時間：2023-05-30 10:35:52
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇三門核電站，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】AP1000；核電站；常規島；技術管理
0.引言
浙江三門核電站是國家首先確定的建造國際上最先進的第三代核電技術的廠址之一，其核島供應于2004年9月正式向國際招標，于2007年2月正式確定采用美國西屋聯隊的AP1000核電技術，其常規島部分采用三菱-哈動設備。三門核電廠健跳廠址規劃建設容量為6臺百萬千瓦級核電機組，一次規劃、分期建設。一期工程建設規模為2×1251MW機組，設計壽命為60年。我公司主要承擔一期工程常規島及BOP的安裝施工任務。
浙江省火電建設公司三門核電項目施工技術室作為項目技術管理的歸口管理部門，其主要職責是主持項目各專業技術活動，協調處理各項技術問題，并負責項目對外的技術聯系、協調等工作。其目的是通過積極貫徹國家電力建設技術標準和管理制度，嚴格執行業主和公司的技術管理制度，以技術措施為保障，科學規范地進行管理，力保施工安全、質量和進度控制穩定有序。
綜合考慮各項影響因素，三門核電廠常規島施工技術管理主要有以下特點。
1.堅持四個凡事，重點在落實
結合核電的技術要求和核安全文化編制管理程序、工作程序及施工方案，通過落實、宣貫、技術交底等措施，統一工藝標準、技術要求和施工規范。做到核電質保的“四個凡事”即：凡事有章可循、凡事有人負責、凡事有人驗證、凡事有據可查。先后編制了《圖紙會檢管理程序》、《技術交底管理程序》、《焊接過程管理程序》、《施工過程控制管理程序》、《焊接工藝評定管理程序》、《開工報告管理程序》、《工作程序、施工方案的編制管理程序》、《現場技術澄清及設計變更管理程序》、《現場材料代換管理程序》、《現場二次設計管理程序》等施工技術相關的管理程序。前期策劃并形成了“圖紙催交計劃”、“設備催交計劃”、“適用國家標準、規范清單”、“施工方案和工作程序編制計劃”、“過程控制策劃表”、“設備安裝過程拍攝計劃”、“施工工藝標準示范手冊”、“焊接分項工程一覽表”等文件。對于各施工方案及工作程序，按具體內容劃分為一般方案、重要方案及重大方案，分別采取不同層次的編制、審核、批準模式。各項管理要求及計劃策劃內容重點宣貫、定期檢查，確保落實到位。
2.強化圖紙會審，熟悉施工接口界限、設計分工界限、設備供貨界限
AP1000核電技術作為國際上最先進的第三代核電技術，三門核電廠作為全球首個三代核電技術示范工程，整個工程的設計是以美國西屋公司為首的聯合團隊共同完成的，設計團隊主要包括美國西屋公司、美國紹爾公司、上海核工程研究設計院、日本三菱重工、華東電力設計院等。在我公司承擔的一期工程常規島及BOP施工范圍內的施工圖紙，涉及到上述所有設計單位，圖紙來源廣泛，各施工圖紙設計風格迥異、接口眾多。同時，不同于以往常規火電項目各系統由一家設計單位獨立完成，三門核電廠多數工藝系統由一家設計院來做系統設計、多家設計院分工完成施工圖紙。而對于某些連接核島廠房與常規島廠房的工藝系統，又存在多家施工單位共同完成的情況，這些系統中的設備、管道、閥門等由三門核電業主、核島承包商、常規島承包商三方多家共同供貨。這樣的情況對于布置于常規島廠房的核島14個系統（即NI14個系統：是指本應布置于核島廠房，因廠房空間受限而布置于常規島廠房的14個系統）尤其普遍。因此，加強圖紙會審，熟悉施工界限、設計分工界限、設備供貨界限，了解各個系統的接口，顯得非常重要。針對上述特殊情況，我們積極參加各種設計交底會，工程施工協調會，設備供貨盤點會，加強外部技術溝通、內部技術管理，將各技術問題在工程施工前盡量解決，推動整個工程的進展。
3.汽輪發電機廠房為半地下式建筑物、多層布置，設備眾多，拖運方案需統籌考慮
三門核電常規島汽輪發電機廠房為半地下式建筑物，廠房按六層布置，地下兩層，地上四層。各層相對標高分別為FL-16.05m、FL-7.5m、FL0m、FL8.5m、FL15.5m、FL23.2m。且不同于其它核電站的是，在汽輪發電機廠房與核島輔助廠房之間，增設了一個五層的混凝土構筑物，與汽輪發電機廠房相連，稱之為汽機房第一跨，主要用于布置NI14個系統的設備。該跨各層相對標高分別為FL-7.5m、FL0m、FL5.4m、FL10.7m、FL16.2m，軸線跨度為7682mm。整個汽輪發電機廠房結構復雜、空間緊湊，在0m層及其以下，布置有眾多的設備，與常規火電廠相比，增加了設備拖運的困難。因而在這些設備安裝之前，必須要結合其安裝位置及整個廠房的結構，整體規劃每個設備的拖運通道。
經過統籌規劃，對于汽機房地下結構內布置的設備，主要通道有四條：1.汽機房擴建端0m層吊物孔；2.經汽機房擴建端0m層吊物孔吊至8.5m層，通過高壓缸基礎孔向下吊裝拖運；3.經汽機房擴建端0m層吊物孔吊至8.5m層，通過凝結水泵吊物孔向下吊裝拖運；4.經汽機房擴建端0m層吊物孔吊至8.5m層，通過#4樓梯口向下吊裝拖運（#4樓梯緩建）。如下圖1所示。
對于汽機房0m層設備，主要通道有四條：1.汽機房擴建端0m層吊物孔；2.汽機房F排外，T4～T5軸處臨時通道；3.汽機房第一跨外E～F排處臨時通道；4.汽機房A排外，T4～T7軸處臨時通道。如下圖2所示。
對于同一拖運通道上的設備，還必須考慮先后拖運順序，并將這一信息及時反饋給業主物資處，確保設備供貨滿足一定的邏輯關系，避免部分設備到貨后而不能及時拖運就位。
4.大件、重件設備多，要求配備大型起吊機械，并重點考慮設備運輸、拖運通道
三門核電廠二回路主蒸汽性能參數較低（設計壓力8.17MPa，設計溫度316℃），而電廠的最大電功率為1251MW，勢必主蒸汽流量很大，這樣造成了各輔助設備尺寸較大、重量較重。事實上三門核電廠多項設備的尺寸、重量均創造了世界之最。如除氧器水箱外形尺寸為（外徑×長度）為Φ4768×43617mm，重約250t，發電機定子外形尺寸為（長×寬×高）11.8×5.62×5.46m，重約445t。整個電廠中吊裝運輸困難最大、最復雜的屬凝汽器，AP1000凝汽器采用模塊化供貨，由膨脹節、將軍帽、凝汽器本體3部分共6塊組成，其中膨脹節整體重量約為45t，將軍帽由3塊組成，各部分重量為52t、19t、52t，凝汽器本體由2塊組成，每部分重量均為220t。組合完成后的凝汽器整體尺寸約為（縱向長度×上部橫向寬度×下部橫向寬度×高度）10×10×18×19.2m。
在整個核島廠房和常規島汽輪發電機廠房的地下四周，設計布置有綜合管廊，管廊內部布置有電纜橋架及全廠生活水管道、生產水管道和消防水管道等工藝系統，綜合管廊本體除覆土載荷外只考慮了20kN/㎡的地面均布載荷。而大件設備吊裝時必須要經過已完成的綜合管廊，吊裝時設備及車輛對地載荷大大超過了綜合管廊能承受的均布載荷，因而必須要考慮對綜合管廊進行加固。凝汽器的吊裝還必須占用部分變壓器區域場地，由于整個吊裝工期較長，會對電廠倒送電節點的按時完成帶來一定的影響。因此，我們綜合汽輪機廠房周邊區域的施工情況，重點考慮設備運輸、拖運方案，合理安排進度，完成了各項設備的吊裝就位。
5.重視工藝小管道、儀表管、小橋架的二次設計
三門核電一期工程設計院在進行施工圖紙設計時，對于口徑小于2寸的工藝小管道、明敷φ50以下的儀表管及200mm以下的小橋架均不出施工圖紙，而是由承包商根據現場實際情況進行二次設計。不同于以往常規火電模式，上述施工范圍在施工前，承包商必須先將二次設計圖紙，并報送監理、業主審核批準后才能指導現場施工。為了提高設計水平，我公司與華東電力設計院進行合作，采用設計院PDS三維軟件平臺模型，對三門核電常規島工藝小管道、儀表管及小橋架的布置進行二次設計。設計圖紙經過技術人員嚴格審核后，確定適用于現場施工的，及時上報監理、業主審核批準。批準用于施工的圖紙嚴格受控分發，并最終作為工程竣工資料的一部分組卷移交。
6.結論
目前，國內核電事業已進入快速發展的軌道，三門核電廠作為全面引進AP1000核電技術的自主化依托項目，三門核電廠的順利實施，將為后續國內陸續批量建設的AP1000機組積累寶貴的經驗。當前，三門核電廠#1機組常規島及BOP已全面進入安裝階段，逐步邁向施工高峰。正是因為重視施工技術管理，策劃當先，做精、做細、做實各項前期準備工作，順利完成了管理方指定的各項節點，取得了良好的效果。
這是中國核電產業的一個大事件，標志著世界首臺AP1000核電機組核島建設的核心工程全部完成。
國家核電技術公司（下稱國核技）董事長王炳華在現場督戰，吊裝成功之后，他指著三門一號高達百米的核島廠房，對現場人員說，“這是我們大家的孩子”。據悉，該項目自2009年開工以來，他幾乎每月到三門推進相關建設。 三門核電站一號機組屏蔽廠房鋼穹頂吊裝現場。
當天，另一位為中國核電忙碌的人，是國家能源局局長吳新雄，他在上海主持召開了核電設備國產化研討會。此前，他剛調研了清華核研院、三門核電基地和秦山核電基地，與業界密集探討中國核電的發展方向。
度過2011年日本福島核電危機后，好消息接踵傳來。11月25日，總理訪問羅馬尼亞期間，中國廣核集團（下稱中廣核）與羅馬尼亞國家核電公司簽訂合作意向書；翌日，巴基斯坦最大的核電項目宣布啟動，中核集團將全面參與項目建設。這標志著中國核電“走出去”取得了實質性突破。
中國急切的清潔能源轉型需求，使得核電萬眾矚目。核電企業的一位高層人士在接受《財經》記者采訪時表示，中國核電的遠期規劃將高達4億千瓦左右。目前中國已投產核電機組18個，總量僅為1600萬千瓦，未來市場空間巨大。
出于安全擔憂，普通民眾仍對核電發展心存疑慮。
目前，中國核電處于蓄勢和復蘇階段。真正的高速增長時代，將在2020年之后到來。在此之前，中國核電行業若能理順體制，解決爭端，普及核電常識，將使得整個產業受益。 國核技“首胎”
引進美國西屋技術的AP1000能否順利建成發電，關乎國核技的未來發展。
按照原計劃，三門一號應于今年底并網發電。但該機組屬于AP1000世界首堆，設備商普遍缺乏新設備的制造經驗，相關部件到廠時間出現了延誤。
最新的信息顯示三門一號的發電時間為2015年。據介紹，不只是中國一重、二重這樣的國產設備制造商出現了設備交貨延期，即便經驗豐富的韓國斗山集團和美國EMD公司亦未能幸免。
事實上，世界首臺新型號核電機組出現工期延誤是普遍情況。首臺EPR（另一種三代核電技術路線）機組建于芬蘭，原定2009年竣工。但因缺乏相關建設經驗，工期一拖再拖，至今仍未能并網發電。
中國環保部核與輻射中心總工程師柴國旱稱，AP1000技術先進、設計巧妙，這是業界共識。但是將圖紙變為現實需要一個過程，有很多實際問題仍待解決。三門一號已將相關建設經驗反饋給了AP1000的第二臺機組山東海陽一號，目前海陽一號設備到廠順利，工期正常。
2007年，國核技正式成立，代表國家承擔引進消化吸收AP1000的任務。但中國核電業界對于AP1000存在爭議，中核集團、中廣核均有高管認為，“AP1000固然先進，但核電關系重大，需要保守決策，成熟性遠比先進性重要?！?/p>
福島核事故之前，反對者以二代核電機組更加成熟為由，認為中國不應大規模建設三代AP1000機組；福島核事故后，全球普遍提高了核電的安全標準，反對者則改口稱，中國應在已經成熟的二代機組上加以升級改造，使其符合三代安全標準，而不是建設全新的AP1000。
不過國核技回應，AP1000主系統均采用成熟設備，并經過了大量嚴苛的驗證。
對國核技而言，三門一號戰略意義重大，他們需要通過該項目證明AP1000不僅先進，而且可靠。
完成了鋼穹頂吊裝后，三門一號的核島主體工程基本完工，將進入調試和安裝階段。
王炳華坦言，AP1000國產化依托工程可能目前造價稍高，但隨著建設經驗的積累和國產化程度的提升，新建AP1000機組造價將不斷下降。更關鍵的是，AP1000使用非能動安全設計，構造大為簡化，未來在價格上定會非常有競爭力。
與此同時，國核技下屬的研究機構上海核工院，正在進行AP1000的升級版CAP1400的研發工作。按照中美此前達成的協議，如果中方能將單機功率升至135萬千瓦以上，中國將完全擁有其自主知識產權。
