鄭明光

(上海核工程研究設(shè)計(jì)院有限公司,上海 200233)

1　三代非能動(dòng)核電引進(jìn)和重大專項(xiàng)簡(jiǎn)介

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),在能源安全和環(huán)境安全的雙重驅(qū)動(dòng)下,核電成為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的一種理想選擇。2003年,國(guó)家明確了 “引進(jìn)世界先進(jìn)技術(shù),在消化吸收的基礎(chǔ)上通過(guò)再創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)我國(guó)核電自主化”的發(fā)展路徑。經(jīng)歷了核電行業(yè)專家充分的分析論證、國(guó)際招標(biāo)等系列工作,2006年,黨中央、國(guó)務(wù)院決定引進(jìn)美國(guó)西屋公司AP1000三代核電技術(shù),并開工建設(shè)浙江三門、山東海陽(yáng)兩個(gè)自主化依托項(xiàng)目[1]。

2006年,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)發(fā)布 《國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要 (2006—2020)》,確定了未來(lái)15年力爭(zhēng)取得突破的16個(gè)重大科技專項(xiàng),“大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站”列入其中,并在2008年2月國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議上得到批準(zhǔn)。大型先進(jìn)壓水堆核電站重大專項(xiàng)的總體目標(biāo)包括:掌握先進(jìn)非能動(dòng)技術(shù)與AP1000設(shè)計(jì)技術(shù),形成中國(guó)自主化版本的CAP1000(消化吸收目標(biāo));突破核電發(fā)展關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)、重大試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)和制造技術(shù),開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CAP1400先進(jìn)核電技術(shù)型號(hào) (創(chuàng)新研發(fā)目標(biāo));完成CAP1400示范工程建設(shè),推進(jìn)CAP1400批量化建設(shè),促進(jìn)CAP品牌國(guó)際化(工程目標(biāo));形成促進(jìn)核電自主可持續(xù)發(fā)展的體系與機(jī)制,使人才隊(duì)伍、技術(shù)研發(fā)、試驗(yàn)驗(yàn)證、設(shè)計(jì)分析軟件、核電標(biāo)準(zhǔn)及知識(shí)產(chǎn)權(quán)等達(dá)到或趕超國(guó)際先進(jìn)水平 (創(chuàng)新體系建設(shè)目標(biāo))。

國(guó)家重大專項(xiàng)實(shí)施十周年之際,除了示范工程建設(shè)外,其他目標(biāo)基本完成。AP1000依托項(xiàng)目建造和調(diào)試完成。AP1000設(shè)計(jì)技術(shù)、設(shè)備制造技術(shù)、關(guān)鍵材料制造技術(shù)、試驗(yàn)驗(yàn)證、軟件開發(fā)和安全評(píng)審技術(shù)的消化吸收基本完成并取得重大成果。融合了依托項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)反饋、福島事故后安全增強(qiáng)、以及關(guān)鍵設(shè)備自主化成果的CAP1000標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)完成,具備批量化建設(shè)條件。在突破大型先進(jìn)非能動(dòng)壓水堆的關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)和制造技術(shù)、重大試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)后,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電國(guó)家品牌CAP1400于2014年底開發(fā)完成,通過(guò)國(guó)家核安全局審查以及國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的通用設(shè)計(jì)審查(GRSR),圖紙存量滿足示范工程連續(xù)施工要求。同時(shí),通過(guò)壓水堆重大專項(xiàng)的實(shí)施,促進(jìn)和形成具有國(guó)際先進(jìn)水平的核電技術(shù)研發(fā)體系、先進(jìn)核電試驗(yàn)驗(yàn)證體系、關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)體系、成套設(shè)計(jì)分析軟件體系以及先進(jìn)核電標(biāo)準(zhǔn)體系;培養(yǎng)出一支高素質(zhì)的核電技術(shù)人才隊(duì)伍;使我國(guó)具備自主創(chuàng)新能力,滿足核電長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的需求。

2　依托項(xiàng)目、消化吸收和國(guó)產(chǎn)化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)CAP1000

