秦山第二核電廠是我國九五期間建設(shè)的唯一按照自主設(shè)計、自主建設(shè)、自主調(diào)試運行、自主管理建設(shè)的核電廠。遵照以我為主、中外合作的方針，抓住設(shè)計自主化這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)；采取以大亞灣核電站為參考，根據(jù)國際上30萬千瓦一個環(huán)路的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計概念，和兩環(huán)路核電站的特點，通過技術(shù)引進、科研攻關(guān)，采用國際先進的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，與國際接軌；努力吸取大亞灣核電廠運行后的經(jīng)驗反饋，跟蹤國際上核電發(fā)展的新趨勢，實施技術(shù)創(chuàng)新，使得秦山第二核電站具有較優(yōu)的運行性能，較大的安全裕度，較高的國產(chǎn)化率，較低的比投資。

         1、項目建設(shè)背景

         秦山二期工程1987年10月批準(zhǔn)立項，1992年7月批準(zhǔn)可行性研究報告，1992年11月批準(zhǔn)初步設(shè)計，1993年5月開始土石方開挖，1995年12月批準(zhǔn)開工，并列入國家“八五”重點建設(shè)項目，1996年6月澆灌第一罐混凝土，2001年3月初開始調(diào)試，2001年10月首次裝料，2001年12月達到臨界，2002年2月并網(wǎng)發(fā)電，2002年4月達到滿功率商業(yè)運行。

         2、項目建設(shè)準(zhǔn)則

        2.1以我為主，中外合作。自主設(shè)計、自主建設(shè)、自主調(diào)試運行、自主管理。 2.2與國際接軌，根據(jù)國際上30萬千瓦一個環(huán)路的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計概念，采用國際先進的核電標(biāo)準(zhǔn)，按照商用核電站的要求設(shè)計、建設(shè)和管理。 2.3遵循國家核安全、環(huán)保及其他有關(guān)法規(guī)，滿足核安全及環(huán)境保護的各項要求。 2.4結(jié)合國內(nèi)的工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)，充分利用國內(nèi)已引進的技術(shù)，提高核電設(shè)備國產(chǎn)化率，通過多種方式，引進技術(shù)，提高核電設(shè)備制造能力。 2.5降低核電廠的造價，提高核能發(fā)電的經(jīng)濟性。

         3、主要技術(shù)特點

         為了實現(xiàn)商用核電站的目標(biāo)，秦山二期的設(shè)計采用國際先進的核電標(biāo)準(zhǔn)，鑒于核島設(shè)計以大亞灣核電站為參考，采用法國相關(guān)的核電標(biāo)準(zhǔn)；常規(guī)島運用已引進的美國技術(shù)，采用美國標(biāo)準(zhǔn)；同時為了能實現(xiàn)國產(chǎn)化，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用與國際標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)?shù)膰鴺?biāo)。為此在設(shè)計中必須認真處理各類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上的接口，使其滿足核電站各系統(tǒng)之間的功能接口，材料及其焊接性能的相容性，水化學(xué)的相容性，結(jié)構(gòu)承載要求及力學(xué)分析的一致性。秦山二期在設(shè)計中運用了國際成熟的核電設(shè)計技術(shù)，其中包括上百個國外引進的計算機軟件，這些軟件大多經(jīng)過消化、吸收、工程應(yīng)用開發(fā)，并在實踐中進行計算驗證。

        由于大亞灣核電站為三環(huán)路百萬千瓦級機組，而秦山二期為二環(huán)路六十萬千瓦機組，因此設(shè)計上差異很大，很多的設(shè)計參數(shù)需要經(jīng)過專門的試驗或計算得到；反應(yīng)堆物理、熱工、水力需重新進行計算，系統(tǒng)功能及管道力學(xué)需重新進行分析計算，設(shè)備及其載荷、抗震、疲勞分析都需要重新進行設(shè)計和分析。加上廠址條件不同，與廠址有關(guān)的輸入并不相同。根據(jù)秦山二期的特點和具體情況，獨立自主地完成了全部設(shè)計及分析工作，其中包括可行性研究、總體設(shè)計、初步設(shè)計和施工設(shè)計,涵蓋了近100個子項，330個系統(tǒng)，5000余份技術(shù)文件，70000余張圖紙。根據(jù)工程的特點，吸取了核電站運行的經(jīng)驗反饋及國際先進壓水堆的設(shè)計思路，在秦山二期上作了相應(yīng)的改進和優(yōu)化，并根據(jù)當(dāng)前國際上對核電站的安全要求，對系統(tǒng)和設(shè)備制定了相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，并在設(shè)計中予以體現(xiàn)。其主要技術(shù)特點如下：

        3.1堆芯設(shè)計

         秦山第二核電廠是二環(huán)路的壓水堆核電站，對堆芯而言，秦山第二核電廠是一個全新的設(shè)計。同時也與美國、日本的二環(huán)路壓水堆核電站不同。秦山第二核電廠堆芯選用121個17×17的AFA-2G組件，其中帶有控制棒組件33組，一、二次中子源組件各一組，從而可以直接運用我國為百萬千瓦級核電站引進的核燃料組件及相關(guān)組件的設(shè)計和制造技術(shù)。AFA組件的選擇有利于我國燃料組件的標(biāo)準(zhǔn)化。對這樣一個全新的堆芯，反應(yīng)堆及主回路系統(tǒng)要重新設(shè)計，除了物理、熱工水力、力學(xué)的分析計算外，還開展了堆芯水力學(xué)試驗及流量分配試驗、堆內(nèi)構(gòu)件流致振動模型試驗等大型科研攻關(guān)試驗，以驗證設(shè)計的正確性并為設(shè)計優(yōu)化提供依據(jù)。