國內首臺CAP1400核電機組將在明年開工建設，這對中國核電產業而言，又是一個全新的挑戰。 爭奪核電站牌照
面對AP1000和國核技，中國核電領域的兩大傳統勢力中核集團和中廣核心態復雜。
福島事故后，中國宣稱，未來必須使用符合三代安全標準的核電技術，AP1000貌似迎來春天。但中核集團和中廣核分別宣布，將研發符合三代安全標準的ACP1000和ACPR1000+，“二代”和“三代”之爭消弭后，三代核電的技術路線選擇，再起波瀾。
欲在核電大發展中獲益，掌握核電技術是重要的先決條件之一，三代技術路線之爭由此引發。
不過，核電主管部門國家能源局與環保部核安全局態度鮮明。2012年底核電重啟后，能源局與核安全局高層多次拜訪國核技總部和上海核工院，強調AP1000及其升級版的CAP1400將是未來中國的主流機型，并要求他們要把正在進行中的AP1000依托工程做好。
來自核電主管部門的高層人士告訴《財經》記者，“中國核電不存在技術路線之爭，AP1000是國務院決策引進的三代核電技術，國內未來核電機組肯定將以此為主?！?/p>
他同時透露，對于ACP1000和ACPR1000+兩種技術，核電主管部門的做法可能是“各批一個至兩個機組，主要是為了方便該技術出口，而不是在國內建設”。
目前，世界各國在引進先進核電技術和堆型時，是否已有建成并網的成熟核電站，成為其重要考慮因素。俄羅斯國家原子能公司在福島事故后訂單不斷，江蘇田灣核電站的示范作用非常明顯。
環保部核安全局一直要求，中核集團和中廣核應將其兩種技術路線合二為一。柴國旱稱，“這兩種技術，來源一致，技術原理近似，實在沒必要分開做，不利于核電技術路線統一。”
今年5月，中廣核總工程師趙華在受訪時亦透露，中廣核將與中核集團成立合資公司，推動核電技術統一。
除了幾大核電技術巨頭，寄希望從中國核電大發展中獲益的還有其他核電業主。核電單機容量大，投產后盈利穩定，但只有成為核電業主才能分享這部分豐厚利潤。
目前只有中核集團、中廣核和中電投集團擁有核電運營牌照，可以控股核電站。國核技、華能集團、大唐集團等涉核企業，都對核電運營牌照覬覦已久。
華能集團目前擁有石島灣高溫氣冷堆的控股資格。但高溫氣冷堆屬于中國特批的核電示范項目，華能取得控股資格，并不等同于獲得了核電站運營牌照。
國核技亦面臨同樣的情況。該公司可能將于明年取得石島灣CAP1400示范工程的控股資格，但這亦屬于“特事特辦”，不意味著國核技可以控股其他核電站。
出于安全考慮，國家主管部門對核電控股資質審批異常嚴格，要求業主必須具有豐富的核電建設和運行經驗。華能集團和國核技希望通過建設運營示范工程站住腳跟，進而再向能源主管部門申報核電運營資質。
大唐集團亦有相同戰略布局。今年10月底，大唐核電公司正式掛牌，此前大唐參股了中廣核控股的福建寧德核電站。大唐高層寄希望借此積累經驗，為獲得核電運營牌照打下基礎。
《財經》記者獲悉，山東石島灣廠址擬再建設四臺AP1000機組，華能集團和國核技正在展開合作，雙方都希望借此真正獲得控股核電站的資質，具體合作細節目前正在商討之中。 內耗不利“出?！?/p>
在國內核電裝機大發展的同時，中國核電行業一直在籌謀“出海”，實現自主核電技術的出口，這是中國核電業界奮斗30年的夢想。
韓國核電與中國幾乎同時起步。但2009年后，韓國自主核電技術APR1400接連在阿聯酋和土耳其等國中標，給了國人極大的刺激。直至今日，中國核電仍未完全實現核電知識產權自主化。
福島核事故之后，世界核電產業面臨全面升級換代。中核集團、中廣核和國核技開始分頭出擊，希望借此機會實現“出?！蓖黄啤?/p>
中核集團的主攻方向為南美的阿根廷，中廣核與國核技則希望在土耳其、南非和英國項目上取得突破。
目前取得突破性進展的是中廣核。該公司此前聯合法國電力公司入主英國核電項目，近日還與羅馬尼亞國家核電公司簽訂了合作意向書。
據國核技相關人士表示，南非和英國亦對國核技表現出了濃厚興趣。今年10月底，南非副總統莫特蘭蒂考察了國核技以及CAP1400的研發工作。明年，南非能源部部長將拜訪中國，考察國核技和中廣核，正式開啟南非核電“全球選秀”。
此前，中廣核和國核技分別聯合“阿?，m-法電”聯合體與“西屋-東芝”聯合體，競標英國一家名叫地平線的核電業主公司，但國資委認為該項目存在風險，將兩大中國央企召回。
今年10月，英國財政大臣公開表示，歡迎中國企業投資英國核電項目，并對CAP1400技術表現出強烈的興趣，而后中廣核正式入股欣克利角（Hinkley Point C）核電項目。不過此項目將采用阿海琺的EPR核電技術，中廣核只以財務投資者的身份介入，而不推進相關自主核電技術。
中國核電出海還面臨著國外對手的挑戰，最大威脅來自俄羅斯。在本輪核電復興中，俄羅斯表現出色，連續拿下海外訂單，遙遙領先于其他核電大國。
在2012年度報告中，俄羅斯國家原子能公司宣稱，其海外訂單的業務總額達到665億美元，同比增長30.7%。該公司2013年的目標，是將海外訂單總額提高到720億美元。
在南非項目中，中廣核和國核技正面臨著俄國同行的巨大壓力。目前俄方已先發制人，11月25日，俄羅斯國家原子能公司總經理基里延科在“Atomex-非洲”原子能供應商國際論壇上稱，該公司已與南非能源部草簽了一項協議，計劃在南非再建八臺核電機組。
俄羅斯原子能建設出口公司總裁瓦列里·利馬連科在接受《財經》記者采訪時表示，其對南非項目信心十足。他認為，俄羅斯核能的主要優勢是經驗豐富、造價低廉，其王牌堆型AES-2006已在世界各地建設了大批核電項目。
由于核電的特殊性，核電出口與國際政治關系密不可分。俄羅斯經驗表明，他們充分利用了其政治影響力。目前正在建設俄羅斯機組的捷克、白俄羅斯、越南和印度等國，均處于俄羅斯政治輻射范圍之內。
王炳華亦表示，國核技的主要優勢是技術先進，且造價上有競爭力。但多位中國核電業界人士呼吁，中國政府應將核電出口上升至國家戰略層面。
推進核電出海已“機不可失”。中核集團科技委副主任葉奇蓁表示，核電容量小的國家，一旦選擇了其他國家的技術，意味著中國永久失去了這部分市場；容量大的國家在引進核電技術后，為保證穩定性，也很難再考慮其他技術。
其實，中央對內陸核電的定調至今未變，仍然處于“研究論證”階段;中央對核電安全性的要求始終如一，那就是“必須絕對保證安全”。需要說明的一點是，內陸核電能否真正開工，其安全論證報告的審批權（或者說初審權）在國家環保部和核安全局，而不是工程院或核能行業協會。
誠然，核工業界對內陸核電安全性的論證是完全必要的，也是重要的。筆者只是希望此類“安全論證”最好不要是力主內陸核電專家們的獨角戲，更不要成為排斥不同意見的一言堂。畢竟，以長江流域為代表的內陸核電站是否啟動，不僅是核電業界的事，它還事關國家的長治久安和百姓的切身利益。
筆者此前曾發表《湘鄂贛三省發展核電的安全風險不容低估》、《總理為什么要求核電必須“絕對保證安全”》等文章，論述了“我國與歐美內陸核電站的廠址條件迥異”、“所采用的AP1000技術在全世界尚無實踐驗證、關鍵設備試制還未過關、給AP1000技術當試驗場的我國三門和海陽核電站已嚴重拖期”等問題，剖析了“確保我國核電安全亟須高度重視的幾大短板”。
長江流域核電站的安全論證絕不能“想當然”：（1）只有拍胸脯式的“研究結論”即“內陸核電廠安全性有保障”，而沒有具體詳實的、可追根溯源的“論證依據和論證過程”;（2）只講“技術標準、安全標準如何高”，而不講“如何通過已經工程實踐充分驗證的、成熟可靠的技術措施來真正實現高標準”?。?）只談核電對能源需求和CO2減排的意義，而不談一旦發生核泄漏并沿江而下，我們如何應對水源危機、土地危機、糧食危機、社會穩定危機……
按照中央對核電“必須絕對保證安全”的要求，目前核電業界所謂的“內陸核電研究論證”還有很多關鍵問題有待深入研究和論證，“安全性有保障”這一結論也下得為時過早、過于輕率。鑒于社會公眾并不知道內陸核電的安全性到底是“怎么論證和確保的”，且相關業界機構對公眾質疑的問題一直未給予正面回答，因此筆者再撰此文，就“內陸核電安全論證”中不容回避和含糊的十個關鍵問題公開求教，請所有認為“內陸核電廠安全性有保障”的專家學者及相關研究機構、核電管理部門給予公開解答。
“內陸核電安全論證”不能回避和含糊的十個關鍵問題
1、內陸核電的“安全論證”，能不考慮“Nuclear Security”所要求的“防范、抵御敵人有意造成的事故、損害和傷亡”嗎？
中央強調的“確保安全”指的是“Nuclear Security”（核安保），而不只是“Nuclear Safety”（核安全）。前者內涵遠遠大于后者，然而，有關機構的內陸核電安全論證，卻把“中子彈（戰術核武器）、恐怖襲擊、網絡攻擊、人為破壞等外部風險”均列入“不予考慮的剩余風險”，原因是“發生概率極低，且目前也沒有合理可行的應對措施”！雖然“小概率事件”無法預知和阻止，但不能對其嚴重后果“根本不予考慮”，老天爺也絕不會因為我們“沒有合理可行的應對措施”而替我們“專門排除”某些“天災人禍”。極端自然災害和人為惡意攻擊在國際核電界是必須考慮的安全事項。
2、為何2004年修訂的《核動力廠設計安全規定》（HAF102）至今也不升級？內陸核電安全評價為何依據早已過時的核安全法規和導則？
針對全球日漸頻發的極端自然災害和大型飛機撞擊等小概率高危害事件的安全威脅，IAEA已于2012年6月核電廠設計和運行的新標準和法規。2012年10月國務院明確要求“對不合時宜的系列法規應不拖延地修改或升級”、“新建電站必須采用國際最高安全標準”。然而，對歐美早已是“強制性”的安全要求（如抗大飛機撞擊），我國核安全監管機構和核電界在福島核事故后仍一直強調“中國核安全法規（HAF102）沒有這項規定”，且至今也未根據國務院有關要求，修改升級核電安全法規和安全導則。
3、“均按AP1000設計”的我國內陸核電站連美國的安全標準都達不到，何以是“全球最高安全標準”呢？
眾所周知，我國引進的AP1000并不滿足美國本土在建核電站的安全標準，日本東芝控股的西屋公司辯稱“中國內陸核電站采用的是CAP1000、不是AP1000”，而我國核安全監管部門指出“CAP1000與AP1000沒有本質區別”。拋開這種概念游戲不說，即使CAP1000比AP1000真有重大改進，那也要經過工程驗證、確認是成熟可靠機型后才能推廣，怎能直接拿長江流域再當試驗場呢？我們當作“最成熟、最先進、最經濟”技術引進的三門和海陽4臺AP1000機組，一直是“邊設計、邊施工、邊修改”的“三邊工程”，且已陷入“設計難以固化、成本難以預計、風險難以承受”的困境中。這一深刻教訓絕不能在內陸地區特別是長江流域的核電站重演。
4、AP1000主回路的核心設備（屏蔽電機泵、爆破閥等）毫無核電廠實際運行經驗，至今主泵還在試制中，連可靠性數據庫都談不上，又是如何得出“AP1000的事故概率已經低到10-7”、“60年免維修”的？
我國2006年高價引進、原定于2013年投入商運的三門和海陽AP1000核電站，卻成了西屋公司及其日本大老板不用承擔任何風險和損失的“試驗場”，且全部知識產權為西屋所有。在設備工程耐久性試驗、鑒定試驗、系統調試都從未進行的情況下，何以就認定“60年免維修”、“內陸核電站安全性有保障”呢？2011年西屋公司推出比中國AP1000安全標準高的升級版AP1000在英國投標時遭安全評審出局，卻能于更早的2006年就在我國順利通過安全評審，值得深思！
5、國際核電界已認識到“概率安全評價方法不宜單獨用于確定性決策判斷”，為何國內還有機構基于“主觀概率”就斷定“內陸核電是安全的”？
由于33年間世界443座核電機組就發生了三起重大核事故，用二代技術宣稱的“萬年一遇”事故概率很難解釋，國際核電界深刻認識到“用概率安全評價方法分析外部事件（地震、海嘯、颶風、洪水等）具有很大的不確定性，兩個主觀概率參數不宜單獨用作核電安全性的判據”、“要防止被濫用于確定性的決策判斷”。2015年7月17日英國核安全監管機構在ABWR沸水堆通用設計評估中，就否定了日立-通用電氣公司提交的“概率安全分析”并將其升級為監管問題，然而我國核電界及相關研究機構目前仍然只講兩個主觀概率參數，并作為“三代核電比二代安全性提高100倍、內陸核電安全性有保障”等“確定性決策”的依據。
