田湾核电，创新成就绿色发展

田湾核电，创新成就绿色发展

——探寻VVER-1000型核电机组首次实现整体吊装“戴帽”的背后故事

田湾核电站3号机组穹顶整体吊装现场 黄磊/摄

碧空如洗，6.6米/秒的海风吹拂下，黄海水波不兴，将海山环拥的江苏田湾核电站衬托得愈发美丽。

12月20日9时15分，重达341吨的半球状“帽子”被履带式起重机的18根巨大钢索吊臂“拎”起，从拼装位置有步骤地“挪”向176米外的圆柱形核岛。

11点03分，这顶迄今世界核电站尺寸最大、重量最重的“帽子”——薄壳穹顶被首次整体吊装，扣在了核岛胖胖的“身体”上，标志着该机组的工程建设从土建施工阶段全面转入安装阶段。

田湾核电站3、4号机组是福岛事故后我国核准获批开工的首个核电项目，是继一期工程后，中俄双方深化核能领域合作的又一重大项目。二期工程核岛继续采用俄罗斯设计制造的VVER-1000/428型反应堆，这是VVER-1000型核电机组首次实施穹顶整体吊装，创造了此类型核电机组工程建设史上又一个重要里程碑。

技术创新：341吨“帽子”实现百米整体位移

VVER-1000堆型穹顶直径为44米，高22米，呈半球状体，结构总重约为341吨（不包括吊索具重量）。

江苏核电有限公司党委副书记李华平说，至今俄罗斯对VVER-1000堆型的穹顶仍然采用两次吊装，即分成球带吊装和球冠吊装。

田湾一期工程施工时，国内没有大型起重设备，至少需要两次才能完成整个穹顶吊装施工。随着国内大吨位履带起重机陆续问世，穹顶采用整体吊装已经成为核电施工的必然趋势。

在中俄双方取得穹顶整体吊装的共识后，2013年6月30日，俄方圣彼得堡设计院提供了穹顶一次吊装的设计文件, 2014年5月21日该院又提供了穹顶整体吊装的设计计算书，解决了设计阶段的全部问题。

但在具体操作中还是遇到了不小挑战。

3号机组穹顶吊装选用的履带式起重机总重约4800吨，吊装半径105.4米，它不仅要“拎”起重达341吨的“帽子”，还要随着“帽子”的位移“挪步”，最重要的是要尽量减少“帽子”的晃动，“因为薄壳厚度只有6毫米，如果风太大或者起重机摇晃，轻则穹顶会变形，重则会导致吊装设备倾覆。”

在这之前，虽然CPR1000、M310、EPR等堆型的穹顶采用过整体吊装，但与VVER-1000堆型相比，穹顶高度和重量差距较大。

江苏核电有限公司工程建设一处处长汤九军说，履带式起重机重达4800吨，这意味着行走区域的地基每平方米承载力不小于45吨，如不做特别处理，设计的行走路线难以满足要求。

中国核电工程公司为此组织了两次地基处理方案的专家评审会。在地基土原位试验的基础上，2014年9月5日，穹顶吊装起重机吊装行走道路设计得到批准。

11月6日，中核华兴在完成道路施工后，又开展了道路实际承载力特征值测试，5个点的监测结果显示，该道路能满足要求。为确保万无一失，工程人员还对吊车行走可能影响的建筑物进行了加固。

3、4号机组采用“翻版加改进”的原则进行设计建造，参考的是已投入商用的1、2号机组。

江苏核电有限公司总工程师崔方水说，改进侧重于吸取1、2机组土建、安装、调试和运行期间的经验反馈，形成了635项改进建议。经中俄双方专家详细分析讨论，确定了412项设计改进项，通过这些改进进一步提高了机组安全性和经济性，并降低了项目建设风险。

李华平算了一笔账，3号机组穹顶采用一次整体吊装工艺，不仅可节省1个月工期，还大大降低了施工过程中的安全风险。

机制创新：促设备国产化率提升

“根据一期安装和运行经验反馈，与国内产品相比，俄方设备成品质量并无多大优势，但报价却远高于国内同等产品，考虑目前国内某些设备生产能力并不低于俄方，3、4号机组核岛辅助设备和建筑安装材料由国内厂家供货。”崔方水打了形象的比喻，一期是俄方的“交钥匙”工程，主要由俄方完成，二期工程更注重让我国产设备“唱戏”。

安全壳是核电站安全保障的第四道安全屏障，即使在5个大气压下也不能损坏。安全壳穹顶钢衬里采用多种钢板和型材，主要有6毫米厚钢板、工字钢、槽钢、角钢，总重约258吨。为确保安全，相关设计规范对钢衬密封性要求非常严格。

在1、2号机组建设中，俄方明确要求，穹顶钢衬里需采用俄罗斯钢材。

3、4号机组建设伊始，业主方调研国内几大钢铁厂，对俄罗斯钢材和我国国产钢材的化学成分、力学性能等多项指标进行对比，并与俄方专家进行了大量沟通和研究，各项性能指标数据获得俄方认可，3、4号机组核岛安全壳钢衬里采用国产钢材。

