中國(guó)核建：創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展 造就全球三代核電建造技術(shù)領(lǐng)跑者

三代核電是世界范圍內(nèi)核電技術(shù)創(chuàng)新的重要成果，世界上在建和規(guī)劃待建的核電站大部分采用三代核電技術(shù)。三代核電成套建造技術(shù)的率先全面掌握，對(duì)建好三代核電，發(fā)揮首堆效應(yīng)，提升我國(guó)核電整體經(jīng)濟(jì)性與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，具有重要意義。中國(guó)核工業(yè)建設(shè)股份有限公司憑借30 余年不間斷從事核電建造技術(shù)積淀，創(chuàng)新發(fā)展，在多個(gè)三代核電首堆項(xiàng)目同時(shí)建設(shè)過(guò)程中解決了眾多國(guó)內(nèi)外核電建造領(lǐng)域首例難題，形成了一系列具有國(guó)際先進(jìn)水平的核電站關(guān)鍵施工技術(shù)，填補(bǔ)多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外技術(shù)空白，圓滿完成了國(guó)內(nèi)首批三代核電機(jī)組建造任務(wù)。

2018 年1 月9 日，臺(tái)山核電站1 號(hào)機(jī)組“EPR 全球首堆工程”揭牌，世界上第三個(gè)開(kāi)工建設(shè)的EPR 項(xiàng)目一躍成為全球首臺(tái)即將具備商運(yùn)條件的EPR 三代核電機(jī)組。同年9月21日，三門核電1號(hào)機(jī)組順利完成168小時(shí)滿功率連續(xù)運(yùn)行考核，標(biāo)志著全球首臺(tái)AP1000核電機(jī)組具備商運(yùn)條件。2019年4月28 日，我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”全球首堆示范工程福清5號(hào)機(jī)組冷態(tài)功能試驗(yàn)一次成功，比計(jì)劃提前50天轉(zhuǎn)入調(diào)試階段，打破了核電領(lǐng)域“首堆必拖”的魔咒。首批三代核電機(jī)組世界首堆成功建成并相繼發(fā)電，標(biāo)志著中國(guó)核電建造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的新跨越！

新跨越的實(shí)現(xiàn)絕非偶然。面對(duì)沒(méi)有示范堆建設(shè)經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，首堆設(shè)計(jì)圖紙滯后，設(shè)備供貨不及時(shí)，部分工程邊設(shè)計(jì)、邊驗(yàn)證、邊施工、邊修改等重重障礙，中國(guó)核建秉承央企使命，迎難而上，積極進(jìn)行供給側(cè)改革，集中公司內(nèi)優(yōu)勢(shì)管理與技術(shù)資源，開(kāi)展“先進(jìn)壓水堆建造技術(shù)”國(guó)家重大科技專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)。堅(jiān)持集約化創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)思想，推出一系列創(chuàng)新發(fā)展新舉措，攻克一道道首堆核電建造“卡脖子”技術(shù)問(wèn)題，在科技創(chuàng)新集約化方面形成了成功經(jīng)驗(yàn)，取得了矚目成績(jī)！

“共創(chuàng)、共享、共贏”系列舉措

開(kāi)展集約化創(chuàng)新

中國(guó)核建以全面掌握三代先進(jìn)核電工程建造技術(shù)為目標(biāo)，以體制機(jī)制創(chuàng)新為指導(dǎo)，通過(guò)內(nèi)部科研資源整合，外部產(chǎn)學(xué)研用開(kāi)放合作、線上線下融合創(chuàng)新等措施，實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新從局部創(chuàng)新、孤立創(chuàng)新向協(xié)同創(chuàng)新、集約化創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變，在公司整體層面上構(gòu)建了“一個(gè)整體、兩個(gè)層面、三個(gè)中心、多個(gè)平臺(tái)”的組織管理體系和分級(jí)研發(fā)體系，使科技創(chuàng)新成為企業(yè)改革發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力之一。

加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，打造科技創(chuàng)新集約化管理模式。中國(guó)核建成立了科技領(lǐng)導(dǎo)小組，在公司層面建立了覆蓋技術(shù)體系、專家團(tuán)隊(duì)、科研項(xiàng)目、成果推廣、考核激勵(lì)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、知識(shí)庫(kù)等要素的完整科技創(chuàng)新管理體系；組建中國(guó)核建研究院，下設(shè)5個(gè)研發(fā)中心和6個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。針對(duì)4 個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域、8 個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究，形成科技創(chuàng)新管理集成系統(tǒng)，推動(dòng)中國(guó)核建科技創(chuàng)新的集約化管理。