6、我國大部分內陸核電廠址是與歐美迥異的小靜風天氣，完全超出了美國“高斯煙羽模型”的適用范圍，為何還套用此工具評估對大氣環境的影響、又是如何得出“符合排放標準”結論？
大氣彌散條件是內陸核電選址的重要決定因素之一。美國內陸核電廠址年均風速均>2米/秒、年靜風期不超過1周，而我國湘鄂核電廠址年均風速≤2米/秒、年靜風期分別高達60天和29天，非常不利于核電站正常運行時放射性氣載污染物的擴散，容易形成“核霧霾”。用根本不適用的美國“高斯煙羽模型”工具評估我國內陸核電廠對大氣的影響，還得出“符合標準”的結論，這一做法本身就不科學。
7、湘鄂贛核電站裝機容量之高沒有國際先例可循，巨量廢熱排放將對局地氣候產生什么影響？
湘鄂贛核電站裝機容量均高達500萬千瓦，是美國內陸核電廠平均裝機規模的3倍，是目前火電廠最高功率的5倍！核電廠熱效率（33%～37%左右）低于火電，約2/3的熱量以廢熱被排放到環境中。2012年OECD報告就已指出“需要注意內陸核電在某些氣候變化呈干旱趨勢的區域產生的新問題”。長江流域多次有連續三年大旱的記錄，而素以水量豐富著稱的湘贛兩省近年均出現了鄱陽湖和洞庭湖湖底大面積干裂、人畜飲水困難的嚴重旱情。每個內陸核電站每天向空中排放2000億大卡廢熱，這一史無前例且幾乎貫穿全年的巨量熱污染對長江流域旱情的加重不容忽視。
8、何以做到“最嚴重事故工況下核污水可封堵、可貯存、可控制，最多只有4800～7000立方米且都被控制在安全殼內”？
為何沒有“事故情況下放射性氣體通過降雨流入江河湖泊”的應急預案？福島核電站[作者注]至今也控制不住核污水以每天400噸的速度增長，場區50多萬噸核污水早已堆滿為患，不得不排向大海;號稱“環境影響微不足道”的美國三里島事故核污水高達9000噸，耗時14年才處理完！切爾諾貝利重污染區和輕污染區分別為1萬和5萬平方公里。我國內陸核電安全論證嚴重低估了核事故的復雜性：既沒有可信可靠的技術措施證明核污水如何“封堵控”，也沒考慮“放射性氣體逸出廠區、通過雨水進入地下和江河湖泊”的應急預案。
9、我國內陸核電站周邊人口密度遠遠高于歐美，安全論證中是如何考慮場外應急的可行性和具體措施的？
電站方圓80公里范圍內，我國湘鄂贛人口均高達600萬～700萬，而美國平均只有142萬。美國每個核電站都有詳細的緊急情況響應計劃，且每兩年每個核電站就進行一次全面的應急演習。我國內陸核電站周邊人口稠密，如何建立起行之有效的省內、省間以及長江流域上下游之間的應急響應和撤離體系，必須在上馬前縝密考慮和設計，而不能建立在“核電站不會出事”的樂觀預想上，或者“等遇到問題再說”！
10、發達國家頻頻發生的核廢料泄漏事故如何在我國避免？如何攻克“核設施退役和高放廢液處理”的風險隱患？
“內陸核電安全論證”絕不能拋開核廢料處理和核電站退役這兩大“世界性天價難題”。最近幾年美國頻頻發生核廢料泄漏，事故處理耗資驚人且時間漫長，國際核電界不斷呼吁“核電發展前提是想好核廢料如何處理，否則這個問題終會成為揮之不去的夢魘”。
[作者注：日本朝日新聞社2015年9月26日報道了日本名古屋大學等對福島核電站的最新調查發現：“2號機組核燃料可能全部失蹤”（即“有放射性物質釋放，70%～100%核燃料可能從堆芯中熔穿掉落，目前還不清楚熔落核燃料的具置”）。這一報道再次引起世界矚目，因為長半衰期、高放射性核素進入土壤和地下水，其污染將造成極其嚴重的后果！比如，高毒高放射性的钚元素在人體內最大允許劑量僅為0.6微克。]
關于我國核電“安全發展”的五點政策建議
1、核電部署必須有，內陸敏感地區不宜啟動核電站建設。
既然目前全世界的核電技術水平也不可能做到100%安全，且核電站一旦投入運行就會成為“請神容易送神難”的巨大負擔，那么我國核電站部署必須有、有紅線，比如首都圈、敏感的長江流域、國防和經濟發展的戰略核心地帶等，絕對不能放置核電站，更不能作為未經實踐充分驗證的核電技術的試驗場。內陸地區核電論證絕不能僅從能源電力需求、CO2減排出發，必須從“一旦發生核事故，國家要付出多大代價”來考慮。不管事故概率多小，只要有可能發生，都必須慎之又慎，不能有任何僥幸和輕判。
2、嚴格做好在運在建核電站的安全監管，切實履行“安全至上”。
目前我國核電安全監管部門的工作理念與中央對核電“必須絕對保證安全”、“安全大于天”的要求尚有較大距離，比如不斷強調“要可接受的安全”、“核電要可持續發展，就要把握好經濟性與安全性兩個因素”、“安全是利益和代價的平衡”等。如果安全監管部門不履行“安全至上”而是“安全性要兼顧或讓位于經濟性”的話，新建核電站的安全評審及在運在建核電站的安全監管不能不令人擔憂。核安全監管部門承擔著“核安全的國家責任”，考慮經濟性是越位和失職。核安全和經濟性的平衡應歸國家更高層級部門考慮。福島核事故禍根是“日本原子能保安院默許東電公司將自身經濟利益置于公眾安全利益之上”，這一教訓需要我國核電安全監管部門和產業界高度重視。
3、盡快修訂HAF102等早已過時的核安全法規和安全導則。
恪守“安全至上”必須從法規、標準做起，從源頭上提高核電的安全水準。當務之急是抓緊修改早已過時的HAF102等核安全法規和安全導則，把“抗大型飛機撞擊”等國際最新要求反映在法規里，并用新法規嚴格審核所有新建項目。我國核安全監管機構要切實提高獨立評審能力和監督檢查能力，確保安全評審不受任何來自商業利益、地方政府的影響和干擾，確保重要安全事項的真實性，負責核電項目安全評審的專家委員會要依法對評審結果負法律責任。
4、應把核能發展重點移師海上，為海島防御和海路安全提供重要能源保障。
福島核事故后美國、俄羅斯都在致力于“浮動核電站”的研發建造，除了選址簡單、占地面積小、投資成本低、事故下環境影響小等優點之外，還可為目前難以通電的地區提供能源保障。鑒于當前國際安全形勢，將核能發展重點移師海上――全面提升作戰艦艇和遠洋艦船的各種性能、為南海諸島的駐軍防御提供能源補給，既是當代軍事發展和維護國家的迫切需要，又能保障我國海上石油通道的安全，還可積累核電安全運行的經驗。船舶艦艇、浮動電站所需核動力較小，所需的天然鈾資源僅為大型核電站的1/10～1/20。一旦出現“突發事件”、海上運輸通道“被切斷”，我國自給的天然鈾資源也完全可以應對。
1 秦山核電站
秦山核電站是我國自行設計、建造和管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站，地處浙江省海鹽縣，秦山核電站工程建設自1985年3月20日開工，1991年12月15日并網發電，秦山核電站的建成發電，結束了中國內地無核電的歷史。
秦山核電站于1994年4月投入商業運行，1995年7月順利通過國家驗收，在自2002年至2005年的第六、七、八個燃料循環內，秦山核電站分別連續滿功率運行331天、443天和448天，連續三次刷新國內核電站運行的最好紀錄，作為原型堆能夠達到此紀錄在國際上也是罕見的，經過14年的安全穩定運行，秦山地區尚未發現因核電廠運行引起的放射性污染，周圍地區民眾對秦山核電站給予了良好的評價。
2 秦山二期核電站及擴建工程
秦山二期核電站，是我國首座自主設計、建造、管理、運營的2×65萬千瓦商用壓水堆核電站，設計壽命為40年，秦山二期核電站1、2號機組先后于1996年6月2日、1997年3月23日開工，經過近8年建設，兩臺機組分別于2002年4月15日、2004年5月3日投入商業運行，使我國實現了由自主建設小型原型堆核電站到自主建設大型商用核電站的重大跨越，為我國自主設計、建設百萬千瓦級核電站奠定了堅實的基礎，并將對促進我國核電國產化發展，進而拉動國民經濟發展發揮重要作用，秦山二期核電站采用當今世界上技術成熟、安全可靠的壓水堆型，它的設計與建設采用國際標準，根據上世紀90年代國際先進壓水堆核電站的要求，在堆芯設計、安全系統設計等方面有多項重大創新，優化了設備設計和系統參數，提高了核電機組的出力，最大出力可達689MWe，平均出力670MWe，高于600MWe的設計值，出力是所有2環路核電站中最高的，秦山二期核電站投資比為1330美元／千瓦。是國內已經建成的核電站中最低的，低于發達國家平均造價，它的上網電價為0.414元／千瓦時，是國內已經建成的核電站中電價最低的，秦山二期核電站1、2號機組每年可向華東電網輸送超過80億千瓦時的電力。
由于1、2號機組的成功建成及投產后的良好運行業績，國家已經同意秦山二期核電站擴建兩臺同類型核電機組(即3、4號機組)，預計2011年前后，3、4號機組將先后投人商業運行，屆時，秦山二期核電站的裝機容量將達到260萬千瓦。每年可向華東電網輸送超過160億千瓦時的電力。
3 秦山三期核電站
秦山三期(重水堆)核電站是我國首座商用重水堆核電站，也是中國和加拿大兩國迄今為止合作的最大項目，電站采用加拿大坎杜6重水堆核電技術，建造兩臺700兆瓦級核電機組，截至2005年12月31日，兩臺機組總累計發電達288億千瓦時，有效緩解了華東地區電力緊張狀況。
4 田灣核電站
田灣核電站位于江蘇省連云港市連云區田灣，廠區按4臺百萬千瓦級核電機組規劃，并留有再建4臺的余地，一期工程建設2臺單機容量106萬千瓦的壓水堆核電機組，年發電量達140億千瓦時。
田灣核電站在安全標準和設計性能上具有起點高、技術先進的特點，其主要技術特點包括：反應堆廠房采用雙層安全殼、安全殼預應力張拉系統采用新型倒U形50束鋼纜張拉方式、安全系統采用完全獨立和實體隔離的4通道、設置堆芯熔融物捕集器與冷卻系統等緩解嚴重事故后果的安全設施，田灣核電站概率安全評價表明：發生堆芯嚴重損壞或熔化事故的概率小于3.3×10－6／堆年(當前世界上運行的核電站一般為10－4／堆年)，發生嚴重放射性泄漏事故的概率不超過6.4×10－8／堆年(當前一般為10－5堆年)，田灣核電站的安全性、可靠性和經濟性與西方正在開發的先進壓水堆的目標一致，在某些方面已達到國際上第三代核電站的要求。
田灣核電站1號機組于2005年10月18日開始首次裝料，12月20日反應堆達到l臨界，2007年5月17日正式投入商業運行，截至2007年7月2日24時，1號機組累計發電量36.07億千瓦時，累計上網電量32.54億千瓦時，2號機組于2007年5月1日反應堆首次達到臨界，5月14日首次并網成功，到2007年7月2日24時為止，2號機組累計發電量3.32億千瓦時，累計上網電量2.96億千瓦時。
田灣核電站可容納8臺百萬千瓦級機組，總裝機容量可達800～1000萬千瓦，年發電600～700億千瓦時，產值250億元以上，田灣核電站全面建成后，將形成國家又一個大型核能源基地。
在積極推進田灣核電站一期工程建設的同時，江蘇核電有限公司正在積極開展擴建工程前期準備和長遠規劃，同時，田灣核電站作為我國首家獲得全國工業旅游示范點的核電站，豐富了當地旅游資源，成為向公眾宣傳核電是安全、可靠、清潔、高效的新能源的重要窗口。
5 大亞灣核電站
大亞灣核電站是我國大陸第一座百萬千瓦級大型商用核電站，擁有兩臺98.4萬千瓦的壓水堆核電機組，截至2006年1月，大亞灣核電站累計實現上網電量1563.96億千瓦時，其中輸往香港1061.55億千瓦時：累計償還基建貸款本息53.81億美元，占還本付息總額的94.9％。
6 嶺澳核電站
Abstract: This paper introduces the basic idea of modular nuclear power, analyzes and studys the application history and current status of domestic nuclear power modular technology, and through the construction of AP1000 Nuclear Power Plant and the construction status studys the influence of modular technology to the construction of nuclear power plants and gives notes and some improvement measures to provide reference ideas for the development of modular technology.