         由于是我國自主設(shè)計的第一座商用核電站，在設(shè)計中確保安全第一。為此燃料棒平均線功率密度為16.09kW/m，使得堆芯的線功率密度較引進的核電站降低了15%，亦較國際上同類兩環(huán)路核電站低，提高了堆芯的熱工安全裕量，與美國對先進堆的要求相一致，符合國際上進一步提高核電站安全性的趨勢。在保證安全的前提下，盡量提高經(jīng)濟性。在秦山二期的堆芯設(shè)計中考慮到可采用先進的燃料管理1/4燃料管理策略，以代替1/3燃料管理策略，提高核燃料的利用率。

        3.2主參數(shù)確定

         秦山二期考慮了國內(nèi)60萬千瓦級汽輪發(fā)電機組優(yōu)化設(shè)計的性能指標(biāo)和特點，確定了秦山核電廠的主參數(shù)，在保證安全的前提下，主參數(shù)特別是流量和溫度比較高使得每個環(huán)路的出力達到33萬千瓦，比美、日二環(huán)路壓水堆核電廠單個環(huán)路的出力（約29.5萬千瓦）都要高。

         在引進的火電技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對核電參數(shù)及核電站用汽輪機的特點，重新進行了汽輪機組的設(shè)計，選擇優(yōu)化的模塊組合，即，汽輪機高壓缸選用BBO57N 模塊，低壓缸選用BB0474R模塊，一高三低，高、低壓缸之間設(shè)置兩臺汽水分離再熱器。二回路熱力系統(tǒng)選用三高、三低、一除氧的模式，提高了機組的出力和熱效率；汽輪機組在平均水溫（18℃）下出力為68.9萬kW，夏季工況最高水溫下出力為65萬kW 。同時，發(fā)電機組在優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)上，提高氫冷的效率，使其最大出力達到70萬kW。與此相適應(yīng)，升壓變壓器在原先設(shè)計的基礎(chǔ)上進行改進，從單相每臺24萬kVA，提高到25萬kVA，從而滿足將汽輪發(fā)電機組的出力扣除廠用電外全部輸入電網(wǎng)的要求。

        可以看到，秦山二期汽輪發(fā)電機組的出力是在同類型二環(huán)路壓水堆核電站中最大的，核電廠的毛效率近34%（夏季工況），亦是二環(huán)路核電廠中比較高的。所采用的汽輪發(fā)電機組和升壓變壓器亦是目前國產(chǎn)機組中容量最大的。

        3.3反應(yīng)堆本體設(shè)計

        反應(yīng)堆本體由燃料組件及其相關(guān)組件、堆內(nèi)構(gòu)件、反應(yīng)堆壓力容器及其支承、控制棒驅(qū)動機構(gòu)、保溫層和堆頂結(jié)構(gòu)組成。

        為了提高反應(yīng)堆壓力容器的工作壽期，減少快中子注量率對反應(yīng)堆壓力容器的輻照損傷，在反應(yīng)堆本體設(shè)計中采取了加大堆內(nèi)構(gòu)件與反應(yīng)堆壓力容器之間環(huán)形空間的水層厚度等措施，使得反應(yīng)堆壓力容器壽期末內(nèi)表面的快中子注量計算值為1.2×1019n/cm2,低于設(shè)計限值5.0×1019n/cm2,遠小于所參考的法國核電站的快中子注量，保證了反應(yīng)堆壓力容器40年的工作壽期，預(yù)計可達到60年。

        秦山二期堆芯設(shè)計的特點：相對少的燃料組件和相關(guān)組件，相對增厚的水層、兩環(huán)路的布置和恰當(dāng)增加的環(huán)路冷卻劑流量，要求重新進行反應(yīng)堆系統(tǒng)的水力學(xué)設(shè)計，為此開展了相應(yīng)的水力學(xué)模型試驗和計算分析，其中包括冷卻劑在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)部的壓降分布、堆芯入口和出口的流量分布、堆芯流道、堆內(nèi)旁流份額、局部流體速度等水力特性試驗。根據(jù)試驗研究結(jié)果優(yōu)化了流道結(jié)構(gòu)設(shè)計，調(diào)整了流量分配板的設(shè)計，保證了堆芯流量的均勻分布，以滿足堆芯熱工設(shè)計的要求，計算出了各部分的阻力系數(shù)，為確定主泵揚程提供依據(jù)。鑒于反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件設(shè)計屬非原型二類，為了驗證上述改進在流致振動上是安全的，根據(jù)核安全法規(guī)的要求，不僅作了1∶5的流致振動模型試驗，理論分析計算，還在調(diào)試階段在實堆上進行了流致振動實測。通過堆上實測及實測前后的全面檢查，驗證了流致振動的影響滿足核安全法規(guī)的要求，同時實測數(shù)據(jù)、模型試驗和計算分析結(jié)果相互之間符合得比較好。流致振動在堆上進行高溫、高壓下的實測，技術(shù)難度相當(dāng)大，國外也只在少數(shù)堆上進行過，國內(nèi)尚屬首次。

        驅(qū)動線設(shè)計是另一項重要的設(shè)計內(nèi)容，它直接關(guān)系到反應(yīng)堆的運行安全。落棒時間是安全停堆的重要考核指標(biāo)。為了驗證設(shè)計，除了對影響驅(qū)動線性能的各項因素進行試驗分析外，還進行了驅(qū)動線熱態(tài)綜合考驗以驗證控制棒驅(qū)動線在正常工況下的運行性能和落棒性能，驅(qū)動機構(gòu)的壽命、導(dǎo)向筒組件的導(dǎo)向性能及控制棒磨損等。此外，還通過多點激振的地震試驗，驗證了控制棒驅(qū)動線在地震條件下的運行特性、落棒功能等。

        壓力容器采用容器法蘭——接管段整體鍛件，堆芯筒體單個鍛件，取消了活性區(qū)部分的焊縫，大大改善了壓力容器的耐輻照性能。材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度（RTNDT）低于-20℃，保證了在設(shè)計壽期內(nèi)不發(fā)生脆性斷裂。

        按規(guī)范對反應(yīng)堆壓力容器進行了在各種工況下完整的力學(xué)分析，包括應(yīng)力分析、疲勞分析、斷裂分析。由于兩環(huán)路的特點，在壓力容器上設(shè)置了安注接管，因此還對安全注入時引起的熱沖擊進行分析。