AP1000是美國(guó)西屋公司在30多年壓水堆設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)系統(tǒng)性完整性地引入非能動(dòng)安全和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化的理念,研發(fā)形成的革新性的壓水堆機(jī)組[2]。AP1000自主化依托項(xiàng)目包括浙江三門、山東海陽(yáng)各2臺(tái)核電機(jī)組,單機(jī)功率125萬(wàn)千瓦。三門1號(hào)機(jī)組是首臺(tái)機(jī)組,2009年4月開工,2013年1月安全殼頂封頭就位,2016年2月主泵安裝完成,2017年7月通過(guò)首次裝料前核安全綜合檢查,具備裝料條件。

依托項(xiàng)目雖然因?yàn)槿穗姷男录夹g(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)、新設(shè)備、新工藝、新材料引起的設(shè)計(jì)變更、設(shè)備交付延期等原因,比合同工期進(jìn)度滯后四年,但作為世界最先進(jìn)的三代核電的首堆工程,依托項(xiàng)目是對(duì)AP1000的首次工程驗(yàn)證,也是對(duì)中國(guó)三代核電技術(shù)能力以及工程整合能力的首次實(shí)踐檢驗(yàn)。經(jīng)過(guò)中美雙方的共同努力,目前已嚴(yán)格按照國(guó)家核安全局的安全要求完成各項(xiàng)檢查和試驗(yàn),已具備裝料條件。依托項(xiàng)目建設(shè),為三代核電自主化的研發(fā)、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、工程管理、運(yùn)行服務(wù)等多領(lǐng)域提供了經(jīng)驗(yàn)反饋,為我國(guó)三代核電自主化、標(biāo)準(zhǔn)化、批量化和系列化建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在依托項(xiàng)目建設(shè)的同時(shí),三代核電技術(shù)的消化吸收工作全面展開[3]。AP1000各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù),通過(guò)分許可的方式向中核集團(tuán)、中廣核集團(tuán)等核電設(shè)計(jì)企業(yè),向上海電氣、東方電氣、哈爾濱電氣、中國(guó)一重等裝備制造行業(yè)的15家集團(tuán)70余家單位進(jìn)行了分許可。同時(shí),重大專項(xiàng)共設(shè)置包括 “核島關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)”“屏蔽電動(dòng)泵制造技術(shù)”“核島運(yùn)行和維護(hù)技術(shù)”等共19個(gè)消化吸收課題。目前,AP1000核電設(shè)計(jì)、重大設(shè)備制造、關(guān)鍵材料制造、試驗(yàn)驗(yàn)證、軟件開發(fā)和安全評(píng)審、工程管理和運(yùn)行維護(hù)等技術(shù)的消化吸收基本完成并取得重大成果。

在消化吸收AP1000設(shè)計(jì)技術(shù)和開展AP1000關(guān)鍵設(shè)備自主化研制的基礎(chǔ)上,結(jié)合依托項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)反饋和福島事故后響應(yīng)的安全要求,國(guó)產(chǎn)化AP1000標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) (簡(jiǎn)稱CAP1000)與依托項(xiàng)目建設(shè)和消化吸收工作同步啟動(dòng)。CAP1000全面采用公制系統(tǒng),遵循最新國(guó)內(nèi)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和福島事故后安全強(qiáng)化要求[4],基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)備和大宗材料的國(guó)產(chǎn)化,充分考慮了包括人形通道和吊裝空間等在內(nèi)的施工運(yùn)維可達(dá)性,對(duì)依托項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)反饋問(wèn)題 (如核島廠房電氣序列隔離問(wèn)題、爆破閥管線振動(dòng)問(wèn)題、安全殼冷卻導(dǎo)流板葉形問(wèn)題等)進(jìn)行了優(yōu)化,對(duì)施工的結(jié)構(gòu)模塊和機(jī)械模塊進(jìn)行了優(yōu)化。國(guó)產(chǎn)化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)使得CAP1000技術(shù)更加完善、國(guó)產(chǎn)化和本地化程度更高、工程可實(shí)施性更強(qiáng)、項(xiàng)目進(jìn)度可控性進(jìn)一步增強(qiáng)、成本將明顯降低。

3　自主大型先進(jìn)非能動(dòng)壓水堆CAP1400

(1)總體特征和性能

CAP1400型號(hào)[5]研發(fā)是壓水堆重大專項(xiàng)的核心,也是三代非能動(dòng)核電自主化能力的集中體現(xiàn)。

CAP1400的總體設(shè)計(jì)思路是:根據(jù)新的功率等級(jí),進(jìn)行技術(shù)研發(fā)、安全設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)與驗(yàn)證,全面貫徹國(guó)家要求的設(shè)計(jì)自主化與設(shè)備國(guó)產(chǎn)化戰(zhàn)略,積極應(yīng)對(duì)福島核事故后的國(guó)際國(guó)內(nèi)技術(shù)政策,實(shí)現(xiàn)當(dāng)前最高安全目標(biāo)和滿足最嚴(yán)環(huán)境排放要求,進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)性,從而使綜合性能達(dá)到三代核電的世界領(lǐng)先水平。