關鍵詞:核電廠;模塊;模塊化;人力需求;模塊產能;AP1000;建造和施工
Key words: nuclear power plant;module;modular;human needs;module production capacity;AP1000;building and construction
中圖分類號:TL3 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)25-0123-02
0引言
模塊化技術有很多優點,早已在造船、航空、石化、能源等建設項目中得到成功的應用,有著不錯的建造歷史和較好的建造經驗。因此,美國URD文件在ALWR(先進輕水反應堆)可建造性的政策聲明中要求應用先進的模塊化技術,尤其要求非能動的ALWR更廣泛地采用模塊化建造方式?；诖?當今的第三代核電廠大都采用了模塊化的設計和建造方法,模塊化也幾乎成了第三代核電廠的特征之一。
1國內現狀
模塊的應用在我國也有二十多年的歷史,最早用在核島廠房穹頂鋼襯里施工技術中。例如我國第一座核電站秦山一期即采用了核島廠房鋼襯里預制和吊裝技術,但當時沒有稱作模塊化技術。模塊化技術這個稱呼的出現是最近幾年的事。如今在核電行業流行的模塊化設計、建造技術應用其實始于秦山三期CANDU反應堆建造,也是真正意義上的模塊化技術應用。
1.1 穹頂鋼襯里模塊穹頂鋼襯里實際是模塊,也可稱為“穹頂鋼襯里模塊”。上世紀七八十年代,秦山一期核電站的穹頂被設計成了上下兩層預制,分別吊裝,以減少吊裝重量。之后的恰?，敽穗娬窘ㄔ旄倪M了這個設計,采用整體預制并吊裝完成。八十年代的大亞灣核電站的穹頂建造和安裝,按照法國的吊裝方法進行,即穹頂分為A、B兩片穹頂分別預制,吊裝就位后再拼接。如今這項技術經過改進,“穹頂鋼襯里模塊”為整體預制,一次性吊裝。
1.2 反應堆廠房鋼襯里模塊應用國內反應堆鋼襯里的安裝一般是單塊鋼板吊裝定位,再與其它鋼板焊接成環,不是一整層鋼襯里吊裝,然后與其它層拼接,通常不稱作模塊化技術。我國鋼襯里模塊化技術應用始于臺山核電#1機組(EPR技術)。2010年3月20日和5月18日,首層和第二層核島廠房筒體鋼襯里模塊吊裝成功。
1.3 其它模塊應用
除了穹頂鋼襯里模塊、核島鋼襯里模塊之外,秦山三期CANDU堆建造中也應用了一些其它模塊,包括機械模塊和鋼結構模塊。其中最有代表性的是“下穹頂模塊”、 “噴淋鋼模塊”[1]。下穹頂模塊是一個鋼結構模塊,與普通穹頂模塊外觀差不多,在地面預置完成由大型吊車一次性吊裝就位。當下穹頂在地面預置時,反應性控制機構平臺同時安裝部件,反應堆廠房也開始安裝設備,做到了平行施工。噴淋鋼模塊是一個機械模塊,位于反應堆廠房頂部。包括了大量的鋼結構、噴淋系統管道、閥門、設備、電氣和儀表等部件,共分為6個子模塊。對照以前同樣的項目,僅這一個模塊就節省了三個多月的建造工期[2]。即將開始建造的山東石島灣核電站,即20千瓦的高溫氣冷堆核電站(HTR-PM)也將利用模塊化技術建造,包括了廣義和狹義模塊化的兩種概念。
1.4 三門核電模塊化我國正在浙江三門、海陽采用西屋AP1000技術建造四個核反應堆,大量使用了模塊化技術,包括機械、結構兩大類。西屋比任何其它NSSS供應商更徹底地、高度依賴于模塊化技術,盡最大可能地使用模塊化技術來評估AP1000的42個月的建造工期(FCD～COD),其中FCD～FLD的建造工期只需要36個月。西屋認為,36個月的建造計劃最大的單一驅動力就是模塊技術[2]。在AP1000核電廠中,結構模塊大部分為雙層墻體模塊,即CA模塊。墻體模塊吊裝就位后,混凝土再澆注在雙層鋼板中形成墻體。由于模塊是在工廠預制,現場組裝拼接成整體,因此相對傳統的混凝土墻體可以節省綁扎鋼筋和支模板的時間,做到了平行施工,節省建造工期。也因為如此,AP1000核電廠的許多區域都布置有結構模塊,他們分布在核島廠房的大部分區域。除了結構模塊之外,整個核島廠房和汽輪機廠都分布著大量的機械模塊。
1.5 三門核電模塊化存在的問題目前,三門核電機一期工程正處于建造中,大體上來說情況不錯。但由于AP1000沒有建造過首堆,因此出現了不少問題,要實現50個月建造周期(FCD~FLD,理論計劃應為36個月)困難很大。表現在:
1.5.1 模塊的數量發生變化因為沒有建造過首堆,模塊施工設計未完成,因此數量一直變化,趨勢如圖1。
1.5.2 模塊詳細設計要求不明模塊設計初期,模塊設計只有一本技術規格書,規定了模塊技術總要求,但模塊的詳細要求、圖紙的細節等沒有制定,設計反復修改,浪費大量時間。
1.5.3 模塊設計進度滯后模塊設計未及時完成造成了三門、海陽核電廠建造進度滯后。例如KB10、KB13兩個模塊,位于廠房最底層,2008年10月左右才完成REV.0版圖紙,此時距離三門FCD只有5個月時間。
1.5.4 采購進度滯后采購進度滯后影響模塊設計和預制,因而又造成現場施工進度滯后。
1.5.5 模塊安裝問題多(設計變更工作量巨大)AP1000建造經驗表明,各個模塊碰撞多、安裝困難等問題較多,設計變更數量大,進度受到很大影響。
2模塊化注意事項
核電廠模塊化應結合各個廠址不同的廠址特征條件進行具體考慮,并進行詳細評估,以實現模塊化建造的目標。除了上述問題之外,核電模塊產能不足和核電建設人力不足兩個方面問題也需重視。
2.1 模塊產能不夠目前我國僅有一座已建成模塊工廠,產量為年產兩座AP1000核電廠模塊。而另外兩座核電模塊廠(中核二三公司益陽核電設備廠和中核華興南京核電設備廠)處于建造計劃中,其產能估計都在年產兩座AP1000模塊,且投產日期都將在2012年初左右?？紤]到ASME取證等影響因素,投產日期可能滯后。根據世界核協會(WNA)的報道,我國目前采用AP1000技術的核電項目有48個反應堆,近兩年之內也有將近18個堆。
2.2 核電廠建造人力資源不夠根據美國能源局(USDOE)NP2010計劃對第三代核電廠建造人力資源需求的預測,一個堆頂峰時期人力需求大約需要2400人,如表1。秦山三期經驗表明,兩座70萬千瓦重水堆建造高峰期(2001年)的建造人力數約為7000人,此時,現場仍然需要雙班工作?？紤]到子分包商以、業主、AECL等的人力,其現場總人力高峰期超過8000人。根據美國和中國的實際國情,考慮到雙堆建造時間間隔、雙堆建造人力資源的優化作用、模塊化建造的節約人力作用以及QS III的模塊化施工情況,估計每個雙堆建造總人數高峰期應在5000~6000人之間。我國在建和近期(2011年底之前)計劃建設的機組共有56臺機組(含AP1000技術)和更多規劃中的機組。按照25臺雙機組估算,2011年底前,熟練工的數量需求也達8.8~10.5萬左右,高學歷人才將在3.8~4.5萬之間(據表1)。然而目前我國高校本科核專業畢業人數不到1000人/年[4],各主要施工單位熟練工人數也無法滿足需要,缺口巨大。
2.3 模塊設計和進度管理優化三門和海陽AP1000核電廠的建造經驗表明AP1000模塊設計必須在至少三個方面重新優化:①模塊設計;②模塊設計進度;③模塊建造進度管理。模塊設計優化包括模塊設計和和材料國產化兩方面,并應綜合起來考慮,方便制圖、采購和安裝,減少碰撞等問題,做優施工設計。模塊設計應在建造開始前完成,以方便設備采購、預制和其它工作,減少變更,從而加快施工進度。QSIII的經驗表明,最終的施工設計圖紙和文件至少需要比FCD提前9個月完成并到達現場。而日本的經驗則顯示,提前完成設計還可以節約現場人力大約40%。
2.4 其它需要考慮的問題除了上述問題之外,模塊工廠本身和模塊運輸兩個問題也需要認真關注。模塊工廠考慮應集中于模塊工廠的產能、硬件設施、管理水平和模塊預制經驗等,這些都可能成為制約模塊生產進度的短板。當模塊預制工廠短缺,利用其它工廠如船廠、普通的模塊工廠時,這些因素必須考慮到。而運輸方面則應集中于場外運輸條件。三門和海陽的模塊運輸采用水路運輸+短途陸路(要求為沿途無橋梁與隧道的國內二級公路標準道路)方式,交通比較方便。對于內陸AP1000廠址,場內運輸作為AP1000核電廠的特征之一,廠內運輸能夠很好解決。但場外運輸也許要借助全陸路運輸或者內河航運,公路與河道的運輸條件能否滿足要求則需要仔細評估。
3結束語
模塊化技術及其理念是一種很好的核電設計、建造方法,理論上能為核電建造節約不少時間和投資費用,因此吸引了許多用戶。得益于模塊化技術的發展進步和AP1000技術在我國的大規模推廣應用,我國的模塊應用水平得到了快速發展和提高。然而,模塊化技術也有它的局限性。三門和海陽的模塊化建設經驗表明,我國的核電模塊化建造還遠未達到成熟的水平。上文的分析探討顯示,模塊化技術的應用需要解決的問題很多,挑戰很大。理論上的好處能否轉化為實實在在的利益應結合廠址進行具體、詳細的分析和論證,并在設計建造技術實力、項目管理水平達到足夠的高度和建造參與各方的密切配合下才能實現。
參考文獻:
[1]年發揚.國內核電站模塊化建造淺析.工業技術.2009,17:59-60.
