核电蒸汽发生器管板熔损缺陷回火焊道修复技术开发及应用
蒸汽发生器(SG)的传热管、管板及其密封焊缝是核电站一回路最薄弱的承压边界,决定了核电站安全运行和在役寿命。某核电项目在制SG密封焊阶段因焊接设备故障导致管板熔损(图1),承压边界受到破坏,针对SG管子管板区域复杂的结构以及该问题发生的特殊节点,从根本上解决上述问题成为制约工程建设的关键节点。 管于管板密封焊阶段,SG管板不能进行焊后热处理(热处理将导致管孔和传热管变形、氧化,管板报废等系列风险)。项目组通过反复研究提出了采用在国内重大工程领域应用尚属空白的回火焊道技术,制定了完整的返修方案和评价准则,研制了系列专用焊接及无损检测设备和工装,攻克了多项技术难关,顺利完成产品返修并通过了工厂和核电现场多次试验验证,避免了已穿管和已完成密封焊工序的传热管报废带来的巨大经济损失和工期延期。本技术成果根本上解决了SG管板熔损世界首发性难题,通过国内专家鉴定,技术成果达到了国际先进水平。 项目成果经国家核安全局批准,成功应用于某核电项目SG的返修,揽回直接经济损失超过3400万元,节约工程建设关键路径7个月,实现了回火焊道技术在核电重大装备修复上的国内首次应用,成果还可推广到我国其它重大军用、民用工程,经济效益和社会效益显著。
核电企业一体化隔离管理平台研究与应用
安全是人的基本需要,人的健康和生命是无价的,企业的发展必须以安全为前提。隔离管理在隔离危险源,保护作业现场的人身安全和设备安全方面,发挥了巨大作用,有效保障了电厂的日常生产和维修活动的安全有序进行。传统的隔离管理系统是基于机组运行期间的业务需求研制开发,仅满足机组运行期间的隔离管理需求。但是核电工程建设、调试期间同样需要保障人员和设备的安全,因此有必要研究一套同时满足调试期和运行期隔离管理需求的隔离管理平台。 本项目技术难度方面,本平台既要保证操作便捷性,又要满足多种冲突校验规则、隔离边界融合、主子票管理、标牌共享管理等业务需求,技术难度系数非常高,但是都得到了妥善的解决。先进性方面,本平台同时支持机组调试期和运行期隔离管理需求,且设计实现了两种工作许可证管理模式,在行业内尚属首例。创新性方面,本平台取得多项创新,包括“经验传承,数据资产价值最大化”、“浑然一体,维修准备操作便捷化”、“双管齐下,隔离管理模式多样化”等。可推广性方面,党的十九大报告提出“要推进绿色发展,建立绿色低碳循环发展的经济体系,壮大清洁能源产业。推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系”。核能是推进绿色发展、建设美丽中国的重要选择。目前国内在运和在建机组 56 台,年内会有核电项目陆续开通建设。调试运行期一体化、管理模式多样化、与维修系统浑然一体的隔离管理平台具有广阔的市场前景。经济社会效益方面,机组调试期间使用本系统,任何业务数据均存在甲方的数据库中,避免使用乙方的信息系统,索要业务数据产生的费用。此外,机组进入运行期,调试期间的宝贵数据无需再投入资源进行数据清理、导入,节约大量人力成本,经济效益显著。
三代核电自主化依托项目全面“管理穿透”创新与实践
本项目属于管理创新成果 作为全球 AP1000 首堆示范工程,三门核电一期工程自开工以来就面临设计深度不足、设计进度滞后、关键设备研发制造难度大、合同模式复杂、建造和调试无参考借鉴经验等多重客观困难和挑战,项目进度不断延误。随着 1 号机组由建安收尾向全面调试阶段转变,AP1000 首堆的设计、建造进入全面验证阶段,各类设计设备问题集中爆发,进度延误进一步加大。作为总承包模式下的业主单位,面对新的攻坚阶段,三门核电实施全面“管理穿透”创新,在不打乱原有管理模式、不转移合同责任的前提下,会同各个管理层次与问题解决最终方直接协调,压缩管理层次,减少中间环节,提高解决问题的效率,有效推动了工程进展。