CAP1400通過(guò)功率等級(jí)提升、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)體系建設(shè)、模塊化施工、機(jī)組效率提升等措施來(lái)增強(qiáng)與提高經(jīng)濟(jì)性。采用固有安全、增大裕量、非能動(dòng)理念以及縱深防御,進(jìn)一步提高電廠安全裕量和延伸事故預(yù)防與緩解能力,考慮利用概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) (PRA)指導(dǎo)及平衡電廠設(shè)計(jì)。充分考慮輻射防護(hù)最優(yōu)化和放射性廢物最小化原則,提高環(huán)境友好性。充分利用可靠性設(shè)計(jì)理念確保在低維護(hù)要求下獲得電廠較高的發(fā)電可靠性,充分考慮電廠的可維修性和可達(dá)性。采用先進(jìn)的一體化數(shù)字儀控系統(tǒng),系統(tǒng)高度集成化、保護(hù)功能多樣化,控制室設(shè)計(jì)充分考慮人因并通過(guò)完整的功能需求分析和功能分配進(jìn)行人機(jī)接口設(shè)計(jì)。充分考慮非能動(dòng)系統(tǒng)的流阻、熱阻和風(fēng)阻對(duì)安全與運(yùn)行性能的影響,確保非能動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)健性。

為提高型號(hào)的安全性,CAP1400采用多層級(jí)的非安全級(jí)的能動(dòng)縱深防御設(shè)施和非能動(dòng)的專設(shè)安全設(shè)施應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故,實(shí)施系統(tǒng)性的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解策略。為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性與程序的適用性,開展了包括非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)綜合性實(shí)驗(yàn) (ACME)[6]、非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn) (CERT)、堆內(nèi)熔融物滯留 (IVR)臨界熱流密度試驗(yàn)[7]等在內(nèi)的17項(xiàng)關(guān)鍵試驗(yàn) (6個(gè)課題、17項(xiàng)試驗(yàn)、887個(gè)工況)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了設(shè)計(jì)的合理性和CAP1400的安全性。

三代核電的基本要求之一是堆芯熔化頻率(CDF)小于1×10-5,大量放射性釋放頻率(LRF)小于1×10-6。CAP1400的CDF和LRF分別是4.02×10-7和5.07×10-8,遠(yuǎn)低于URD和我國(guó)的事故限值要求。特別是CAP1400技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了最小應(yīng)急的要求。在設(shè)計(jì)上消除需要廠外應(yīng)急的嚴(yán)重事故序列,從技術(shù)上能夠滿足無(wú)需應(yīng)急撤離的準(zhǔn)則要求[8]。核安全局對(duì)CAP1400初步安全分析報(bào)告的評(píng)審結(jié)論認(rèn)為:CAP1400示范工程滿足我國(guó)現(xiàn)行有效的核安全相關(guān)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求,達(dá)到了 《核安全與放射性污染防治 “十二五”規(guī)劃及2020年遠(yuǎn)景目標(biāo)》中為“十三五”期間新建核電機(jī)組確定的安全目標(biāo)。

(2)主要技術(shù)創(chuàng)新

CAP1400主要的技術(shù)創(chuàng)新與特點(diǎn)是:

1)堆芯從AP1000的157盒14 ft(1 ft=0.3048 m)燃料組件,增加為193盒燃料組件,采用高燃耗、低泄漏堆芯裝載方式,提高中子經(jīng)濟(jì)性的同時(shí),進(jìn)一步延長(zhǎng)壓力容器的運(yùn)行壽期;堆芯設(shè)計(jì)具備高50%的MOX裝載能力[9];運(yùn)行期間反應(yīng)性控制采用機(jī)械補(bǔ)償控制,具備較好的運(yùn)行靈活性,減少運(yùn)行過(guò)程中含硼廢液產(chǎn)生量,特別是負(fù)荷跟蹤工況下廢水產(chǎn)生量相比于其他堆型大大減少,提高了機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)的環(huán)境相容性。