據美國核能研究所(NEI)的最新統計，截至2011年1月，中國在建核電站超過了全球的40％，在建規模居世界第一。
但在日本發生的核泄漏事故無疑給中國潑了一盆冷水。中國核電戰略該往何處發展成為人們普遍關注的話題。
中國需要核電
核電專家、中國能源研究會常務理事鮑云樵在接受本刊記者采訪時指出，中國的工業化發展需要強大的能源支撐，在能源結構轉型的背景下，中國的核電產業雖然受日本福島事故影響發展放緩，但不會影響到整體發展規劃。
“美國的能源消耗總量是中國的5倍，人口卻只有中國的1／5，中國如果達到美國目前人均水平則需要提高25倍，這意味著全世界所有能源加在一起也不夠用。所以，中國能源發展必須走低能耗、低碳的道路?！滨U云樵說，核電作為清潔能源，對改變中國的能源結構非常必要。
鮑云樵曾任中國“863”高技術計劃能源領域、能源發展戰略研究專家組組長，國務院核電辦公室核電專家組組長。1965年，他在原子能研究所參加過中國第一個核電發展規劃研究，而當時日本的核電同樣處于起步階段。四十多年后，日本核電裝機已經占本國總電源裝機容量的35％，而中國只占1.5％。煤炭依然是中國能源消耗的絕對主力，占70％，其次是石汕，占10％。
中國經濟重心偏東南，能源資源偏西北，北煤南運、西電東送是能源消費的獨特狀態，必須通過發展水電、核電來改變這種能源資源與經濟中心錯位分布的格局。
鮑云樵對本刊記者說，核電的優勢主要體現在三個方面：
首先，核電作為現代化資源，能量密度很大，且可以在選址上靠近用電負荷中心。一座裝機容量100萬千瓦的核電站一年只需30噸燃料，一專列即可運至現場。但如果是煤電則需要350萬噸煤炭，這意味著需要1000列火車輸送。蘇聯、美國等國家都在遠離煤炭資源的地區建立核電站。
第二，發展核電在經濟上處于優勢。最近幾年，國際市場上煤、石油大幅度漲價，但是核燃料價格卻一直比較穩定。即使面臨核燃料漲價，由于核燃料成本占核發電成本的比重很小，核電的電價受核燃料漲價的沖擊比火電小得多。越是往后，發展核電的經濟優勢就越明顯。
第三，煤炭等傳統能源開發已接近飽和，雖然國家規劃在全國建設13個億噸級的煤炭生產基地，但依然供不應求。10年后，中國的能源需求將達到45億噸標準煤，比現在增加近1／3，能源缺口巨大。
復旦大學核科學與技術系副主任陳建新教授也認為，從能源戰略角度，中國必須考慮到核電發展的重要性。按照目前世界能源消耗水平來看，已探明的煤炭還可供開采用200年，石油僅夠30年-50年，從提供穩定的動力能源這點上，目前除了核電外，還沒有大規模的替代能源。
管住“關起來的老虎”
由于核能是以致命武器的面目問世的，在很多人心里，核意味著“恐怖”。
鮑云樵說，核電站就像―只被關起來的“老虎”，只有出來了才會咬人，人們也應該看到核電安全的一面。
“中國目前的核電站是在二代核電技術上進行的改進，從安全性能上發生堆芯融化的幾率很低，應對類似日本福島核事件沒有問題?！彼f。此外，中國的核電站沒有建在地震帶上，只要沒有不可預測的特大事故，就是安全的。
據他介紹，過去核電站設計思路是用“加法”因為“老虎”很可怕，就找個籠子(冷卻方法)罩??；一個籠子不夠，再罩一個籠子；還不夠，再罩一個籠子a新型設計的原則是用“減法”，拿中國將要發展的第三代核電站來說，它采用了固有的、非能動的系統，無須預備電源便可實現堆芯自動冷卻。
陳建新教授對“非能動”安全系統做了更詳細的解釋。他說，該系統就是在反應堆上方頂著多個千噸級水箱，―旦遭遇緊急情況，不需交流電源和應急發電機，僅利用地球引力、物質重力等自然現象就可驅動核電廠的安全系統，巧妙地冷卻反應堆堆芯，并對安全殼外部實施噴淋，實現降溫從而恢復核電站的安全狀態。
“核事故的發生，既是壞事，也是好事，使得人們想出各種辦法來管住‘老虎’?！滨U云樵說，第三代核電技術即使遇到比日本更嚴重狀況，也可以依靠堆內自身系統保障安全。同時，電站也配備多種電路、多種電網、自備電源等預防多種狀況發生。
美國、法國等國家已公開宣布今后不再建造第二代核電機組，只建設第三代核電機組。中國未來的發展重點也是如此。第三代核電站將采用美國西屋最先進的第三代先進壓水堆核電技術(APl000)，從設計上吸取了國際很多核事故的經驗，把預防和緩解嚴重事故作為設計上的必備要求，發生嚴重事故的概率比第二代核電機組小一百倍以上。
按照中美合作計劃，世界上第一座第三代APl000核電站將于2013年在中國浙江三門建成。
反思非常必要
日本福島核泄漏事故后，世界上反對核電的聲音越來越高，德國、瑞典、西班牙、意大利等國家都已經聲明核電計劃要謹慎。
發生在1986年的切爾諾貝利核事故，使得核能的利用在世界范圍出現了近二十年的蕭條期；這次日本福島核電事故的發生，又一次引起人們對核電的爭議。
陳建新教授認為。在全世界面臨能源缺口的大環境下，世界各國，尤其是經濟大國不會放棄核電。譬如，法國對核電的依賴程度達到78％，很難想象法國離開核能會出現怎樣的狀況；日本今后發展核電勢必會遇到更大的阻力，但作為一個缺少能源的國家，放棄核電也是不可能的。
在一些國家比如德國，核電的發展不僅是經濟問題，而是成為政治手段。鮑云樵在德國曾經參觀過SNR-300核電站，這是一座電功率達30萬千瓦的快中子增殖堆核電站，但是由于環保組織反對強烈，該州州長在競選時打出“無核電發展”的競選牌，因此從建成后從未使用過。鮑云樵認為，即使有部分國家目前決定退出核電發展，但在將來到了能源問題很難解決的時候，他們籽再次面臨抉擇。
福島核危機也為中國核電近年來井噴式的發展提供了一次降溫和自查的契機。
3月16日，國務院連發5條措辭嚴厲的規定，立即組織全面安全檢查；加強正在運行核設施的安全管理；全面審查在建核電站；不符合安全標準的要立即停止建設；嚴格審批新上核電項目。
“放緩是正確的和必要的，但中國不會因為此次核事故就改變發展核電的決心?！滨U云樵估計，由于之前國務院要求在核安全規劃批準前暫停審批核電項目，而短時間內核安全規劃難以出臺，因此核電新項目將在一定時期內無法上馬。這將使核電中長期規劃面臨一些調整，中國計劃2020年核電發展到8600萬千瓦的目標可能達不到了。
作為一生都在為推廣核電建設而努力的核電專家，鮑云樵認為，日本核危機是人類面臨的共同災難，中國 必須進行反思。由于種種原因，中國的原子能法還沒有出臺，法律支持條件尚不充分，核電行業多頭領導，發改委、科技部、環保部等多部門交叉管理導致機構重疊、管理松散且職責不明確，有必要進行機構改革。
此外，鮑云樵認為，核電發展絕不能盲目跟風，“認為有錢有地皮就可以建核電站的思想必須改變，千萬不能與民用產品的生產要求等同起來”。他指出，雖然發展核電有安全審批制度、行業標準與規范，但是地方官員對核電的復雜性、特殊性的認識仍然不足。
陳建新也認為，日本作為一個防災意識較強的國家，在面臨意想不到的特大海嘯時也如此措手不及，中國在發展核電方面不能存有萬分之_的僥幸。他指出，對核電運行操作技術人員在上崗前的培訓務必嚴格把關。
但令人不能輕松的現實是，中國核科技人才嚴重緊缺，實驗教學儀器設備的購置費用動輒以百萬元計，近年來，雖然全國有四十多所高校開設了核專業，但擁有高水準師資和完備教學設備的十分有限。
應急機制不可或缺
目前，環保部和國家核安全局已經啟動了為期數月的核電大檢查，檢查范圍包括中國13個運營核電機組，近30個在建機組和90多個籌建機組。
國家環保部核安全和環境專家委員會委員郁祖盛說，此次安全檢查的標準是國際上最先進的標準――核安全導則HADl02，按照這份核安全規定，二代核電站--以及二代改進型電站不完全符合要求，必須要有安全預防措施。
郁祖盛說，檢查的范圍中，已運行的13個機組設備與日本福島相比晚了20年，比較而言雖技術略先進，但在預防嚴重事故方面尚有差距；在建的28臺機組中，有6臺采用第三代核電站技術，另外22臺由于與新的安全法規有差距，因此成為檢點。
對于籌建機組，是繼續建第二代改進型核電廠，還是直接采用第三代技術，目前在業界還有爭議。郁祖盛認為?“這已經不是技術層面的爭論，從核安全專家的角度，我個人認為不應再建二代電廠，因為二、三代安全水平差別很大?！?/p>
“按照總體檢查情況來看，中國的核電站總體安全是可以接受的，但還有改進的余地?！庇糇媸⒄f。
事故的應急處理，是保障核電安全的另一方面。
國家核事故應急協調委員會辦公室是全國核事故應急工作的行政管理機構，負責收集情況，組織分析研判，提出報告和建議。
“日本核事故發生后，中國國家核事故應急協調機制也立即啟動?！眹液耸鹿蕬眳f調委員會辦公室副主任許平介紹說，除工作人員24小時加強值班外，輻射監測、輻射防護、醫學應急等核事故應急技術支持中心和救援分隊的專家也全天候待命，以最快的速度分析研究并反饋研判結果。國家核事故應急協調委員會根據研判結果進行每日會商并權威，做到信息公開、透明、及時、準確，對民眾負責。
許平介紹說，中國目前核事故應急采取國家、省(區、市)、核電運營單位三級管理體系。國家核事故應急協調委員會由國務院和軍隊系統的20個部門組成，省級核事故應急委員會組成部門還要多一些。
自從福島核電事故發生以來，無數媒體用自己各自的視角對事故進行剖析，兜兜轉轉，卻始終少有人把目光落在裝備上。實際上，雖然核電是人類高科技思想的結晶，但其最后的落腳點依然是裝備。
有人算過一筆經濟賬，一座百萬千瓦雙堆核電站，按比投資1，500美元/千瓦計算，造價即達30億美元，約合人民幣250億元。如果按2020年中國核電市場8，600萬千瓦核電裝機容量計算，中國將在未來9年中投資近萬億元。以現在CPR1000核電系統投資比例來作參照：核島、常規島、輔助設備和非設備投資將分別占到投資的50%、23%、15%和12%，這意味著其中核電設備投資比例大約在50%左右。未來9年，中國核電設備的市場基礎規模將達到5，000億左右。如果再加上核電作為高技術密集的產業涉及材料、冶金、化工、機械、電子、儀器制造等眾多行業的投資擴大效應，裝備制造業在未來因核電所帶來的投資規模將難以估算……
對于這樣龐大市場，沒有任何一個國家愿意把份額拱手相讓，美國不會，法國不會，日本不會，中國當然也不會。雖然現在市場對于核電重啟已經聚焦顯微，但從私下企業與政府的溝通來看，這樣的關注與事情本身火熱的差距依然相去甚遠。在某論壇上，某位生產核電裝備的企業領導表現出對未來設備過剩的顧慮，但相關領導卻表示，未來核電設備市場將是諸位難以想象的廣闊。正因為如此，推進核電裝備的自主化進程將成為未來中國經濟最重要的任務之一。