統(tǒng)籌科技創(chuàng)新項(xiàng)目，提升研發(fā)水平。對(duì)科技創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)一管理，分級(jí)實(shí)施，針對(duì)性地開(kāi)展共性技術(shù)研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用、工藝改進(jìn)創(chuàng)新等，改變以往獨(dú)立研發(fā)模式為共創(chuàng)共享共贏模式。圍繞三代核電建造難點(diǎn)、特點(diǎn)，在承擔(dān)國(guó)家“先進(jìn)壓水堆關(guān)鍵建造技術(shù)研究”課題的同時(shí)，中國(guó)核建上市募集資金組織兩個(gè)批次共31 項(xiàng)科技創(chuàng)新項(xiàng)目，采取公司組織、成員單位共同參與、成果共享的方式，開(kāi)展項(xiàng)目統(tǒng)一立項(xiàng)與研發(fā)工作。“十三五”期間，科技創(chuàng)新投入每年度增加10%以上，持續(xù)提升科技創(chuàng)新水平。

加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理，促進(jìn)科技創(chuàng)新成果推廣應(yīng)用與共享。制定覆蓋中國(guó)核建建造業(yè)務(wù)的技術(shù)體系框架，分類管理各類工程建造技術(shù)，共形成702 項(xiàng)技術(shù)成果，其中核心技術(shù)83項(xiàng)、關(guān)鍵技術(shù)159 項(xiàng)、專用技術(shù)106 項(xiàng)。制定自動(dòng)焊等重點(diǎn)科技成果推廣應(yīng)用考核機(jī)制，以“互聯(lián)網(wǎng)+”的模式，建立公司層面知識(shí)庫(kù)，確保先進(jìn)技術(shù)的推廣應(yīng)用實(shí)施與共享，促進(jìn)先進(jìn)施工技術(shù)向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)向能力與資產(chǎn)的轉(zhuǎn)化。

打造核心專家團(tuán)隊(duì)，提供線上線下高端智力支持。中國(guó)核建大力打造技術(shù)與技能人才專業(yè)發(fā)展通道，擇優(yōu)聘任公司級(jí)首席專家2名、高級(jí)專家10 名、技能專家13 名，構(gòu)建了與子公司兩個(gè)層級(jí)專家團(tuán)隊(duì)管理模式。通過(guò)線上線下結(jié)合，在重要科研項(xiàng)目、國(guó)際國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制、技術(shù)攻關(guān)、以及工程難題處理等方面充分發(fā)揮專家團(tuán)隊(duì)的整體智力。

關(guān)鍵技術(shù)突破促進(jìn)三代核電成功建設(shè)

2009 年4 月19 日，全球首臺(tái)AP1000 機(jī)組—三門核電1 號(hào)機(jī)組正式開(kāi)工，10 月26 日，臺(tái)山核電1 號(hào)機(jī)組正式開(kāi)工；2015 年5 月7 日，中國(guó)自主三代核電“華龍一號(hào)”全球首堆福清5 號(hào)機(jī)組正式開(kāi)工。從開(kāi)工到成功建設(shè)，一項(xiàng)項(xiàng)新技術(shù)、新成果突破應(yīng)用的背后，是中國(guó)核建十年的磨礪與進(jìn)取，是中國(guó)核建一代人的青春、智慧與汗水，是中國(guó)核建研發(fā)與建造水平的新高度。