2)優(yōu)化設(shè)備和部件設(shè)計(jì),提升部件性能和可靠性;通過(guò)增強(qiáng)鍛件制造能力,減少壓力容器和一回路系統(tǒng)的焊縫,保證一回路完整性并簡(jiǎn)化在役檢查,減少了在役服務(wù)人員的放射性劑量。主管道整體鍛造成型,壓力容器頂蓋采用一體化鍛造工藝。

3)反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)取消傳統(tǒng)的中子屏蔽板,降低堆內(nèi)出現(xiàn)松動(dòng)部件的風(fēng)險(xiǎn);下腔室結(jié)構(gòu)取消流量分配裙,采用可拆換的均流板設(shè)計(jì),在提高性能與可靠性的同時(shí)優(yōu)化流量分配性能;額外增加了堆內(nèi)構(gòu)件的重量,以提高堆內(nèi)熔融物滯留 (IVR)安全裕度,同時(shí)增強(qiáng)了抗流致振動(dòng)的能力。

4)優(yōu)化反應(yīng)堆冷卻劑管道和主蒸汽管道設(shè)計(jì),在滿足性能要求的同時(shí)降低了主管道流速與主蒸汽流速,緩解機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中管道內(nèi)流動(dòng)加速腐蝕 (FAC)問(wèn)題,提高運(yùn)行安全性。

5)增大爆破閥的容量,增強(qiáng)一回路的泄壓能力。考慮到鋼安全殼既是二級(jí)壓力容器,也是放射性的邊界,增大了設(shè)計(jì)容量,增厚了安全殼鋼板。

6)研發(fā)新型蒸發(fā)器,傳熱面積較AP1000增加了27%,并降低一回路流阻和改善二次側(cè)參數(shù);采用經(jīng)過(guò)充分設(shè)計(jì)試驗(yàn)的汽水分離器,包括146個(gè)初級(jí)分離器和8組單層平行布置的采用雙鉤波形板的干燥器。CAP1400使用的汽水分離裝置 (秦山汽水分離器改進(jìn)型+改進(jìn)的雙鉤波形板干燥器)從50%到140%的功率負(fù)荷均能保持較低的蒸汽出口濕度,其適用范圍廣泛,蒸汽品質(zhì)較高[10]。

7)從設(shè)備、材料與運(yùn)行方式的源頭上控制放射性廢液的產(chǎn)生,并采用先進(jìn)三廢處理工藝,如對(duì)放射性廢液處理系統(tǒng)增設(shè)離子交換序列和化學(xué)絮凝工藝,降低放射性廢液排放濃度,使濱海廠址放射性流出物濃度不超過(guò)1000 Bq/L,內(nèi)陸廠址不超過(guò)100 Bq/L。對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置除碘過(guò)濾器,并盡量使廢氣、廢液、廢固總量最小化;此外在設(shè)計(jì)上考慮適應(yīng)未來(lái)更嚴(yán)格環(huán)保要求的接口。

8)開發(fā)了更大排汽面積的長(zhǎng)葉片以提高汽輪發(fā)電機(jī)效率 (末級(jí)葉片長(zhǎng)度達(dá)1.828 m);對(duì)機(jī)組二回路采用冷端優(yōu)化使機(jī)組熱效率進(jìn)一步得到優(yōu)化,使示范工程的反應(yīng)堆熱效率達(dá)到37%。

9)采用高可靠性與防黑客的一體化數(shù)字儀控系統(tǒng),系統(tǒng)高度集成化、保護(hù)功能多樣化。

10)采用 “干廠址”設(shè)計(jì)理念,并通過(guò)在輔助廠房和安全級(jí)蓄電池間增設(shè)活動(dòng)擋水閘板及提高蓄電池房間的地坪標(biāo)高,確保機(jī)組防內(nèi)外部水淹能力。

11)屏蔽廠房采用鋼板混凝土設(shè)計(jì),按美國(guó)NEI導(dǎo)則進(jìn)行分析,結(jié)果表明飛機(jī)撞擊不會(huì)影響安全殼結(jié)構(gòu)的完整性、反應(yīng)堆冷卻能力、乏燃料池的完整性及其冷卻能力,設(shè)計(jì)符合國(guó)際上目前關(guān)于飛機(jī)撞擊的安全標(biāo)準(zhǔn)要求,具備抗大型商用飛機(jī)撞擊的能力[11]。適當(dāng)增加底板厚度,