        3.4反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)設(shè)計

        反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)包括反應(yīng)堆壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動機構(gòu)、蒸汽發(fā)生器、反應(yīng)堆冷卻劑泵、穩(wěn)壓器、主管道、波動管以及相關(guān)的閥門等。

        兩條環(huán)路采用對稱布置，在壓力容器上進出口接管夾角為60°，與所參考的法國核電站相比，主管道冷熱段夾角由50°改為60°，增加了主管系的柔度，有利于熱膨脹的補償和地震載荷的緩沖。穩(wěn)壓器波動管，在國內(nèi)首次采用了傾斜式逐步提高坡度的設(shè)計，以減少波動管內(nèi)冷熱水分層引起的應(yīng)力不均而造成的疲勞損傷。

        在設(shè)備設(shè)計和選型上，采用國外核電站中一些最新技術(shù)。反應(yīng)堆壓力容器采用冷頂蓋設(shè)計，通過旁路用較低溫度的入口冷卻劑冷卻頂蓋，降低了頂蓋在運行時的溫度。此外，將驅(qū)動機構(gòu)管座材料及焊材改為性能好的Inconel690，從而防止驅(qū)動機構(gòu)管座與頂蓋焊縫產(chǎn)生裂紋的可能性。蒸汽發(fā)生器的設(shè)計，在管子數(shù)量、排列方式、支承板的型式（拉制的四葉梅花形孔）等作了重大改進，使其傳熱效率、流動阻力有明顯改進，傳熱面積為5630m2，大于設(shè)計要求的裕量。蒸汽發(fā)生器采用帶管嘴的整體鍛件，錐形鍛件帶直管段，傳熱管采用Inconel 690，改進了給水環(huán)管及其支管的設(shè)計，并在其下方增設(shè)了殘渣收集器，改進了汽水分離器的設(shè)計，提高了蒸汽出口的干度（干度99.9%），提高了水質(zhì)要求，改善了蒸汽發(fā)生器的運行性能及可靠性。通過改進反應(yīng)堆冷卻劑泵的設(shè)計，使泵的效率提高到79%，較法國核電站72%的效率高，一年可省電400多萬千瓦時。主泵還采用了耐高溫的機械密封，提高了機械密封的可靠性，并在全廠斷電事故情況下不致由于機械密封失效而導(dǎo)致主冷卻劑系統(tǒng)泄漏，使事故進一步擴大。穩(wěn)壓器的比容積由0.144增大到0.162，在系統(tǒng)升溫、負荷階躍變化、甩負荷等工況下，能更好地補償壓力波動，提高系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。

         出于技術(shù)和經(jīng)濟上的考慮，除自主研制的設(shè)備外，秦山二期設(shè)備采購自不同國家的供應(yīng)商。這樣就出現(xiàn)一個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相容和接口協(xié)調(diào)一致的問題。處理這類問題的原則是，設(shè)備功能一定要滿足系統(tǒng)設(shè)計的要求，即設(shè)計選用的RCC-P規(guī)范的要求，設(shè)備設(shè)計的規(guī)范除滿足供應(yīng)商本國所適用的設(shè)計規(guī)范（例如ASME）外，還需要滿足設(shè)備采購技術(shù)規(guī)范書規(guī)定的以設(shè)計選用的RCC-M為準(zhǔn)的特殊要求或補充要求，以達到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上的自洽一致要求。在處理大量的接口問題上，特別關(guān)注材料的相容性問題，水質(zhì)和水化學(xué)的相容性問題，以及在力學(xué)分析和水壓試驗上的一致性問題。這樣，科學(xué)合理地處理了多國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的相容性和復(fù)雜接口的一致性，從而使秦山第二核電廠的綜合技術(shù)性能達到了20世紀(jì)九十年代國際上同類核電站的同等水平。

        3.5核輔助系統(tǒng)及安全系統(tǒng)的設(shè)計

         根據(jù)秦山二期核電廠的特點和總的設(shè)計要求，參考相關(guān)的成熟電站的設(shè)計和運行反饋的經(jīng)驗，在設(shè)計中進行了一系列的改進，諸如：（1）鑒于二環(huán)路核電廠在大失水事故（LOCA）情況下，一條環(huán)路管道斷裂失水所占的份額較三環(huán)路大得多，為了保證堆芯的冷卻，安全注入系統(tǒng)增設(shè)了反應(yīng)堆壓力容器上的兩個直接安注，以提高安注系統(tǒng)的有效性。同時為了保證在主蒸汽管道斷裂事故時，高壓安注濃硼注入的有效性，在安注的前3分鐘通過硼酸注入箱注入主回路冷段，3分鐘后再打開旁路直接注入反應(yīng)堆壓力容器，從而抑制了由于溫度效應(yīng)而引起的正反應(yīng)性突增，經(jīng)過詳細的事故分析，上述配置方式，能滿足安全要求。（2）鑒于二環(huán)路核電廠在主給水管道斷裂事故情況下，應(yīng)由完好的蒸汽發(fā)生器所帶走的熱量較三環(huán)路每臺蒸汽發(fā)生器大得多，按所參考的核電站設(shè)計輔助給水系統(tǒng)即二臺電動泵（2×50%）、一臺汽動泵（1×100%）經(jīng)母管向蒸汽發(fā)生器供水，已不能滿足安全的要求。因此，秦山二期輔助給水系統(tǒng)A、B兩列中的每一列分別采用一臺汽動泵和一臺電動泵，系統(tǒng)中能動部件的冗余度為4×100%，提高了系統(tǒng)可靠性，它與當(dāng)前先進壓水堆的研究方向相一致。（3）余熱排出系統(tǒng)亦根據(jù)二環(huán)路特征，作了相應(yīng)的修改。兩個系列由并聯(lián)的兩條吸水管路分別從兩個環(huán)路的熱段取水，匯總后經(jīng)兩臺余熱排出泵打入出水母管。出水母管又分成兩路，一路接旁通（用于主回路溫度調(diào)節(jié)），一路分別接兩臺余熱排出熱交換器。這兩路匯總后，再一分為二，分別接入不同環(huán)路的冷段，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。（4）根據(jù)二環(huán)路的特點，大氣排放系統(tǒng)采用每條主蒸汽管線并聯(lián)兩個排放閥，以滿足單一故障準(zhǔn)則。（5）秦山地區(qū)海水中泥沙的含量很高，為了防止循環(huán)水系統(tǒng)特別是安全廠用水系統(tǒng)的泥沙淤積，作了大量的試驗研究，包括對有些安全有關(guān)設(shè)備如安全廠用水泵及板式熱交換器的防海水腐蝕及泥沙淤積的措施和實驗，如流道的流速設(shè)計，板式熱交換器的反沖洗等，實踐表明這些試驗研究和措施是成功的。（5）為了提高蒸汽發(fā)生器運行水質(zhì)，減少傳熱管故障，二回路系統(tǒng)增設(shè)了凝結(jié)水全流量精處理系統(tǒng)。

