱“中核華興”)負責制作、吊裝的EPR三代核電——廣東臺山核電站二號核島穹頂(下口直徑46.8米,高13.6米,重231.86噸)歷時90分鐘,于9月12日10時28分順利完成吊裝,吊裝角度定位偏差小于1毫米,這標志著我國已全面掌握EPR三代核電建造技術(shù)。

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

助推國際標桿工程建設

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

臺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)建設的大型商用核電站,具有體量大、結(jié)構(gòu)復雜、建造工期短的特點,更是目前世界上單機容量(175萬千瓦)最大的核電機組。在整個建設中,中核華興承擔了一號核島全部土建工程施工任務、二號核島鋼襯里底板及筒體和穹頂制作安裝、二號核島不銹鋼襯里制作安裝以及部分核輔助廠房的建設,并對二號核島土建施工提供全面技術(shù)支持,確保了二號核島土建施工的順利實施。

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號機組以及2009年底開工建設的廣東臺山核電站。

工雖然晚,但臺山核電卻成為了世界EPR核電工程建設的領(lǐng)跑者。

“從核島筏基第一罐混凝土澆筑到穹頂順利吊裝,臺山核電站1號機組只用了24個月。而芬蘭奧爾基盧奧托核電站用了48個月,法國弗拉芒維爾核電站3號機組至今尚未進行穹頂?shù)跹b,臺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。”中核華興臺山核電項目部經(jīng)理周博介紹。
短短不到兩年的時間,臺山核電建設做到了從“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計單位提供了大量設計優(yōu)化的建議和方法。

資料顯示,截至目前,臺山核電站1號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計全部封頂。臺山核電站未來將重點關(guān)注不銹鋼水池、二次鋼結(jié)構(gòu)的安裝進展以及房間移交、預應力施工等關(guān)鍵工作。

科技創(chuàng)新創(chuàng)多項突破

據(jù)周博介紹,EPR核電站在設計上增強了安全系統(tǒng)的冗余度,安全系統(tǒng)由2列增加為4列,而且采取有效的嚴重事故預防及緩解措施,縱深防御能力進一步增強,核電廠安全性能顯著提高。

由于設計上的“做加法”,EPR的結(jié)構(gòu)復雜程度和工程量也相應提高。數(shù)據(jù)顯示,臺山核電站單機組混凝土26萬方、鋼筋6.2萬噸,預埋件11萬件,房間2800余間,不銹鋼水池施工量448噸(焊縫8300余米),單堆工程量相當于M310堆型兩臺機組的工程量。

而且,加之施工準備階段曾出現(xiàn)上游供圖滯后和部分設計不完善問題,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,中核華興在臺山核電工程建設中,成功運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)、高強混凝土技術(shù)、預應力施工技術(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)的十余項新技術(shù)、新工藝,期間先后攻克了一系列主要技術(shù)難點。

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,成功實施核島筏基大體積混凝土澆筑,單次澆筑量達9300立方米,刷新了世界核電站最大體量混凝土澆筑紀錄,施工質(zhì)量遠超世界同類堆型核電站。而且,還根據(jù)設計文件要求,首次開展犧牲混凝土的國產(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,反應堆廠房鋼襯里截錐體和筒體1-4層均采用車間分片預制、現(xiàn)場模塊組裝、一次性整體吊裝就位方式進行施工,在保證施工質(zhì)量的同時,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)量完全滿足設計標準要求。

不僅如此,中核華興還首次在國內(nèi)核電預應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)外的認可。

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