12)根據(jù)AP1000依托項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)反饋,優(yōu)化模塊化設(shè)計(jì)和建造,減少現(xiàn)場(chǎng)施工組裝工作量,方便制作、運(yùn)輸、安裝和施工,縮短建造工期,從而降低總造價(jià),同時(shí)為后續(xù)運(yùn)行維護(hù)提供便利條件。

13)對(duì)機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備和大宗材料進(jìn)行自主化開發(fā),基本實(shí)現(xiàn)設(shè)備和材料國(guó)產(chǎn)化,包括大型鍛件、鋯材、U形管、核電焊材、密封材料、雙向不銹鋼、馬氏體低碳低合金鋼等,有效降低機(jī)組建造成本。主要設(shè)備材料的國(guó)產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)是重大專項(xiàng)的突出亮點(diǎn),也為工程化、批量化、走出去戰(zhàn)略實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),降低了項(xiàng)目進(jìn)度方面的風(fēng)險(xiǎn)。

14)主控制室設(shè)計(jì)中充分考慮人因工程,改善人機(jī)界面,進(jìn)一步提高可用性與可操作性。充分考慮核島內(nèi)運(yùn)維時(shí)的可達(dá)性,配備照明暖通等支持系統(tǒng)。采用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)進(jìn)行維修模擬,提高機(jī)組的可運(yùn)行性和可維修性。采用可靠性設(shè)計(jì)理念確保在低維護(hù)要求下獲取電廠高可靠性,落實(shí)可靠性分配與設(shè)計(jì)思想,使電廠的可利用率大于93%。開發(fā)核電廠在線安全與性能監(jiān)督功能,提升核電廠狀態(tài)辨識(shí)能力與現(xiàn)實(shí)安全。

CAP1400在實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和凈電功率突破1350 MW的過(guò)程中攻克了一系列技術(shù)難點(diǎn)與挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的技術(shù)創(chuàng)新,這些工作在客觀上使具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CAP1400的整體性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

4　三代核電產(chǎn)業(yè)能力與供應(yīng)商體系形成

三代核電技術(shù)引進(jìn)之初,國(guó)家高度重視三代核電的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化工作。經(jīng)過(guò)近十年的艱苦努力,設(shè)備研制取得重大成果,壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件、蒸汽發(fā)生器、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、主管道、穩(wěn)壓器、非能動(dòng)水箱、汽輪機(jī)長(zhǎng)葉片、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、三大泵等一批重大設(shè)備實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化;屏蔽電機(jī)主泵、數(shù)字儀控系統(tǒng)、爆破閥等核心設(shè)備均已完成樣機(jī)制造;材料研制實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破,超大型鍛件、690合金管、壓力容器密封件、核級(jí)鋯材、核級(jí)電纜、核級(jí)焊材、安全殼鋼板、雙向不銹鋼鋼板等關(guān)鍵材料加工制造技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。依托項(xiàng)目四臺(tái)機(jī)組國(guó)產(chǎn)化率從31.5%提高到72%,CAP1400示范工程總體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率 (包括核島、常規(guī)島、儀控系統(tǒng))超過(guò)85%,接近90%。截至目前,包括105家國(guó)內(nèi)企業(yè)、9家合資企業(yè)、23家外資企業(yè)在內(nèi)的AP/CAP三代核電裝備供應(yīng)鏈體系已經(jīng)完成布局,已形成的裝備加工、制造、試驗(yàn)?zāi)芰δ軌驖M足三代核電的技術(shù)要求,支持每年6～8臺(tái)三代核電機(jī)組的批量化建設(shè),支撐國(guó)內(nèi)核電工業(yè)的可續(xù)發(fā)展和CAP海外出口項(xiàng)目[12-14]。

在工程建設(shè)方面,通過(guò)不斷探索、實(shí)踐、總結(jié)依托項(xiàng)目的工程經(jīng)驗(yàn),突破了核島大體積混凝土一次性澆注、核電模塊的設(shè)計(jì)和制造、鋼制安全殼的制造和拼裝、主管道組對(duì)及焊接等關(guān)鍵施工技術(shù),具備了三代核電模塊化施工和高效的工程建造能力。在項(xiàng)目管理上,掌握了AP1000工程管理技術(shù),建立了涵蓋設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造、建造的一體化管理信息平臺(tái)[15],構(gòu)建了三代核電專業(yè)化工程管理體系,培育了一大批專業(yè)化管理人才,提升了核電領(lǐng)域精細(xì)化管理水平。