        3.6主廠房設(shè)計

         根據(jù)二環(huán)路的特征，對反應(yīng)堆廠房進行了重新布置和設(shè)計；國內(nèi)首次在核電站廠房設(shè)計中采用三維設(shè)計技術(shù)，保證了設(shè)計質(zhì)量，提高了效率。根據(jù)廠房布置的實際情況，將安全殼的扶壁由四扶壁改為兩扶壁，并據(jù)此進行了雙錨固360°包角預(yù)應(yīng)力鋼絞束系統(tǒng)的設(shè)計。調(diào)試階段反應(yīng)堆廠房經(jīng)1.15倍設(shè)計壓力下的強度試驗和密封性試驗，結(jié)果表明安全殼的整體密封性及結(jié)構(gòu)整體性能完全滿足設(shè)計要求，安全殼24小時整體泄漏率僅0.0473%W/d，遠小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大允許泄漏率0.164%W/d。

         由于秦山地區(qū)潮位漲落比較大，當(dāng)核電廠按干廠址設(shè)計時，循環(huán)水的提水高度太大，因此，秦山二期工程將常規(guī)島廠房的標(biāo)高整體降低7.2米，以減少循環(huán)水系統(tǒng)消耗的廠用電，這一改進需解決核島廠房與常規(guī)島廠房之間的大量接口，包括主蒸汽管道防甩擊，核島廠房防水淹及凝汽器安裝等問題。常規(guī)島廠房降標(biāo)高的設(shè)計在國內(nèi)尚屬首次。

         在國內(nèi)首次對新機組采用計算分析的方法進行汽輪發(fā)電機組的基礎(chǔ)設(shè)計，經(jīng)過專家評審和現(xiàn)場靜態(tài)、空載和滿載的振動實測，考核了計算的方法和程序，設(shè)計是成功的。 3.7在控制、保護和信息系統(tǒng)方面，吸取了當(dāng)前在集成電路和計算機技術(shù)發(fā)展方面取得的最新成果，成功地開發(fā)了采用集成電路的反應(yīng)堆保護系統(tǒng)和棒控棒位系統(tǒng)。采用以分布式計算機系統(tǒng)為基礎(chǔ)的電站計算機系統(tǒng)，并在常規(guī)島控制上采用分布式計算機控制系統(tǒng)；以及三廢系統(tǒng)采用數(shù)字化控制系統(tǒng)等，為今后新建核電廠開發(fā)全數(shù)字化的控制系統(tǒng)積累了經(jīng)驗。 3.8嚴(yán)重事故及超設(shè)計基準(zhǔn)事故的緩解措施

         根據(jù)新一代核電站在防范和緩解嚴(yán)重事故上的研究，秦山二期亦作相應(yīng)的研究和改進。 (1)設(shè)置第五臺核安全級的應(yīng)急柴油發(fā)電機組，以緩解全部失去廠內(nèi)外電源的嚴(yán)重事故。第五臺柴油發(fā)電機組既可用作失去全部電源時的附加電源，又可替代原有的應(yīng)急柴油發(fā)電機組，以提高核電廠可利用率。（2）采用安全殼卸壓過濾器系統(tǒng)，以防止安全殼在嚴(yán)重事故下超壓失效，保持安全殼的完整性，同時使向外排放的放射性劑量維持在允許水平以內(nèi)。通過分析比較采用濕式滑壓卸壓過濾系統(tǒng)，由文丘利水洗過濾器和金屬纖維過濾器兩級組成，其氣溶膠的過濾效率大于99.9%，碘的過濾效率大于99%，有機碘的過濾效率為80%，優(yōu)于砂堆過濾器。此外，還對喪失蒸汽發(fā)生器全部給水，喪失全部熱阱，二個系列的低壓安注泵或二個系列的安全殼噴淋泵完全失效，緊急停堆裝置拒動故障等超設(shè)計基準(zhǔn)事故進行了分析，并采取相應(yīng)的緩解措施。 4、施工安裝的改進

         施工、安裝、監(jiān)理、項目管理，包括質(zhì)量、進度、投資三大控制均完全立足于國內(nèi)，同時還有創(chuàng)新，重要的有：

        4.1安全殼穹頂?shù)恼w吊裝

        為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，詳細分析穹頂及其內(nèi)部安裝構(gòu)件和管道載荷，吊具載荷，風(fēng)力載荷，起吊裝置在不同高度、方位、角度下的起吊能力，以及穹頂剛度及可能變形，并擬定了安全殼上部筒體周長和穹頂周長及直徑控制措施，以及與安全殼上部筒體對接及間隙調(diào)整措施等。