三门核电自 2015 年 10 月开始实施以体系为保障,以目标为指引,以计划为龙头,以问题为导向,以会议为抓手,以考核激励为手段,以文化引领为基石,以培育技术能力为目的的全面“管理穿透”,至 2018 年 11 月三门核电一期工程全面建成投产,共应用 3.1 年。通过实施全面“管理穿透”管理创新,增强了首堆建设队伍凝聚力和战斗力,推动三门核电一期工程项目顺利建成投产;最大限度缓解了进度延误,1 号机组缩短和优化关键路径工期 7个月 2 号机组缩短和优化关键路径工期 7.5 个月;项目安全质量可控,绩效突出,自 2004 年 7 月一期工程建设获得国务院批准,至2018 年 11 月 2 台机组全面建成投产,三门核电项目连续 172 个月未发生重伤及以上伤亡事故和重大设备事故,创下中国核电成员单位安全管理最佳纪录;三门核电技术能力显著增强,为电厂长期安全稳定运行奠定了坚实基础。 项目建成投产,全面实现“依托项目”的目标和使命。三门一期的顺利投产不仅对项目本身意义重大,其“依托”效应的发挥更是对我国三代核电战略的顺利实施做出了重要贡献。设计方面,验证并固化 AP1000 标准设计,推动 CAP 系列的再创新。设备方面,带动国内核电装备制造业整体水平的提升。工程建设方面,提升三代核电工程建造能力。调试方面,完成首堆调试工作,验证技术可靠性。运行方面,生产领域建立 AP 系列标准体系。顺利实现项目的社会价值和商业价值。三门核电一期工程全面建成投产,对浙江省调整电力结构、节能减排、双控、蓝天保卫战以及清洁能源示范省的创建有重大意义。
华龙一号示范工程建设进度管控体系与方法创新成果
福建福清核电项目为国家重点工程,一次规划、分期建设6台百万千瓦压水堆核电机组,总投资约900亿元。其中1-3号机组已分别于2014年11月、2015年10月、2016年10月建成投产,4号机组预计将于2017年11月建成投产。5、6号机组采用了我国具有完全自主知识产权的第三代核电技术“华龙一号”,其技术的先进性、安全性、经济性等与美国的AP1000、法国的EPR技术相媲美。2015年4月15日,国务院常务委员审议核准福清核电5、6号机组采用中国自主研发的三代核电机组——“华龙一号”技术,并作为示范工程进行建设。2015年5月7日,华龙一号示范工程全球首堆福清核电5号机组正式开工建设。两台机组国产化比例不低于85%,首堆工程建设总工期按62个月控制。核电首堆工程建设难度大,基本都面临目标工期延误甚至延误很大的问题,福清核电有限公司作为华龙一号示范工程建设的业主单位(以下简称业主公司),通过福清1-4号机组的建设积累了大量进度管控和项目管理经验,在此基础上,对华龙一号首堆示范工程建设管理创新性地提出了业主负责下的总承包管理模式,业主公司和工程公司在工程建设管理中双方明确合同职责,在项目管理上优势互补,形成合力、共担风险。开工两年多来,福清核电5、6号机组所有里程碑节点均提前或按期完成,2017年5月25日,5号机组钢穹顶整体吊装成功,首堆工程土建阶段以24.5个月工期(提前目标工期0.5个月)创造了当前国际上三代核电首堆施工建设史上的奇迹。从而也验证了前期业主公司在进度管控体系创新和方法实践的有效性,为“华龙一号”走出去树立了信心,为国内后续批量化建设起到了推动作用,更为项目创造了实实在在的经济效益。
田湾核电站3.4号机组通风过滤器阻力模拟装置研发
在核电厂通风系统调试中,该项目首次采用机械装置模拟核空气净化机组的高效过滤器初阻力、终阻力和碘吸附器的阻力,是在传统调试方法上的创新,该方法可以在行业内全面推广: 通过五种型号的过滤器阻力模拟装置组合使用,能够包容核电厂不同风量的核净化机组系统调试需求,同时,产品成本低、精度高、性能稳定,可重复使用,能大量节省调试备件: 该科研成果已应用于田湾3、4号机组核净化系统试验,节省人民币约380万元的备件损耗。目前,成果已移交给田湾5、6号机组,可以继续为5、6号机组创造经济效益。 该科研成果自主可控,具有良好的经济效益和社会效益,可广泛用于其他核电项目的净化机组系统调试。