在試驗(yàn)驗(yàn)證方面,新建和改造了一批具有世界先進(jìn)水平的針對(duì)非能動(dòng)設(shè)計(jì)研究的試驗(yàn)設(shè)施,掌握了試驗(yàn)臺(tái)架設(shè)計(jì)、建造、安裝、調(diào)試運(yùn)行相關(guān)的技術(shù)和維護(hù)規(guī)程,形成了先進(jìn)的回路運(yùn)行和維護(hù)、測(cè)量和數(shù)據(jù)采集、比例分析和結(jié)果評(píng)價(jià)等設(shè)施和能力,并開展了包括非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)綜合試驗(yàn)等在內(nèi)的大型試驗(yàn),積累了海量數(shù)據(jù)。在設(shè)備鑒定方面,通過(guò)研發(fā)和建設(shè),形成了AP/CAP核電站設(shè)備鑒定技術(shù)平臺(tái),其中LOCA試驗(yàn)裝置、熱老化試驗(yàn)裝置、高頻振動(dòng)試驗(yàn)裝置等已投入使用,開展了CAP系列電氣貫穿件、CAP1400核級(jí)閥門用1E級(jí)直流電動(dòng)裝置、CAP系列爆破閥和CAP1400主蒸汽安全閥等設(shè)備鑒定,開展了CAP1400蒸汽發(fā)生器690 U形管材料、三代核電反應(yīng)堆壓力容器材料等性能評(píng)估。已建成的試驗(yàn)驗(yàn)證和設(shè)備鑒定平臺(tái),能夠滿足核電型號(hào)開發(fā)和設(shè)備材料鑒定的需求。

在軟件方面,通過(guò)引進(jìn)和自主研發(fā),形成了涵蓋堆芯設(shè)計(jì)、安全分析、設(shè)備設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電儀設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的三代核電設(shè)計(jì)分析軟件體系;通過(guò)軟件自主化、平臺(tái)化、數(shù)字化和先進(jìn)性改造,拓展了軟件的適用范圍,增強(qiáng)了同步和協(xié)同計(jì)算能力,改善了人機(jī)界面,形成了可用于三代非能動(dòng)型號(hào)系列化開發(fā)的先進(jìn)軟件平臺(tái)體系[16]。

在標(biāo)準(zhǔn)方面,通過(guò)國(guó)內(nèi)34家單位為期4年的攻關(guān),中國(guó)先進(jìn)核電標(biāo)準(zhǔn)體系研究課題第一階段已經(jīng)完成,及時(shí)固化了重大專項(xiàng)研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、建造等方面的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)。目前第二階段研究工作由12家國(guó)內(nèi)企業(yè)牽頭開展,預(yù)計(jì)2020年底完成,初步形成可支撐我國(guó)核電自主化發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系[17]。

5　結(jié)論

以AP1000消化吸收和CAP1400型號(hào)開發(fā)為牽引的壓水堆重大專項(xiàng)的實(shí)施,促進(jìn)了我國(guó)三代核電技術(shù)的研發(fā)和設(shè)計(jì)水平,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備材料國(guó)產(chǎn)化的研制目標(biāo)和裝備制造能力的整體升級(jí),打造了三代核電的工程建造能力和專業(yè)化管理能力,建成了一批具有世界先進(jìn)水平的綜合配套試驗(yàn)設(shè)施和設(shè)備鑒定平臺(tái),形成了成套的先進(jìn)設(shè)計(jì)分析軟件體系,提升了我國(guó)核電安審監(jiān)管和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)水平,培養(yǎng)了一支高素質(zhì)的核電技術(shù)人才隊(duì)伍,為我國(guó)核電的可持續(xù)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在新型舉國(guó)體制支持下,在全國(guó)近兩百家單位、兩萬(wàn)多人的共同努力下,核電工作者完成了國(guó)家任務(wù),形成了國(guó)家品牌,提升國(guó)家能力。在重大專項(xiàng)實(shí)施十周年之際,從AP1000到CAP1400,我國(guó)三代核電完成了引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新的自主化歷程,提升了核電的綜合實(shí)力,實(shí)現(xiàn)了發(fā)展的跨越。

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