中国核建书写AP1000核电建造奇迹

正当我国即将迎来新一轮核电建设高潮之际，广受核电业界瞩目的世界首台AP1000核电机组也正在中华大地上悄然生根，逐渐从图纸转化为现实。截至3月18日，我国AP1000核电依托项目4台机组已累计完成144个里程碑节点中的72个，其中，首堆已完成36个里程碑节点中的20个。AP1000工程建造总体进展顺利，安全、质量、进度可控。

AP1000作为世界第三代先进压水堆，具有模块化建造、工厂化预制、土建安装平行施工、开顶法施工、主管道窄间隙自动焊接等施工特点。它是美国西屋电气公司设计开发的1250兆瓦先进非能动型压水堆。浙江三门与山东海阳核电项目是我国AP1000三代核电自主化依托项目，由素有中国核电建造主力军之称的中国核工业建设集团公司负责建造，其成员单位中核五公司负责施工总承包，中核二二、中核二四、中核中原建设、中核混凝土公司等单位共同参建。

世界首堆，意味着没有示范堆和工程建设经验可供借鉴，中国核建不得不“摸着石头过河”，进而攻克一道道核电建造技术难题；世界首堆，意味着工程设计尚未达到完善的境地，同时还出现了图纸滞后、设备制造与供货不及时等等难题，中国核建只有“硬着头皮上阵”，在边设计、边制造、边验证、边修改、边施工的状态下寻觅最佳路径。此外，由于AP1000是从国外引进，中国核建还必须克服中外文化理念差异、管理方式不同等重重障碍，有时还要“放下身段当学生”，从先进经验中汲取长处。在AP1000世界首堆的建造中，中国核建参建单位都经历了从被质疑到获得信任、从被动到主动、从坎坷到顺畅、从差异到融合的过程。历经五年艰辛，人们终于看到了AP1000首堆拔地而起的曙光。

从差异到融合

针对AP1000项目建造特点，中国核建创新管理，采取核电施工总承包模式、专业化施工，集聚成员单位的优势力量，共同担负起AP1000依托项目的建造重任。由于AP1000依托项目是由美国西屋公司设计并组织现场管理，文化的碰撞，理念的差异，管理方式的不同，使中国核建人在质保理念、安全文化、工程项目管理等方面走过了一条从差异到融合的道路。

浙江三门核电1号机组是全球首堆AP1000核电站，无疑具有“示范中的示范”作用，也是中外双方最早碰撞出火花的施工场所。2010年，外方HSE经理要求核岛现场所有模块墙体和受限空间出入口必须设置一台救援支架和设备，为此，在一月之内连续下发三封停工令，给现场施工带来很大影响。施工总承包方则认为：现场的受限空间多达上百个，且每套只在应急情况下才会使用的救援设备都在万元以上，如按外方要求执行，只会造成没有必要的闲置。救援设备只需置于固定地点，紧急情况下方便拿取并投入救援即可。经多次与外方专家沟通协商，双方最终达成共识，最后仅在首堆核岛主出入口各设置一台应急救援设备，足以满足应急情况需要，同时也节约了成本。

针对大型模块吊装和高空焊接作业频繁的特点，外方专家要求给每位焊工配备一台重约800斤的焊尘净化设备，并要求在现场推广此设备。此项设备其实并不能有效地收集作业面烟尘，移动该设备还会给员工带来安全隐患，现场并不实用。为此，中国核建现场人员经多次与外方HSE专家进行沟通交流，深入分析，制定并发布了《核岛临时通风方案》，只在各房间设置公用风机和风管，在反应堆厂房内安装两台大功率轴流风机将焊尘统一排到反应堆厂房外，以保证满足人身和现场文明施工要求。

实践证明了方法的有效性。首堆项目从开工至今实现了“零事故”安全目标，运用金字塔式HSE管理模式，实现了现场安全文明施工管理科学化、规范化和标准化，并荣获全国“AAA级安全文明标准化诚信工地”称号。中国核建守住了安全这条核电建造的生命线。

与此同时，中国核建人也在向外方学习优秀的项目管理方法，特别是美国西屋PCI能源服务有限公司员工的敬业精神、按文件程序操作的执行力度，以及坚持班前两分钟安全与质量风险交流等做法。美国PCI产品经理Scott刚开始对有关单位的建造能力充满质疑，但通过履行合同，质疑变成了信任，上升为尊重。2011年8月30日，在参加了AP1000主管道成果发布会后，Scott对中核五公司副总经理梁选翠说：“我很多年都没感动过了，你们的行动让我们心灵受到震撼，很受鼓舞！中核五公司这个主系统团队感动到我了！真没想到，在这么短的时间内，你们把我们做了很多年的事情全做出来了。”Scott还表示，很高兴能与中核五公司合作，并相信主管道在未来施工中一定能取得成功！

从转让空白到攻克世界级难关

尽管AP1000首堆的设计与关键设备制造技术在引进中得到了转让，但在建造方面却没有一个技术转让包。要兑现依托项目实现自主化建造的承诺，中国核建依靠的是多年积累的核电建造管理经验和技术成果。通过大胆创新、攻坚克难，中国核建走出了一条标准化设计、工厂化预制、模块化施工、专业化管理、自主化建设的核电建造新路子。

（一）模块化施工

AP1000核电站采用模块化设计理念，土建与安装平行施工，优化了传统核电站先土建、后安装的施工工艺，随之而来的也是前所未见的难题。首堆的大型结构模块共有七个。这些模块尺寸大、重量大、形状不规则，且就位环境复杂，精度要求高，难度大。为了适应新型建造的要求，中国核建人开动脑筋，在模块组安装的各个环节采取了有效控制方法，如模块的防变形控制、DP点共线度控制、就位碰撞检查控制，以此攻克了施工技术难关。通过多个现场同时施工等方法，不但提高了效率，还避免了核岛安全质量风险与工期间衔接的矛盾。目前首堆大型模块已全部成功安装就位。中国核建模块化施工也获得了多项发明和实用新型专利。