        由于作了充分的科學(xué)分析和準(zhǔn)備，創(chuàng)造性地首次在國內(nèi)完成了穹頂一次整體吊裝成功的任務(wù)。

        4.2主設(shè)備的安裝

        針對主設(shè)備在結(jié)構(gòu)上的特點，專門設(shè)計了壓力容器V型翻轉(zhuǎn)架裝置，蒸汽發(fā)生器翻轉(zhuǎn)裝置，堆內(nèi)構(gòu)件吊裝工具，穩(wěn)壓器專用吊具，壓力容器頂蓋吊裝工具，以及驅(qū)動機構(gòu)Ω焊縫的自動焊機及切割機，并擬定相應(yīng)的施工方案和程序，以及主管道、穩(wěn)壓器波動管的焊接工藝和施工程序，從而保證了主設(shè)備的安裝質(zhì)量和進度要求。 4.3混凝土渦殼泵的安裝

         混凝土渦殼是一個巨大的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與海水接觸的面應(yīng)具有抗海水腐蝕抗泥沙沖刷的能力，為此研制了高強度混凝土C60的配比。同時四臺渦殼的澆注有的可能在炎熱的夏天，有的可能在寒冷的冬天，而C60高強度混凝土在澆注過程中容易出現(xiàn)開裂。為了保證施工質(zhì)量，制訂了一套混凝土澆注及養(yǎng)護溫度控制的措施，以保證施工質(zhì)量。

        4.4電纜敷設(shè)軟件的應(yīng)用

         通過電纜敷設(shè)軟件編制和組織電纜敷設(shè)及準(zhǔn)備工作，提高了工效，加速了進度。同時為竣工記錄提供了確切數(shù)據(jù)和電子文件。

        5提高設(shè)備國產(chǎn)化的能力

        秦山二期通過科研攻關(guān)、自主研制、引進技術(shù)、合作制造等措施，提高了設(shè)備國產(chǎn)化的能力。（1）反應(yīng)堆壓力容器。第二個機組的反應(yīng)堆壓力容器由國內(nèi)自主設(shè)計并獨立制造，首次實現(xiàn)壓力容器的國產(chǎn)化。根據(jù)國內(nèi)制造廠的技術(shù)和裝備條件，將帶極電渣堆焊改為帶極埋弧堆焊，兩層堆焊，其表面光潔度達到規(guī)范要求。秦山二期壓力容器采用Inconel690作為安全端的過渡段；根據(jù)國際上的最新經(jīng)驗，CRDM在壓力容器頂蓋上的貫穿管，以及筒體底部中子測量管座與壓力容器的焊縫亦采用Inconel690的焊材（I52，I152），以提高設(shè)備抗應(yīng)力腐蝕的性能，防止焊縫產(chǎn)生裂紋的可能性，鑒于I52和I152國內(nèi)首次在安全端上施焊，技術(shù)裝備上還達不到國外先進水平，且國外也很少先例，因此，在焊接工藝及超聲探傷上，需進一步改進。根據(jù)國內(nèi)裝備的條件，制定相應(yīng)的機加工工藝，特別是需精加工的接口尺寸，其精度達到規(guī)范要求。制定CRDM貫穿管的冷裝脹接工藝，以達到規(guī)范要求的脹接力的要求。（2）蒸汽發(fā)生器。第二個機組的蒸汽發(fā)生器由國內(nèi)制造，其關(guān)鍵技術(shù)有管板Inconel690堆焊技術(shù)、管板深孔鉆加工及檢驗技術(shù)、傳熱管安裝、液壓脹管及密封焊技術(shù)，以及防振桿安裝及固定技術(shù)等，產(chǎn)品達到100%合格。（3）堆內(nèi)構(gòu)件，第二個機組的堆內(nèi)構(gòu)件由國內(nèi)制造。秦山二期的堆內(nèi)構(gòu)件采用焊接結(jié)構(gòu)，因此需掌握相應(yīng)的焊接工藝和檢驗技術(shù)。堆內(nèi)構(gòu)件是精加工的產(chǎn)品，除了吊蘭和導(dǎo)向筒外，全部機加工、組裝，以及最終機加工在國內(nèi)完成。（4）控制棒驅(qū)動機構(gòu)（CRDM），歷經(jīng)電磁、原理、工程樣機的試驗研制，并最終經(jīng)高溫、高壓下的綜合考驗，完成了850萬步的考核，遠遠超過設(shè)計要求，達到國際先進水平。為了實現(xiàn)電磁線圈的國產(chǎn)化，對線圈骨架、耐高溫導(dǎo)線，以及灌封材料和工藝進行大量的試驗，攻克了技術(shù)難點，達到了技術(shù)指標(biāo)的要求。（5）、穩(wěn)壓器的研制。二個機組的穩(wěn)壓器均由國內(nèi)制造，其關(guān)鍵技術(shù)有高功率密度電加熱器的安裝和自動焊，噴淋器的安裝以及卸壓閥、安全閥和噴淋閥接管對熱沖擊疲勞損傷的分析和試驗等。（6）裝卸料機，歷經(jīng)抓具、傳動裝置、小型多盤式制動裝置、數(shù)字式無級調(diào)速、PLC（可編程控制器）邏輯控制等的科研攻關(guān)，并通過工程樣機的考核，成功制造了兩臺裝卸料機，其性能優(yōu)于引進核電廠同類設(shè)備的水平。（7）密集型乏燃料貯存格架的研制，它以高純度的鎘作為中子毒物材料，明顯提高了單位水池面積貯存乏燃料的能力；其關(guān)鍵技術(shù)有乏燃料貯存單元的密封焊、成型、探漏等。（8）超級管道的研制，它是連接核島和常規(guī)島的重要設(shè)備，每根管道上安裝有2個大汽排放閥，7個安全閥，端部安裝有主蒸汽隔離閥，為核安全二級，要求能抗地震。主要關(guān)鍵技術(shù)有大口徑、厚壁、新材料（TU48c）管道的軋制技術(shù)，精密機加工技術(shù)和焊接技術(shù)，都取得了成功。（9）大型汽輪發(fā)電機組的國產(chǎn)化。核電站用汽輪機組蒸汽參數(shù)較低，且為飽和蒸汽，因此蒸汽量較大，汽機的通流部分要重新設(shè)計，以增加通流面積；結(jié)構(gòu)上增加了高壓防浸蝕、低壓去濕的措施；末兩級葉片上堆焊防浸蝕層；此外，還采用了油蝸輪增壓泵，可控反動度整體自帶圍帶葉片等國內(nèi)、國際先進技術(shù)。發(fā)電機組在火電60萬千瓦機組的基礎(chǔ)上，通過改進冷卻效果包括轉(zhuǎn)子汽隙取氣等，使額定出力提高到65萬千瓦，最大出力提高到70萬千瓦，完全由國內(nèi)制造。其他還有核二級和核三級的專用設(shè)備，核島主設(shè)備的支撐和專用工具及燃料轉(zhuǎn)運裝置、人員閘門，以及安全殼鋼襯里的材料和焊材等的研制。此外，大量的通用設(shè)備如風(fēng)機、冷凍機、閥門、電器、儀表及機柜等，通過升級改造，加強質(zhì)量保證措施，提高抗震能力，并通過環(huán)境試驗、抗老化試驗，使其滿足核安全的要求。