誰在生產核電裝備？
1983年國務院下發的110號文，將大型核電站裝備列為國家級重大技術裝備。自此，中國核電裝備開始了一條自主創新之路。憑借秦山一期、二期、嶺澳二期等核電工程的建設作為依托，中國裝備用開展核電站相關裝備的自主攻關，采用消化吸收與合作制造相結合的方式逐步掌握關鍵技術的設計與制造。2010年9月，有著中國自主品牌之稱的CPR1000嶺澳二期投產，其一號機組設備國產化率達55%、二號機組國產化率達73%，“這樣的水平充分是值得肯定的”，原國務院重大技術裝備辦公室副主任董必欽說。
但是隨著AP1000第三代核電技術逐漸成為中國和核電未來的主流，裝備制造企業急需在自身基礎上再升級來適應三代核電項目的要求。那么國家重點扶植的大型核電裝備企業最近幾年發展如何，對新的技術標準做了怎樣的準備？讓我們盤點一番。
說起核電企業，有三大集團是不得不提的。國家發改委曾在《核電中長期發展規劃（2005年至2020年）》中明確指出：設備制造方面未來還要以三大集團為骨干，同時發揮其他相關企業的專業優勢，逐步實施技術改造和產業升級，共同建立起較完整的核電設備制造體系。這三大集團分別是東方電氣、上海電氣和哈電集團。
在核島、常規島的技術及供貨業績方面，東方電氣的優勢是其它企業所沒有的。自1997年分包制造嶺澳一期汽輪發電機組以來，東方電氣一直在核電領域保持領先態勢。2005年東方電氣在百萬千瓦級半轉速核電機組核島、常規島方面實現突破更是使其訂單源源不斷。像2007年的遼寧紅沿河、福建寧德兩個百萬千瓦級核電站常規島主設備6臺機組的供貨任務、寧德核島主設備和紅沿河部分核島主設備的供貨任務，2008年紅沿河、寧德、方家山、福清、臺山核電站常規島汽輪發電機組供貨合同（其山2×1750MW核電站常規島汽輪發電機組，為世界最大容量的核電站常規島汽輪發電機組），2009年湖南桃花江核電工程蒸汽發生器及反應堆壓力容器訂貨合同、海陽核電1# 2#機組穩壓器合同等，現在東方電氣是世界上唯一集AP1000、EPR和二代加核島重型設備和常規島汽輪發電機組設備制造企業。
目前東方電氣擁有德陽、武漢、廣州三大核電設備生產基地，其中德陽基地主要生產核電汽輪發電機（7-8套），主泵和控制棒驅動機；武漢基地擁有年產百萬級核電站堆內構件4-6臺（套）、壓力容器800噸以及“專項工程”堆內構件、再生式熱交換器、非再生式熱交換器和非能動余熱排出冷凝器等1.5-2臺（套）的能力；廣州基地主營核電站核島主要承壓設備（包括反應堆壓力容器、蒸汽發生器、穩壓器及安注箱、硼注射器等），常規島汽水分離再熱器等，兼營核電輔助機械、大型石化容器等，主要產品為反應堆壓力容器（RPV）、穩壓器（PRZ）、蒸汽發生器（SG）、汽水分離再熱器（MSR）。
與東方電氣相比，上海電氣擁有國內最強大的核電設備成套能力。目前，上海電氣具有同時采用AP1000、EPR三代核電技術的能力，核島產品覆蓋了所有中國市場在建核電項目。根據上海電氣業務劃分，它在核島部分現在可以生產堆內構件、控制棒驅動機構、壓力容器、蒸發器、穩壓器和核泵；常規島部分可以生產核電汽輪發電機組；輔機部分可以生產冷凝器、除氧器和高、低壓加熱器。核島主設備產能到2012年提升到4-6 臺（套），堆內構件和控制棒驅動機構已形成8-10 臺（套）產能。此外，其臨港重裝備制造基地目前正在進行核電二期技術改造，2012年臨港基地將成為全球規模最大、業務最集中、能力最完整的先進核電主設備制造基地。
雖然哈電集團核電起步比東方電氣與上海電氣稍晚，但其依舊是核電領域不可忽視的力量。2009年哈電集團成為浙江三門、山東海陽核電廠AP1000項目4臺常規島和主泵電機的國內唯一承制商，讓它在三代核電技術上占了一點先機。近幾年，哈電集團先后投資三十多億元發展核電，新建了秦皇島重裝基地、核電主泵基地、閥門基地、常規島及輔機基地，目前，哈電集團擁有年產2套百萬千瓦級核島主設備以及4套常規島設備自主設計制造能力，已成為中國核電設備的主供貨商之一。
除了以上的核電電力裝備，核電鍛件是中國另外一個重點市場，其競爭者為中國一重和中國二重。其中中國一重公司是國內最早開發生產核能設備的企業，產品包括核反應堆壓力容器、蒸發器、穩壓器，以及主管道、主泵等，是國內唯一既有大型加氫反應器、核反應堆壓力容器又有核鍛件制造能力和業績的企業。目前，中國一重的二代加核電鍛件已實現批量生產，第三代AP1000核電鍛件研制取得了成功，承擔的國家大型先進水堆重大專項完成了階段性任務，部分鍛件制造達到了世界領先水平。根據其企業展望資料，在未來，中國一重除為能生產160萬千瓦、SYSTEM 80+（135 萬千瓦）核電機組、重水堆及其它堆型核電機組核承壓設備外，還留有國際先進、安全性較好的高溫氣冷堆機組及未來第四代核電快堆機組重型部件的制造能力。
雖然中國一重在核電領域發展迅猛，但中國二重卻憑借研發在這個領域獨辟蹊徑。中國二重是國內唯一的核電設備全套裝備鑄鍛件供應商，其能夠供貨的核島設備包括：核反應堆壓力容器、主泵殼、主管道、蒸汽發生器和穩壓器鑄鍛件等設備，并在全球率先成功研制成功AP1000 主管道和國內首件1100MW核電半速發電機轉子，目前，中國二重已經實現對二代加核電鍛件的批量供貨，部分關鍵鍛件已進入研發制造收尾階段。
隨著中國核電設備國產化進程的逐漸加快，核級閥門已經成了核級設備國產化的關心的一個重要問題，一方面它是核電站安全運行的重要保障、另一方面它卻遲遲未能達到國產化的要求。在這一領域，中核科技已處于領先態勢。
中核科技是國內五家具備設計生產核Ⅰ級閥門的企業之一，也是中國核工業集團公司下屬唯一一家上市公司，擁有的“H”、“ SUFA”閥門產品商標，在國內閥門行業中有著較大的影響和市場優勢。目前，中核科技的產品主要為產核 1、2、3 級閥門，具體包括閘閥、截止閥、止回閥、節流閥、球閥、蝶閥等各種閥門種類。據其材料統計，其可生產 80%左右的核電站需用閥門，占閥門總價值量的約20%。
總體來看，中國大型裝備制造企業現在已經有了生產高質量的核電裝備能力，國務院提出的“自主設計、自主制造、自主建設、自主運營”的核電方針在核電裝備領域初步得到落實。下一時期，AP1000國產化將成為這些企業競爭的焦點。
AP1000 未來國產設備的主角
從目前來看，AP1000核電設備將成為未來中國核電主體已是不爭的事實。據有關單位統計，在未來數年間，要實現前四套機組國產化比例30%、50%、60%和 70%的跨越，并從第五套設備開始可以基本實現國產化。而作為新的核電技術，其核島主設備和常規島關鍵設備及部分輔助設備的國產化分外惹人關注。這里面主要包括反應堆壓力容器、蒸汽發生器、反應堆冷卻劑循環泵、主管道、爆破閥和堆芯補水箱。
AP1000壓力容器是在原有成熟機組基礎上進行設計，與傳統二代及二代改進型壓水堆核電站設備總體上類似。AP1000壓力容器高約12200mm，堆芯區內徑4040mm，總重為425.3t，由SA-508-3鍛件和低合金鋼板制造。AP1000反應堆壓力容器所需的大型鑄鍛件必須滿足60 年壽命的要求，目前，國內反應堆壓力容器制造廠家主要有一重和二重，它們是我國第三代核電技術自主化項目重要的配套供應商。一重已研制成功“二代加”核島主設備全部鍛件，并實現批量生產，現已實現AP1000核島反應堆壓力容器鍛件的完全國產化，部分鍛件制造達到世界領先水平。2010年5月，由一重承制的中國首臺國產化AP1000反應堆壓力容器——三門核電2號機組壓力容器在一重大連核電石化事業部開工制造。這也是中國制造企業首次嘗試制造成套的第三代核反應堆壓力容器。
而在蒸汽發生器上，AP1000機組采用2臺Delta125型直立式U形管蒸發器。該設計以標準的西屋F堆型技術為基礎，每套機組熱功率達到1707.5MW。Delta125 型蒸汽發生器的傳熱管采用耐腐蝕的 lnconel-690合金材料，采用不銹鋼梅花孔傳熱管支撐板，帶有過濾、除氣和防水錘外的給水分配系統，以及純度最低為99.75%的汽水分離器。這些措施使該設計可以滿足AP1000長期可靠使用的性能要求。每臺蒸汽發生器下封頭懸吊2臺主泵，主泵入口管和蒸汽發生器的下封頭上的出口管通過焊接連接在一起。蒸汽發生器總高度22454mm，上殼體內徑 5334mm，下殼體內徑4191mm，管板厚度787mm，重量約600t。目前，國內蒸汽發生器鍛件生產廠家主要有一重、二重和上重，設備生產廠家主要有上電、哈電重裝和東電。AP1000蒸汽發生器核心部件U型管由上海寶山鋼鐵股份有限公司與江蘇銀環精密鋼管股份有限公司合資組建的寶銀特種鋼管有限公司生產。2010年1月，中國國內首個核電蒸汽發生器用U型管項目在江蘇宜興經濟開發區正式投產，但還不能滿足國內對U形管的需求，目前主要是從法國Valinox、日本住友和瑞典Sandvik進口。AP1000蒸汽發生器又一核心部件管板是超大特厚餅形件，探傷要求嚴，鍛造難度相當大。2009年12月，一重承制的三門核電2號機組蒸汽發生器管板鍛件機械性能試驗合格；2010年4月，二重成功鍛制出2支AP1000核電管板。
AP1000 反應堆冷卻劑循環泵國產化進程
與蒸汽發生器同樣備受關注的還有AP1000的核主泵（它是屏蔽泵），這是美國EMD獨自開發用于AP1000的主泵。與以往的軸封式主泵相比，其加工精度高、配件均是非商品級的，國產化難度較大。由于AP1000核主泵還沒有原型，國內廠家更是缺乏相關技術和制造經驗，需要等美國EMD完成制造并經鑒定合格后才能轉讓技術和培訓，國內制造廠家尚需要進行相應的技術改造，國內主泵技術受讓單位為沈鼓與哈電，國產化目標為在第四臺核電機組上至少有2臺國產屏蔽泵參與機組運行。2008年3月，沈鼓、哈電分別與美國EMD簽訂了2臺國產核主泵分包制造合同，這是AP1000屏蔽主泵逐步實現國產化的重要里程碑，標志著AP1000屏蔽主泵國產化已進入了實施階段。2008年，沈鼓、哈電最終通過了ASME授權檢驗機構進行的ASME N及NPT認證。哈電、沈鼓在美國EMD的指導下，已開始部分設備的采購，并確保所采購的“缺口”設備在性能上滿足AP1000核主泵生產的要求。2010年6月，一重與沈鼓等單位已經開始了AP1000主泵泵殼合作研制相關工作。目前，哈電AP1000核主泵電機制造廠房已基本建成，沈鼓的核主泵廠房也已進行施工， 并于2011年投入使用。