（二）大型吊装

AP1000超重件吊装的件数与重量在核电建造史上堪称史无前例。首堆500吨以上的大型超重件就达11件，两个依托项目分别使用了国内最大的2600吨、3200吨履带式起重机。首堆从开工至今已吊装设备的总重量达16000吨。在大型吊装中，中国核建人突破了吊装测力调整、主设备翻转吊装等高端技术，获多项国家实用新型专利和国家发明专利。

而就在最近3个月的时间里，首堆20多件核岛建造核心设备、主设备大件吊装全部完成。大件吊装风险巨大，是一个系统工程。它考验的是中国核建的技术准备能力、装备能力、运输能力、力学计算、辅助装置等整个系统的协调能力；考验的是中国核建对工程整体的管控能力；考验的是中国核建成员单位的联合作战能力。吊装的成功印证了中国核建在各个方面的强大实力。

（三）主设备研究安装

2011年9月22日，首堆“心脏”——压力容器成功吊装就位。在此项施工中，中国核建人首次采用了呈正八边形顶法兰对反应堆压力容器进行支撑的方式，顶法兰的精度、平面度、尺寸及对环境的要求之高前所未有，这在国内压水堆核电站中尚属首次。中国核建通过自主研发与厂家合作，研制定位钻孔方法，进行模拟实验，不断优化程序，终于攻下了这一世界性技术难关。

2012年12月20日，首堆A环蒸汽发生器成功吊装就位。2013年1月22日，B环路主管道与蒸汽发生器顺利组对成功，所有数据均满足设计要求。蒸汽发生器是核电厂压水堆动力装置的关键设备之一，单件重654吨，比国内同类产品重近一倍。其吊装技术要求之高、就位空间之小、成品保护任务之重，皆考验着中国核建敢啃“硬骨头”的攻坚能力。中国核建人与设计团队深入沟通，精心论证、优化方案，研制专用工装，通过反复调试和现场精心组织、精细施工，终于创造了又一个奇迹。

主管道施工技术是AP1000建造中最难攻克的核心技术之一。主管道连接反应堆压力容器、蒸汽发生器、反应堆冷却剂泵三大核心设备，其本身也是关键路径上的核一级设备，全部采用窄间隙焊接技术，施工的成败直接关系到AP1000能否建成。由于此次主管道首次采用国内制造、整体锻造、整体弯制的供货方式，这给工程建设带来了不确定的风险。为确保首堆现场施工顺利进行，中国核建首先开始主管道安装模拟技术研究，树立“以我为主，掌握核心技术，外方支持”的工作思路，积极与外方进行技术支持合作，引进了先进的设备、仪器和方法。经过近两年艰辛攻关，掌握了激光跟踪测量及3D建模拟合技术、现场数控坡口精确加工技术、冷热段同时组对技术、远程控制窄间隙焊接等关键技术，形成了丰硕研究成果，在掌握一系列先进技术的基础上实现了高精度、高质量、高效率的主管道

安装施工

2013年1月29日，首堆钢制安全壳顶封头吊装就位顺利完成，标志着压力容器、蒸发器、环吊、一体化顶盖等十几件主系统设备全部引入。首堆重大设备安装基本结束。

（四）土建技术攻关

AP1000核岛底板采取一次性浇筑技术，首堆核岛底板为大体积混凝土工程，属于超长薄型，在核电建造史上尚属首例。针对施工难点，中核二二在施工前，根据采取的施工方法、裂缝控制技术措施和已知施工条件，通过严格方案论证、精细施工策划，使首堆核岛底板大体积混凝土施工取得了良好效果，创造了国内核岛最长最宽底板一次浇筑纪录，最终未出现有害裂缝，完全符合设计要求。

从建造实践到反促设计优化

AP1000的设计图纸是在三门核电1号机组上首次进入工程实践的。怎样让AP1000告别图纸时代？怎样通过首堆建造使AP1000设计更优化、更完善？中国核建人积极主动争取不断从源头上去提升、完善设计，控制质量、技术风险源，并在实践中一一验证解决，为世界AP1000核电站的未来建设铺平了道路。

2012年11月30日，首堆蒸发器本体与主动旋转装置滚轮接触部位出现明显压痕，现场管理和作业人员立即停止作业，中外双方组织查找原因，复核，确认操作与设计要求相符。测量队报告指出了问题所在并提出了有效建议，但外方公司还是坚持根据自己第二次变更的设计再次起吊，结果现场检查发现比调整前还要严重，吊装作业只好再次叫停。中核五公司与外方进行了多次沟通，结果按其建议变更了设计。此后吊装时再未出现压痕。

按照外方公司提供的混凝土初版技术规格书中的设计要求，施工中需配置7台混凝土搅拌机组。中核混凝土公司在不影响混凝土质量的情况下，成功对混凝土搅拌时间进行了有效变更，经过与外方多次沟通协商，争取到了用3台搅拌机组即可满足规格书的要求。此举共降低搅拌站建设成本约2000余万元。

在首堆建造中，中国核建人还争取优化了完善入模温度设计变更、取消CI/BOP膨胀剂和纤维的使用等数十项设计，并在实践中得到充分验证。

AP1000核电建造任重道远。而执著的砥砺正激励着中国核建向着具有国际竞争力的世界一流企业目标奋勇前行！