       6、調(diào)試技術(shù)的創(chuàng)新

        秦山二期實施與國際接軌的、由業(yè)主負責(zé)、組織、獨立自主地完成全部調(diào)試任務(wù)，包括單系統(tǒng)獨立試驗，冷態(tài)功能試驗，熱態(tài)功能試驗，首次裝料，臨界前功能試驗，臨界和低功率試驗，功率提升及核電廠綜合功能試驗等幾個階段，總共試驗項目達760項，涉及到300多個系統(tǒng)，20多萬臺設(shè)備。做到了一次水壓試驗成功，一次安全殼強度及密封性試驗成功，一次汽輪發(fā)電機組非核蒸汽沖轉(zhuǎn)成功，一次核燃料裝載及臨界試驗成功以及后續(xù)的并網(wǎng)、提升功率、168小時滿功率運行考驗的成功，總共只用了409天（13.5月），是國際上首堆調(diào)試時間最短的，達到國際先進水平。

        在調(diào)試啟動過程中還有大量的改進和創(chuàng)新，主要有：（1）主系統(tǒng)水壓試驗，采用在動態(tài)工況下，控制流量偏差來控制系統(tǒng)升降壓速度和穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，達到升降壓速率控制在0.1MPa/min左右,低于限制值0.4MPa/min。系統(tǒng)水壓試驗打到1.33倍的設(shè)計壓力，即22.9MPa。（2）安全殼強度及密封性能試驗。強度性試驗壓力為1.15倍的設(shè)計壓力，在筒體四個方位各布置一組鉛錘線測量筒體三個不同標(biāo)高的徑向和切向變位，以及筒體高度的變化，在筒身、設(shè)備閘門的周圍、穹頂、底板及加腋區(qū)布置76個應(yīng)變計測量局部應(yīng)變。測量結(jié)果，筒體最大切向應(yīng)變?yōu)?80με，縱向應(yīng)變?yōu)?80με，符合規(guī)范要求。密封性試驗在安全殼內(nèi)布置63個溫度和濕度測點，通過溫度、壓力變化，計算確定24小時的整體泄漏率，結(jié)果僅0.047%安全殼空氣質(zhì)量，遠小于驗收準(zhǔn)則0.164%。（3）500KV零起升壓，利用電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機進行500KV零起升壓，由6KV母線，經(jīng)廠變、主變將電壓升至500KV，實現(xiàn)了設(shè)備的絕緣及耐壓檢查，解決了因500KV線路建設(shè)遲后帶來的困難。（4）反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件流致振動的堆上實測。根據(jù)核安全法規(guī)要求，對于無參考電站的首堆要進行流致振動的堆上實測，秦山二期對堆內(nèi)構(gòu)件吊籃及受力最大的控制棒導(dǎo)向筒進行了堆上實測；并通過在空氣中對吊籃和下部儀表支撐柱（BMI）固有頻率的實測和理論分析，對兩者在流致振動下的行為進行分析評估。堆上實測試驗工況包括不同工況下，雙泵、單泵運行，及其啟動、惰轉(zhuǎn)等38項試驗。試驗驗證了流致振動對堆內(nèi)構(gòu)件的影響很小，其高周疲勞損失因子很低。（5）汽輪發(fā)電機組的非核蒸汽沖轉(zhuǎn)，利用主泵動能及穩(wěn)壓器加熱器所產(chǎn)的非核蒸汽，在反應(yīng)堆裝料前對汽輪發(fā)電機組進行沖轉(zhuǎn)，可以使常規(guī)島的調(diào)試提前，而且可以省去調(diào)試鍋爐的投資。60萬千瓦核電汽輪機組是一個大型機組，能否實現(xiàn)這個目標(biāo)，需進行分析，為此對非核蒸汽的產(chǎn)生量和汽輪發(fā)電機組達到滿轉(zhuǎn)速所需蒸汽量進行了計算，以保證沖轉(zhuǎn)一次成功。（6）在調(diào)試過程中還對核電廠主要運行特性進行了測試，其中有臨界試驗，蒸汽發(fā)生器設(shè)計裕量及干度試驗，汽輪發(fā)電機組出力及熱耗試驗等，證明核電廠的主要運行特性滿足設(shè)計要求。（7）在調(diào)試過程中還對核電廠的安全性能進行了測試，其中有主泵惰走測定，控制棒落棒時間測定，反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)自然循環(huán)試驗，甩負荷孤島運行試驗及全廠斷電試驗等，證明核電廠的安全性能符合規(guī)范要求，達到設(shè)計指標(biāo)。（8）利用計算機軟件對核電站甩負荷孤島運行進行了模擬分析，以驗證核島各控制系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)能力，及整個系統(tǒng)的綜合控制能力，以避免在甩負荷事故時出現(xiàn)跳機停堆的現(xiàn)象，提高核電廠的運行安全性及可靠性。