大體積混凝土澆筑技術(shù)。核電站底板由整塊大體積混凝土構(gòu)成，構(gòu)成核電站最后一道安全屏障。伴隨核電堆型的升級(jí)迭代，底板體積越來(lái)越大，從M310 堆型底板的4000多立方米、AP1000 堆型的5000 多立方米，到EPR 堆型的9000 多立方米、CAP1400 堆型的15000 立方米。中國(guó)核建在原底板分層分段澆筑工藝基礎(chǔ)上，進(jìn)行反應(yīng)堆筏基大體積混凝土整體澆筑的創(chuàng)新實(shí)踐，通過(guò)仿真模擬計(jì)算、動(dòng)態(tài)養(yǎng)護(hù)監(jiān)控等技術(shù)應(yīng)用，解決了澆筑溫度控制難、裂縫控制難、密實(shí)度檢驗(yàn)難等難題，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)核島最長(zhǎng)最寬底板一次澆筑近15000立方等多個(gè)記錄，確保無(wú)溫度裂縫的產(chǎn)生，滿足了三代核電在技術(shù)、安全、可靠性和工期與經(jīng)濟(jì)等方面對(duì)大體積混凝土施工的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

雙層安全殼施工技術(shù)。“華龍一號(hào)”、EPR反應(yīng)堆廠房設(shè)計(jì)為雙層安全殼，是核電站施工的關(guān)鍵路徑。為解決雙層殼施工中多個(gè)專業(yè)復(fù)雜施工邏輯，中國(guó)核建自主研發(fā)，形成了國(guó)際先進(jìn)的外殼穹頂免拆除梁板施工工藝、預(yù)應(yīng)力豎向倒U 形整體穿索技術(shù)與張拉工藝、多孔高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)、安全殼底板環(huán)段模塊化安裝、設(shè)備艙口曲面開(kāi)孔等成套建造技術(shù)；并自主研制了預(yù)應(yīng)力施工所有成套設(shè)備，擺脫了對(duì)國(guó)外相關(guān)設(shè)備與技術(shù)的依賴，提升預(yù)應(yīng)力施工效率2 倍以上。同時(shí)形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3 項(xiàng)，省部級(jí)以上工法20 項(xiàng)，授權(quán)專利39 件，并獲第七屆國(guó)際發(fā)明展覽會(huì)金獎(jiǎng)。

開(kāi)頂法施工技術(shù)。“開(kāi)頂法”平行施工采用平行建造模式，改變了核電站“先土建主體封頂，后設(shè)備安裝”的傳統(tǒng)施工模式，是提高核電站建造效率的最有效方式。“開(kāi)頂法”施工要求選用更加先進(jìn)、起吊能力更大的大型吊裝設(shè)備，對(duì)施工場(chǎng)地規(guī)劃、施工組織協(xié)調(diào)提出更高的要求。中國(guó)核建早在秦山核電三期就嘗試“開(kāi)頂法”吊裝，是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展核電“開(kāi)頂法”工藝研究的施工企業(yè)。通過(guò)在AP1000核電項(xiàng)目采用國(guó)內(nèi)最大起吊能力的履帶式吊車，對(duì)幾乎所有大型設(shè)備與全部模塊進(jìn)行“開(kāi)頂法”施工，掌握了“開(kāi)頂法”施工技術(shù)，并在巴基斯坦“華龍一號(hào)”項(xiàng)目上成功推廣應(yīng)用。

大型模塊化施工技術(shù)。世界首堆AP1000核電全面采用模塊化設(shè)計(jì)，共有178 個(gè)模塊。AP1000 施工第一次全面采用車間預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)組裝、整體運(yùn)輸與吊裝的先進(jìn)模塊化建造理念；第一次整體吊裝總重超1000 噸的復(fù)雜結(jié)構(gòu)模塊。為解決模塊化施工組裝異形偏心構(gòu)件眾多、焊接變形控制難、公差積累尺寸控制難、多吊點(diǎn)均勻性受力要求高、大型結(jié)構(gòu)模塊就位調(diào)整難等難題，中國(guó)核建開(kāi)展多級(jí)吊梁吊裝技術(shù)、吊裝測(cè)力調(diào)整技術(shù)、吊裝運(yùn)輸3D仿真技術(shù)、有限元應(yīng)力和變形分析等工藝技術(shù)研究，最終保障所有模塊吊裝與就位100%一次成功，顯著降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工效率。