在主管道國產化進程上，AP1000主管道不同于第二代核電站采用的鑄造不銹鋼管，采用的是整體鍛造、加工、彎管的不銹鋼管道，這要求有更多的不銹鋼水，其冶煉、澆鑄、鑄造、熱處理、深孔加工和彎管等工藝都有較大難度。AP1000主管道是中國AP1000自主化依托項目中唯一沒有引進國外技術的核島關鍵設備。目前，AP1000主管道研制廠家主要有渤船重工、一重、二重、上重和吉林中意，自主化取得較大進展，鋼錠化學成份完全滿足西屋公司的技術要求。通過主管道科研攻關，國內大型超純凈奧氏體不銹鋼電渣錠技術已達到國際領先水平（國內2007年以前的電渣錠技術最大為45噸水平，現在可以達到150噸水平）；AP1000主管道冷彎管核心技術取得突破，目前已達到國際同步水平；超低碳純凈不銹鋼基礎性理論研究和認識已接近世界同步水平。渤船重工、二重、上重研制的全尺寸主管道模擬件已成功；吉林中意完成了主管道模擬件彎制。
爆破閥是AP1000核島的組成部件，其中的驅動裝置是由炸藥爆炸切斷原來密閉的管道封板，以滿足應急打開要求，對核島實施保護作用，主要用于核電站第四級自動卸壓系統、低壓安注系統以及安全殼再循環系統中。其主要工作原理是在嚴重事故工況下，通過開啟閥門信號觸發爆破單元，產生的高壓氣體推動閥門中的活塞運動，切斷閥門通徑的盲管，冷卻水即可進入堆芯進行冷卻。爆破閥能夠有效緩解和預防嚴重事故，可減少核電機組安全設備數量，改善機組安全性和經濟性，是AP1000核電機組的技術亮點之一。每臺機組中有12臺三種規格、兩種口徑和兩種壓力參數的爆破閥。此次是從美國SPX引進爆破閥技術，通過引進消化吸收，爭取實現從設計、制造、檢測到實驗等各方面技術的國產化。AP1000爆破閥研制廠家主要有中核蘇閥科技實業股份有限公司（簡稱中核蘇閥）和陜西應用物理研究所（簡稱213所），這兩家單位已開展了大量實質性工作，已經被美國SPX公司認定為指定用戶。國家核電技術公司明確由中核蘇閥和213所首批完成山東海陽2#12臺爆破閥的國產化任務，此后將采取市場競爭方式進行。中核蘇閥已獲得ASME頒發的“N”和“NPT”證書；SPX公司和西屋公司對中核蘇閥進行了聯合質保審查。中核蘇閥和213所已與SPX公司簽訂了關于分包海陽2#12臺爆破閥的諒解備忘錄。目前正在進行分包合同商務條款的談判工作。另外，哈爾濱電站閥門有限公司也將參與爆破閥的國產化工作，中方將派遣34名工程師參與SPX爆破閥QME試驗計劃的開發及其它設計任務。大連大高閥門有限公司和山西江淮重工也有一定的基礎，已向國家核電技術公司提出申請擬參與此項工作，大連大高閥門有限公司也已取得ASME“N”和“NPT”鋼印資質。
最后，我們來說一下核電的堆芯補水箱的國產化情況。堆芯補水箱是AP1000所具有的三個非能動水源之一（其他兩個為安注箱和安全殼內換料水貯存箱），其芯補水箱功能為：當冷卻劑裝量喪失時將水注入反應堆冷卻劑系統（RCS），而RCS中的蒸汽（如果冷段產生空泡）或水（如果冷段是液體的）則流入堆芯補水箱以取代冷的注入水。堆芯補水箱子系統僅有的控制部件是并聯氣動閥（AOVS），位于堆芯補水箱的兩條流出管道上，在正常運行時關閉，事故情況下打開。另外，堆芯補水箱每條出口管道上還布置有止回閥，這些閥門正常時處于開啟狀態。根據RCS的狀態，堆芯補水箱內的含硼水有兩種注入模式：失水事故下，冷段處于充滿水的狀態，堆芯補水箱的運行方式為熱水/冷水自然循環方式；失水事故下，冷段的水已經汽化，堆芯補水箱的運行方式為蒸汽/冷水自然循環方式。目前，國內堆芯補水箱生產廠家主要有哈電重裝和上電。
安全將是重啟后的重中之重
通過上面的介紹我們不難看出，雖然近幾年中國核電裝備制造業進步迅猛，但其“大而不強”的局面依然存在，以AP1000國產化為例，部分基礎產品質量不穩定，技術標準不統一，企業研發能力不足，一些關鍵部件、關鍵材料和關鍵技術遲遲難以突破已成了制約中國核電發展的一大瓶頸。
目前，中國核電裝備制造業發展的主流是向專業化、批量化、規模化和集約化方向發展，現已形成以上海電氣、東方電氣、哈電集團為主體的三大核電裝備制造基地；中國一重、二重和上重為主的大型鍛件和反應堆容器制造集團；以及一批核級泵閥、堆內構件、控制棒驅動機構、環吊、主管道、核級電纜等配套設備的專業廠家。但即使這樣，在百萬千瓦核電機組成套設備上生產依舊困難，很多已開工項目的主機、大件和關鍵件要從國外進口，國內制造企業供應的設備普遍存在拖期情況。
當然，出現這種現象的原因是多方面的，但總體來看產品質量不穩定、技術標準不統一、和關鍵設備、材料和軟件瓶頸是其中的主要原因。
“產品質量不穩定主要存在大型鑄造鍛件領域?！币晃蛔罱ジ鞔蠛穗娖髽I調研后的調研員告訴記者。大型鑄造鍛件是生產核島設備關鍵部件的基礎材料，現在各企業的鑄鍛件生產設備都十分先進，但廢品率很高。其中，一些生產企業以往主要制造常規電力設備，制造核級裝備時安全意識不強、質量保證體系不健全、過程控制方面存在缺陷等問題，導致核電設備不符合驗收標準或其它質量問題屢有發生。
而目前中國技術標準不統一是指中國截止到現在尚未對同一機型制定統一的設備標準與設計規范。由于歷史原因，中國是多種核電技術并存最多的國家，而各技術對裝備的要求并不一致，這主要反映在核設施營運單位或工程公司在設備采購時執行的標準不完全相同，例如，同樣的二代核電機組部件，但不同的核電運營商訂購就會采用不同企業、不同機型其設計尺寸不同這一方式。這樣的情況使得核電裝備制造企業變成了“個性化”需求商，每生產一件就必須重新設計、重新試驗。完全制約了這些企業的批量化、系列化生產優勢，降低了設備生產速度。
鄰避效應
“鄰避”，意為“不要建在我家后院”。指居民或當地單位因擔心建設項目（如垃圾場、核電廠、殯儀館等鄰避設施）對身體健康、環境質量和資產價值等帶來諸多負面影響，從而激發人們的嫌惡情結，滋生“不要建在我家后院”的心理，及采取的強烈和堅決的、有時高度情緒化的集體反對甚至抗爭行為。
B2C（Business-to-Customer縮寫），即通常所說的“直接面向消費者或者客戶”的模式。將這一原本起源于電子商務領域的概念引入核電行業，用于公眾溝通工作，是中國核能電力股份有限公司（以下簡稱“中國核電”）工作方式的一次重大轉變，也是工作理念的重要創新，意味著中國核電的公眾溝通工作將更加接地氣、有土壤、求精準和重實效。
“B2C”引入中國核電公眾溝通工作的創舉
進入21世紀，隨著我國能源結構調整步伐的加快，作為清潔能源重要成員的核電也迎來了大發展的機遇期。但日本福島核事故以后，由于公眾溝通的不充分，不少核相關項目遭遇了“鄰避效應”引發的，多個項目被迫擱置，為核電的發展敲響了警鐘。
這反映出公眾對重大項目的知情權、參與權和監督權的強烈訴求，也揭示出核電或涉核企業在社會管理和公眾溝通方面還有很多工作要做。如何將核電可能遭遇的“鄰避效應”轉化成合作共贏的“迎臂效應”，成為中國核電人必須回答的生死攸關的“斯芬克斯之謎”。
經過正反兩方面的經驗和教訓，中國核電越來越深刻地認識到，雖說核電公司仍是典型的B2B（Business-to-Business縮寫）企業，但核電的發展需要公眾的支持和信任已經是不可抗拒的時代潮流。因而必須以更透明、更開放的方式，順應大勢，加強與包括普通公眾在內的所有相關方的全方位溝通，實現公眾溝通從B2B到B2C的擴展。
以前核電企業的溝通，往往是為了溝通而溝通，沒有真正考慮到受眾是否愿意接收企業所傳遞的信息。為此，在中國核電項目工程選址、建設之前，會特別強調公眾需求的調查，切實了解公眾希望獲得哪些信息，并作為依據去做溝通。
之前在三門核電，中國核電曾做過一次“您希望獲得哪些信息”的調查，發現65.58%的公眾對于“核輻射與防護常識”非常關注、36.14%的公眾想了解“核能的安全高效環保等細節原理”，還有19%的公眾想了解核能發展的歷史與現狀。這一組數據為中國核電做好公眾溝通奠定了非常好的基礎，使溝通更有針對性，溝通更見實效。
除了了解公眾溝通所需，還要探索公眾溝通的新路徑。為了做好溝通，中國核電打造了“總部統籌、上下聯動、專業支持”的一體化工作機制，創新推進公眾溝通工作，努力提升社會公眾對我們的認同感和接受度。
至今，中國核電已經連續4年舉辦了“魅力之光”核電科普活動，吸引了來自全國34個?。▍^、市）的70多萬人參加，網絡關注人次達到7600萬。通過比賽，中國核電每年會選取獲獎的中學生參加夏令營，邀請他們實地參觀核電基地，動手進行環境監測，與核電站操縱員面對面交流，讓他們更好地走近核電，了解核電，體驗核電。
有一位名叫琴幌愕男媚錚是來自貴州大山深處的侗族女孩，連續參加過三屆魅力之光核電科普夏令營。大伙都叫她鳳凰妹。3年前，吳倩香第一次和核電結緣，參加了中國核電在江蘇田灣核電站舉行的核電夏令營。未曾走出大山的她在參加活動前，想象中的核電站竟是一片荒漠。當她參加了競賽和夏令營，才發現核電站原來如此干凈美麗。當吳倩香第二次參加夏令營時，眼里的擔憂已經蕩然無存，而是主動地去聽、去看、去提問題。2016年，再看到吳倩香時，她變得更陽光、自信、愛笑，甚至變成了核電小使者，快樂地分享核電知識，傳遞著成長的快樂。這樣的故事，在中國核電還有很多。
中國核電公眾溝通工作的追求
更加真誠的溝通之道：真誠溝通交流，相知相伴永遠。中國核電公眾溝通工作良好的傳統和基礎一直可以追溯到我國第一座自主核電站――秦山核電站的設計建造時期。30多年來，核電企業在公眾溝通工作上的用心用力得到了廣泛的認可和贊譽。中國核電的公眾溝通工作被WANO（世界核電運營者協會）CPR（電力公司總部同行評估）評為強項。中國核電堅持以透明、公開、平等、廣泛、便利的原則，與公眾進行全方位溝通工作，根據不同的溝通方案，保證每一位公眾享有了解核電真實信息的權力和發表不同意見的機會。
在加強與政府、上下游企業等重要利益相關方溝通的同時，中國核電特別注重與普通公眾的溝通，建立全新的3C公眾溝通模式，即以信心（Confidence）、聯結（Connection）、協同（Coordination）的“3C”溝通理念創新公眾溝通實踐，深化公眾對核電的科學認知，最大限度地消除公眾恐核心理，攜手公眾促進核電事業的可持續發展。
更加有擔當的企業形象：增強公眾信心，勇擔國家名片。2015年，中國核電成為國內A股首家純核電上市公司。作為我國核電事業的開拓者和引領者，中國核電把安全視為核電事業的生命線，創造了120堆年安全無事故的良好運行業績，打造了安全核電品牌，也增強了公眾對核電的信心。