        7、工程項目管理

        （1）項目管理模式

        為了保障工程建設(shè)的順利進行，秦山二期建立一個嚴(yán)密的組織機構(gòu)，采用科學(xué)的管理方法實現(xiàn)“質(zhì)量、進度、投資”三大控制。秦山二期的組織機構(gòu)采用三個層次的管理，即決策層、管理層、合同執(zhí)行層。董事會為決策層，總經(jīng)理部為管理層，合同執(zhí)行層為各合同承包單位。秦山核電二期在國內(nèi)首次實施了“業(yè)主負責(zé)制-招投（議）標(biāo)制-工程監(jiān)理制”的項目管理模式，即實施了董事會領(lǐng)導(dǎo)下的總經(jīng)理負責(zé)制，總經(jīng)理部是實施項目管理的實體；實施了招投（議）標(biāo)制，設(shè)計總包，施工安裝總包，設(shè)備采購多國合同供貨；實施了核電建設(shè)中首次引入的監(jiān)理制。

         （2）設(shè)計管理

        主要包含了文件管理、接口管理、設(shè)計驗證、設(shè)計修改等方面。秦山二期600MWe核電機組在國內(nèi)是第一次設(shè)計，在設(shè)計驗證上采取了一系列措施，在各個不同階段通過專家審評進行驗證。例如：在總體設(shè)計階段，主要評審主參數(shù)及主設(shè)備選擇、主廠房布置、主要系統(tǒng)及其功能確定。

         在初步設(shè)計階段，選擇24個專題進行評審，其中包括關(guān)鍵系統(tǒng)、關(guān)鍵子項、關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計，諸如堆芯核設(shè)計、安全殼設(shè)計、反應(yīng)堆壓力容器設(shè)計、專設(shè)安全設(shè)施設(shè)計，對于設(shè)計和審評中提出的問題。還組織了國外專家咨詢，以吸取國外專家的經(jīng)驗，確認方案選擇的可行性。

         在施工圖設(shè)計階段，除了按照設(shè)計管理程序進行必要的管理外，還專門組織了設(shè)計復(fù)查，重點是接口復(fù)查。同時還采用計算機輔助設(shè)計軟件進行三維設(shè)計，三維模型涵蓋了土建、管道、電氣、通風(fēng)等工種，實現(xiàn)多工種協(xié)同工作，直觀檢查、消除碰撞。

        （3）質(zhì)量控制

         質(zhì)量活動在國家核安全局審評認可的的質(zhì)量保證總大綱下開展的，質(zhì)量保證總大綱已修訂至第5版。在工程現(xiàn)場，建立了聯(lián)營公司、中原核電建設(shè)公司和施工單位三級質(zhì)保，監(jiān)理公司和施工單位兩級質(zhì)檢的質(zhì)量保證體系，并明確了各承包商是質(zhì)量的第一責(zé)任人。

         在工程施工方面，各承包商均設(shè)立了獨立的質(zhì)量保證部門，負責(zé)制定質(zhì)量保證大綱和驗證質(zhì)保大綱的有效性。各承包商編制和修訂的質(zhì)保大綱必須經(jīng)過聯(lián)營公司質(zhì)保處審評認可。在設(shè)備采購方面，主要包括供應(yīng)商資格評定、采購技術(shù)規(guī)范書的制定、接口協(xié)調(diào)和管理、質(zhì)量計劃審批和制造過程中的見證管理，以及性能測試和出廠驗收管理等，分別由設(shè)備處、質(zhì)保處和設(shè)計院負責(zé)，通過三方的優(yōu)勢互補，確保了采購設(shè)備的質(zhì)量。在調(diào)試方面，質(zhì)量控制是通過調(diào)試隊內(nèi)部的質(zhì)量控制、調(diào)試的質(zhì)保監(jiān)督、調(diào)試啟動委員會的審查、嚴(yán)格的核安全審評和控制點的釋放等方面來保證的。

        （4）進度控制

         按國際慣例，首座核電站的建造需要72個月，但是，根據(jù)二期的特殊情況（主要是土建施工設(shè)計出圖），二期制定了一份極為獨特的二級網(wǎng)絡(luò)計劃：土建29.5個月（從第一罐混凝土到安全殼封頂，比慣例延長4個月），安裝26個月（從安全殼封頂?shù)揭换芈匪畨涸囼灲Y(jié)束，比慣例壓縮2.5個月），調(diào)試16.5個月（從一回路水壓試驗結(jié)束到投入商業(yè)運行，比慣例壓縮1.5個月）。實際土建29.5個月，安裝27.5個月，調(diào)試13.5個月。

         秦山核電二期工程采用了網(wǎng)絡(luò)進度控制，分級進行管理。根據(jù)二期工程的特殊性，我們創(chuàng)造性地采取了“安裝提前進入土建、調(diào)試提前介入安裝、運行提前介入調(diào)試”的三個提前介入的措施?！叭齻€提前介入”，按照責(zé)任不轉(zhuǎn)移的原則，突出了工程各個階段的重要目標(biāo)，優(yōu)化了階段間的接口，促進了工程的進度。

         （5）投資控制

         二期總投資是148億元。我們在學(xué)習(xí)二灘水電站建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，參考大亞灣核電站和秦山一期工程的建設(shè)經(jīng)驗，結(jié)合秦山核電二期工程的具體情況，主要通過按不同層次制訂了投資控制的制度和招投標(biāo)制度，嚴(yán)格實施貨比三家，科學(xué)地進行成本分析，從嚴(yán)控制概預(yù)算。