三代核電主系統(tǒng)數(shù)字化安裝技術(shù)。主系統(tǒng)是核電站的心臟，其安裝難度大、精度高、安裝工藝復(fù)雜、施工邏輯強(qiáng)。AP1000 堆型主管道沒(méi)有調(diào)整段，其安裝工藝與以往核電堆型有根本的不同，需通過(guò)調(diào)整重達(dá)650 噸蒸汽發(fā)生器端的三個(gè)焊口位置與壓力容器連接的主管道進(jìn)行三維空間組對(duì)，同時(shí)還要滿足組對(duì)間隙小于2 毫米，錯(cuò)邊量小于0.8 毫米，是AP1000 建造中技術(shù)難度最高的核心技術(shù)。中國(guó)核建采用了激光跟蹤測(cè)量及3D 建模擬合、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)控坡口精確加工、冷熱段同時(shí)組對(duì)、遠(yuǎn)程控制窄間隙焊接等關(guān)鍵技術(shù)與相關(guān)專用工法，確保了四臺(tái)AP1000 機(jī)組均一次成功。此外，“華龍一號(hào)”壓力容器與蒸汽發(fā)生器均采用自行設(shè)計(jì)的液壓爬行機(jī)構(gòu)引入反應(yīng)堆廠房，EPR 蒸汽發(fā)生器創(chuàng)造性地采用兩臺(tái)液壓提升機(jī)空中翻轉(zhuǎn)后斜插吊裝就位，數(shù)字化相控陣檢測(cè)等先進(jìn)技術(shù)在三代核電主系統(tǒng)施工中的一次成功，標(biāo)志著中國(guó)核建在核電建造的全球領(lǐng)先位置。

核電多項(xiàng)目施工管理信息化。同時(shí)承擔(dān)30 余臺(tái)核電機(jī)組項(xiàng)目的建造任務(wù)，給中國(guó)核建多項(xiàng)目群堆管理帶來(lái)了巨大考驗(yàn)。為充分發(fā)揮集約化管理優(yōu)勢(shì)，提高群堆項(xiàng)目的監(jiān)督管控水平，中國(guó)核建自行開(kāi)發(fā)了滿足企業(yè)總部、項(xiàng)目部?jī)蓚€(gè)層面管理要求的第三代核電多項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)，系統(tǒng)包含37 個(gè)模塊，近150 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)流程。系統(tǒng)以施工進(jìn)度計(jì)劃為驅(qū)動(dòng)，使各項(xiàng)管理要素相互關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、資源配置動(dòng)態(tài)調(diào)配，并融入三維數(shù)字化多維模擬技術(shù)、BIM 技術(shù)、施工管理移動(dòng)終端、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可實(shí)時(shí)快速反映現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際進(jìn)展，跟蹤質(zhì)量問(wèn)題，為管理層提供實(shí)時(shí)、多維度的項(xiàng)目監(jiān)控手段，推動(dòng)項(xiàng)目管控效率的提升。

“十二五”以來(lái)，中國(guó)核建通過(guò)科技創(chuàng)新的集約化，承擔(dān)國(guó)家科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目15 項(xiàng)，國(guó)防科工局科研項(xiàng)目20 余項(xiàng)等共計(jì)80 余項(xiàng)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目，共獲得國(guó)防科技進(jìn)步獎(jiǎng)8 項(xiàng)，省部級(jí)以上科技獎(jiǎng)勵(lì)80 多項(xiàng)，主持和參與制定國(guó)際、國(guó)家和行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)107 項(xiàng)，形成700 余項(xiàng)施工技術(shù)，累積獲得專利授權(quán)900 余件，有力地保障了國(guó)家上一輪核電大發(fā)展期間所有項(xiàng)目的順利建成，圓滿履行了央企使命。

未來(lái)中國(guó)核建將圍繞中核集團(tuán)新時(shí)代發(fā)展戰(zhàn)略，搭建國(guó)家級(jí)核電建造研發(fā)平臺(tái)，進(jìn)一步研發(fā)和推廣核工程先進(jìn)建造技術(shù)，聚焦中核集團(tuán)重點(diǎn)項(xiàng)目的核心技術(shù)、重大技術(shù)、共性關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)數(shù)字化建造技術(shù)、智能化施工裝備等，通過(guò)兩化融合保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，持續(xù)提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，引領(lǐng)企業(yè)未來(lái)發(fā)展，為核電經(jīng)濟(jì)性提高以及競(jìng)爭(zhēng)力提升做出新的貢獻(xiàn)，為中核集團(tuán)建設(shè)成為國(guó)際一流企業(yè)、為我國(guó)建設(shè)成為核工業(yè)強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)新的力量。