安全壳钢衬里材料国产化，不仅降低了采购成本，缩短了采购周期，还有助于我国摆脱对国外产品的依赖，提升钢铁企业国际竞争力，对实施我国核电“走出去”战略、保障我国核设施长期有效运行意义重大。

在田湾核电站，这样的创新故事还有很多。

环吊是核电站建造、运行期间的主要吊装设备，1、2号机组使用的环吊来自俄方公司，成本较高。二期工程建设中，中俄双方都提出使用本国产品。

2010年3月，进入最后拍板的第7轮谈判，北京郊区的一间会议室里，气氛剑拔弩张，中俄双方代表大有不谈完不罢休的架势。

崔方水回忆，当时双方讨论最激烈的是接口如何处理，“因为我们的设备要用到俄方设计，最后我们创造性地提出，由设计方负责接口的完整性、正确性、一致性，中方负责我供货设备安全和质量”。

这场鏖战持续36个小时，当达成最后一个协议条款时，整个谈判团成员都已精疲力竭，俄方谈判组的秘书因超负荷工作甚至出现休克。

太原重工从这次谈判中，收获了公司目前最大的环吊订单，对国家来说，国产化使环吊价格下降近一半。

“我们发挥的是技术桥梁作用，帮助国内厂家在俄标准体系和厂家规范间找到结合点，向俄专家证明我国产品能够满足其提出的供货要求，甚至有的指标甚至高于他的要求。”崔方水说，在这过程中，需要对业主和厂家的合作机制进行创新，形成合力，才能有效预测项目风险，并对风险控制有信心。

管理创新：促核电产业本地化、自主化

设计的目标日期与施工进度轨迹基本重合，这是不少人打开二期工程3号机组工程进展表后发出的惊叹，项目管理人员似乎从图纸上已经精确预料到未来几年的工程进展。这在以往核电站建设中并不多见。

2010年，在中俄两国领导人的见证下，中俄双方先后签署框架合同、技术设计合同和总合同，留给设计人员的时间只有两年时间。

为什么能把工期掐得这么准，崔方水说，这是因为新时期“田湾精神”中有一条显著的特质，就是“谋定而动、赢在执行”。

二期工程参与方众多，作为业主的江苏核电有限公司重点通过管理创新确保项目建设工程进度，这当中首推“负接口”管理。

李华平打了个形象的比方来形容这一管理创新，就像一场接力比赛，上一棒选手启动时，下一棒乃至下下一棒选手已做起了热身运动，而不是等上一棒选手到位时才跑动。

在二期工程项目核准工作中，中核田湾人坚决执行“宁愿人等文件，也决不能出现文件等人”的工作方式，这样一来，每项工作的衔接时间得到大大节省。

但3号机组建设过程中，并非没有摩擦。

质量保证处处长朱洪涌在项目实施过程的巡查中没少和人吵架，“质量检查和质量监督人员经常吵架。但大家都没有私心，为的是守护安全——这是核电的生命线”。

2014年12月4日，3号机组核岛穹顶施工现场，0摄氏度的气温下滴水成冰，质保工程师执行随机监督活动，在JMN喷淋系统管道（用于应急情况下喷淋）安装区域一个拐角，敏锐地发现施工异常。

在机械连接装置中，止动垫圈是最小的单元，个头虽小作用却大。正确安装的止动垫圈能够防止螺母松动。一旦螺母松动、脱落，掉入一回路系统后，会影响机组安全运行乃至损坏机器设备，类似质量事故在别的电站发生过。

监督员找到作业人员，对方回应“我们这么做没有问题”；监督员又找到质量控制人员，质量控制人员说“我们执行俄标，俄标对止动垫圈没有具体要求”。

监督员没有放弃，对照国标止动垫圈安装标准图例，证实现场止动垫圈的安装不符合国标，施工方最终对该系统安装的所有止动垫圈进行了核查和返工处理，避免了系统潜在质量问题的发生。

“螺栓螺帽遍地都是，很容易放过去，我真佩服那些监管人员。”崔方水由衷感慨，这也是田湾核电人一贯的工作理念，一次就把事情做好，每次做都当第一次。

当天接受记者采访时，各处室负责人围着会议室的椭圆桌坐了大半圈。

李华平一一点将：核安全处副处长张迅和设计管理一处副处长周志军是一期工程的首批高级操纵员；工程合同一处周智勇已是对俄商务谈判的专家……他们大部分是1997—1999年田湾核电站建厂的“元勋”，如今已成为管理流程中的“各方诸侯”。

田湾一、二期工程的建设和运营，不仅培养了一批人才，李华平认为，最深远的意义在于，为全面掌握先进的压水堆核电站设计和设备制造技术，积累运行和管理的宝贵经验，促进核电产业的本土化和自主化，并为我国三代核电技术走出去战略打下坚实基础。