        （6）項目管理的特點和難點。

        秦山核電二期工程自批準(zhǔn)建造之日起，國家就確定了“以我為主，中外合作”的方針，這個方針努力在工程建設(shè)中得到了認真貫徹。但是，二期的實際情況使工程項目管理上具有特點和難點。第一、項目的建設(shè)方針在實施過程中有重大調(diào)整一是1989年國際形勢的變化使中外聯(lián)合設(shè)計的模式中斷，改為自主設(shè)計、以大亞灣核電站為參考，考慮到國內(nèi)火電汽輪發(fā)電機組國產(chǎn)化的能力，將三個環(huán)路改為二個環(huán)路，整體布局作重大調(diào)整，給工程設(shè)計帶來相當(dāng)大的難度；二是用于購買設(shè)備的國外出口信貸額度從1.97億美元增加到3 .85億美元，使設(shè)備國產(chǎn)化的比例，從原定的70%下降到50%左右，其中相當(dāng)一部分設(shè)備在第一灌混凝土前不到一年才確定供應(yīng)商。三是設(shè)備采購由于前期設(shè)計、設(shè)備選型主要根據(jù)一國（法國）的設(shè)備進行，因此采購也主要面向一國，但因?qū)Ψ剿饕邇r被迫轉(zhuǎn)為多國采購，為此對已完成的施工設(shè)計須進行適應(yīng)性修改，增加了設(shè)計、建造和調(diào)試工作的難度。第二、出圖進度不能完全滿足施工進度要求由于90年代初期的國家宏觀經(jīng)濟環(huán)境的壓力，秦山二期項目在設(shè)計圖紙貯備量未達到通常核電站項目開工所需要求的情況下就開工建設(shè)。1996年初，已出的土建施工圖只滿足基礎(chǔ)和底層的施工，按國際核電站慣例，應(yīng)有60%-70%的圖紙到位，最少要40%的圖紙到位，才具備開工的條件。工程第一罐砼澆灌以來，現(xiàn)場始終受到設(shè)計供圖嚴(yán)重滯后的困繞。第三、“以我為主，中外合作”是秦山二期項目管理最鮮明的特色。在設(shè)備國產(chǎn)化方面，通過科研開發(fā)、國外返包、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式，實現(xiàn)了55項關(guān)鍵設(shè)備中的47項在國內(nèi)制造，為核電設(shè)備的國產(chǎn)化打下了技術(shù)基礎(chǔ)，二期的供應(yīng)商涉及17個國家和地區(qū)，吸取了各供應(yīng)商的技術(shù)特點，但同時要求對采購合同進行精心管理，特別是技術(shù)接口，進度協(xié)調(diào)，以及質(zhì)量控制等方面?？梢哉f，秦山核電二期工程“業(yè)主負責(zé)制-招投（議）標(biāo)制-工程監(jiān)理制” 的項目管理模式在由計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟體制過渡的社會大背景下，使核電站的建設(shè)由傳統(tǒng)的、指令性的基建工程管理向市場經(jīng)濟、高層次的管理邁出了重要的一步。同時，經(jīng)過各方面的嚴(yán)格管理，工程的質(zhì)量、進度和投資得到了有效控制，1#機組比投資為1330美元/千瓦，遠小于國內(nèi)外同期建設(shè)的成本。2002年，1#機組負荷因子達到了74.9%，高于65%的設(shè)計值。截止10月31日，1#機組2003年的發(fā)電36.33億千瓦時，預(yù)計年發(fā)電量將高達45億千瓦時，負荷因子將高達78%。實踐證明，秦山二期的項目管理是成功的。

        8、性能指標(biāo)和實際達到的結(jié)果

        計劃任務(wù)要求將本工程建成出力600MWe，負荷因子65%的商用核電站，建設(shè)周期72個月，二臺機組投資控制在148億內(nèi)。實際達到的性能指標(biāo)：額定出力650MWe，最大連續(xù)出力689MWe，自2002年4月15日投入商業(yè)運行至今負荷因子超過75%，投資控制在計劃任務(wù)書要求之內(nèi)，比投資1330美元/千瓦，小于人民幣11000元/千瓦，是世界各國商用核電站中最經(jīng)濟的，建設(shè)周期比原計劃提前47天。

        9、項目的創(chuàng)新性和先進性

        核電站的設(shè)計建設(shè)是一項高科技，具有高度綜合性、集成性的系統(tǒng)工程，核電工程科學(xué)地、有機地利用各個專業(yè)領(lǐng)域里的先進科技成果，通過先進的項目管理，實現(xiàn)核電站預(yù)定的建設(shè)目標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)。其創(chuàng)造性、先進性綜合如下： 1、首次按照國際上先進的核電站建造標(biāo)準(zhǔn)，不經(jīng)過原型階段，自行設(shè)計和建造,調(diào)試和運行的商業(yè)化核電站，并獲得一次成功，屬國內(nèi)首創(chuàng)，國外罕見.。 2、在反應(yīng)堆熱工安全裕量、安全系統(tǒng)的可靠性和冗余度、反應(yīng)堆壓力容器的耐輻照壽命上，滿足國際上對下一代先進堆的要求，與國際上同類核電站相比具有較高的安全性。 3、首次在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系下，在主設(shè)備上研制或選取了技術(shù)性能優(yōu)越的設(shè)備，科學(xué)合理地處理了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的相容性和接口的一致性，使核電站的綜合技術(shù)水平達到國際同類核電站的水平，相當(dāng)于國際上二十世紀(jì)九十年代水平。 4、核電站出力是同類二環(huán)路壓水堆核電站中最大的，核電站的毛效率亦是同類核電站中比較高的，且比投資是世界各國商用核電站中最低的，具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。

         10、作用和意義

        工程建成后，按負荷因子70%計算，每臺機組每年可為國家提供40億千瓦時電，合計已為國家提供電能超過75億千瓦時。本項目的開發(fā)成功為600MWe核電機組的自主設(shè)計、自主建設(shè)、設(shè)備制造國產(chǎn)化、自主調(diào)試運行、自主管理打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。實施本項目所創(chuàng)造的技術(shù)資料、設(shè)計文件和圖紙、軟件、制造技術(shù)、施工技術(shù)和程序、調(diào)試技術(shù)和程序，以及質(zhì)量保證程序等可用于新的600MWe核電機組的建設(shè)，并可用于百萬千瓦級核電機組的開發(fā)。本項目的成功為核工業(yè)的軍轉(zhuǎn)民及第二次創(chuàng)業(yè)作出了開拓性的貢獻。