在國家大力倡導“走出去”之際，中國核電以擦亮“國家名片”為己任，用行動擦亮中國的核電品牌。2015年5月7日，福清5號機組實現首罐混凝土澆灌（FCD），標志著“華龍一號”全球首堆工程正式開工建設?！叭A龍一號”是我國目前唯一實現“走出去”的自主三代核電技術，標志著我國從“核大國”向“核強國”邁進的重要一步，也是國家“一帶一路”戰略的最佳實踐之一。
更加全面的溝通實踐：敞開溝通之門，無限聯結你我。中國核電開拓信息公開渠道，建立全方位核電信息平臺矩陣。通過網絡信息公開、媒體信息公開、社會責任報告、新聞會和媒體見面會等多種途徑，向公眾公開核電相關信息。
為幫助公眾理性認識核電，中國核電通過微漫畫、微視頻、動畫等大眾喜愛的方式，將深奧難懂的核電知識傳遞給公眾。與此同時，敞開溝通之門，通過參觀核電基地、“魅力之光”核電科普知識競賽、“核你在一起”公眾開放周、科普展館建設等活動，讓公眾近距離接觸核電、了解核電，并進一步感受魅力核電。
關鍵詞：超聲波；文丘里管；AP1000；主給水流量
中圖分類號：TM623 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）15-0040-04
1 概述
核電站二回路主給水系統的主要功能是為蒸汽發生器提供給水，并保持其液位，同時蒸汽發生器可以通過換熱作用，利用反應堆產生的熱量加熱給水并產生蒸汽來推動汽輪發電機發電。給水通過主給水泵和啟動給水泵輸送，流量過大可能導致蒸汽發生器液位過高，從而影響產生的蒸汽品質，蒸汽中水分過高會損壞汽輪機葉片；流量太小可能導致蒸汽發生器液位過低，從而無法充分導出反應堆產生的熱量，在造成功率浪費的同時也可能引起堆芯過熱的危險。當電廠處于穩態運行時，熱功率測量系統需要使用主給水流量信號來精確測量一回路系統總的熱功率。另外，主給水流量還用于其他一些關聯的試驗項目。因而對二回路給水流量的準確測量就顯得非常重要。
為了更加精確地測量二回路給水的流量，AP1000三門項目采用了不同于一般電站的測量方法，使用多種流量測量裝置相結合的方法，特別是引入了一套高精度的超聲波流量測量裝置，使測量結果更具代表性和參考價值。這套測量裝置的整體測量優勢明顯，但并沒有得到充分利用，本文針對其高精度特點，對其用途進行擴展分析，使其適用于支持小幅提升機組功率，提高利用率。
2 AP1000三門項目二回路主給水流量測量
2.1 測量方法
二回路主給水的測量采用三種流量測量裝置相結合的方法，其測量回路如圖1所示。在進入蒸汽發生器的兩條主給水管道上，最下游是一套文丘里管流量測量裝置，提供給水流量測量的基礎數據，信號用于調節主給水控制閥和啟動給水控制閥，也用于總的熱功率計算。中間是一個多孔的節流孔板，主要用于減小紊流，提高下游文丘里管流量計的測量精度，不做信號出。上游是一套超聲波流量測量裝置，精度比較高，主要用于校準下游的文丘里管流量計，并提供給水的壓力和溫度數據，但不用于控制連鎖。
2.2 文丘里管流量測量裝置
文丘里管是一種節流件，如圖2所示，流體經過節流件產生差壓，利用差壓和流速的關系測出流量，這就是差壓式流量計的基本原理。
充滿管道的流體，當它流經管道內的節流件時，流速將在節流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節流件前后便產生了壓差。流體流量越大，產生的壓差就越大，這樣就可以依據壓差來衡量流量的大小。這種測量方法是以流動連續性方程和伯努利方程為
基礎：
式中：
qm和qv――質量流量和體積流量
C――流出系數
ε――可膨脹性系數
d――節流件開孔直徑
β――直徑比d/D
D――管道內徑
ρ1――被測流體密度
?ρ――差壓
差壓變送器通過引壓管線和文丘里管裝配在一起配套使用，把差壓通過計算轉化為對應的流量數據，提供給DCS系統用于顯示和控制。三門項目在每個文丘里管上配備了三個窄量程和三個寬量程的差壓變送器，完成主給水流量控制以維持蒸汽發生器液位。
2.3 節流孔板
文丘里管流量計上游裝有一個多孔的節流孔板，安裝在主給水管道的截面上，該節流孔板不用于流量測量，沒有配備對應的差壓變送器，主要是想利用多孔節流孔板相對于單孔節流孔板具有減小紊流的特點，用于改善流體質量，以提高其下游文丘里管流量計的測量精度。
多孔節流孔板每個孔的尺寸和分布都是基于特殊的公式和測試數據而定制的，稱為函數孔。當流體穿過圓盤的函數孔時，流體將被平衡整流，減少了渦流的形成和紊流摩擦，降低了動能的損失，形成近似理想流體，從而還可以大大降低死區的形成，并保證臟污介質順利通過多個孔，減少了流體孔被堵塞的機會，其最小直管段也只需要0.5D（管道直徑）左右。如圖3所示，我們可以清楚地看出多孔節流孔板相對于單孔節流孔板對流體的改善作用。
2.4 超聲波流量測量裝置
超聲波在流動的流體中傳播時可以載上流體流速的信息，因此我們通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。AP1000三門項目主給水流量測量應用了西屋LEFM技術超聲波流量計，采用傳播速度差法，通過測量順逆流傳播的時間差法來計算流體流量。其中LEFM（Leading Edge Flow Meter，Leading Edge）是一種信號檢測的方式，即所謂的上升沿觸發，當檢測器檢測到信號波形發生突增時，認為信號到達。LEFM技術超聲波流量計通常也叫“前沿流量計”，其發源就是三門項目核島設計方美國西屋公司，驗證精度可高達0.3%。
三門項目采用的LEFM超聲波流量計在傳感器部分，采用了交叉的八聲道設計，聲道與管道成45°角，如圖4所示，這樣可以提高測量精度。另外在超聲波流量計的直管段上，還配有一個壓力變送器以及一個四線制的RTD（熱電阻），用作流體流量計算的補償。其中壓力變送器用于流體介質密度和流量的計算，無報警和控制功能，在主控室有顯示；RTD用于流體介質的密度、熱焓及流量的計算，無報警和控制功能，在主控室有顯示。另外，一臺專用的超聲波流量計機柜，用于接收和處理就地側超聲波流量計測得的數據，包括傳播時間間隔、介質壓力及溫度等，計算得到主控室顯示所需要的流量、溫度、壓力及故障診斷等信號。
這里以單聲道為例，來說明超聲波流量計的流量計算原理，如圖5所示：
假設流向為從左到右，即AB，那么就有：
式中：
Tup――聲波由BA的傳播時間
Tdown――聲波由AB的傳播時間
L――AB之間斜線距離
C――聲波在介質中的傳播速度
V――介質的流速
θ――AB斜線與水平管道之間的夾角
于是我們可以計算出介質的平均流速V：
由公式我們可以看出，依照這種方法測得的介質流速與聲波在介質中的傳播速度沒有關系，因此不受介質的溫度、密度和化學成分等的影響。同時，八支聲道同時工作，再通過積分算法，更加提高了測量精度。
最終介質的質量流量或體積流量由流速、密度以及管道截面積計算得到，而且介質密度是一個由溫度和壓力補償計算得到的在線實時值。
式中：
qm和qv――質量流量和體積流量
n――聲道數
S――兩聲道之間的過水斷面面積
3 與常規主給水流量測量方法對比
3.1 常規主給水流量測量方法
目前國內核電站對于主給水流量的測量大都是采用單純的差壓測量方法，即采用流量孔板加配寬窄量程差壓變送器的方法。孔板式流量計是目前應用最廣泛的流量計，結構簡單牢固，性能穩定，使用壽命較長，測量精度一般在2%左右。
3.2 兩種測量方法的區別和分析
AP1000三門項目所采用主給水流量測量方法比常規核電要復雜，但測量信號的基礎還是差壓式流量計，只是精度和可靠性更高。這種方法的優勢體現在：
3.2.1 以文丘里管流量計保證測量的穩定可靠性。文丘里管流量計具有孔板流量計結構牢固、性能穩定和使用壽命長的優點。同時文丘里管的節流部位無銳緣，不存在積污條件，能量損失小，壓頭損失約為測得壓頭的10%。法國的Grave lines和國內的嶺澳、大亞灣等核電，就曾出現過由于孔板結垢引起孔板幾何尺寸變化導致主給水流量測量不準確的問題。
3.2.2 多孔節流孔板的采用，更加提高了文丘里流量計的測量精度。如果能完全按照ASME標準精確制造，文丘里管流量計測量精度可以達到0.5%，但是國產文丘里管由于其制造技術問題，精度很難保證。三門項目采用的進口文丘里管流量計精度為1%，而多孔節流孔板對流體品質的改善，又可以有效地保證該精度。
3.2.3 高精度交叉式超聲波流量計用于校準文丘里流量計。超聲波流量計相對于文丘里管和孔板流量計，精度要高，直管段要求低，還可做非接觸式測量，無流動阻擾，無壓力損失。
另外孔板在運行期間受到安裝質量、迎面角的磨損、迎面光潔度的變化、孔板變形、孔板結垢、測量管道結垢等因素影響，可能會出現孔板流量測量的誤差隨著使用時間的增長而增大，導致主給水流量測不準的情況出現。同樣對于文丘里管，流體對喉管的長期沖刷，致使其磨損嚴重，無法保證長期的測量精度。從而影響到反應堆熱功率的準確性。同時這些因素是在孔板和文丘里管運行期間無法估計并監測到的。而不同于孔板和文丘里管類的機械式流量計，超聲波流量計作為電子技術流量計，除了可以獲得高精度的流量數據以外，還可以實現實時的自診斷和狀態檢測，有利于及時發現問題。
4 超聲波流量測量裝置用于小幅提升功率
4.1 超聲波流量計利用率低問題
由上述可知，目前AP1000三門項目的主給水流量測量方式，較傳統的孔板測量方式在性能上有明顯優勢，但是成本較高。該方式主體還是運用文丘里管流量計測量得到的數據，只有這些數據用于相關的連鎖控制、實驗和計算等；而更高精度的超聲波流量計數據，只限于主控室的顯示和診斷報警功能，用于人為地核對校準文丘里管流量計數據，以便及時發現文丘里管流量計出現的問題，并未參與到實際的運行控制中。這樣就造成了高精度數據利用率的浪費。
4.2 主給水流量信號用于計算一回路總熱功率
根據核電的設計要求，當電廠處于穩態運行時，熱功率測量系統使用主給水流量信號來精確測量一回路系統總的熱功率：
式中：
QSG――蒸汽發生器熱功率，三門項目單臺機組有2臺蒸汽發生器
Gf――主給水流量
Gd――排污流量
hs――蒸汽發生器出口蒸汽比焓
hf――主給水比焓
hd――排污比焓
hs=hg-x（hg-hw）
式中：
hg――蒸汽發生器飽和蒸汽比焓
x――蒸汽發生器出口蒸汽濕度
hw――蒸汽發生器飽和水比焓
4.3 高精度數據用于提升功率可行性分析
根據核安全標準，考慮到儀表有制造誤差，故鑒于儀表的這種不確定性，為了保證反應堆的安全裕量，核電執照許可的熱功率水平必須留有2%的裕度，這個余量用來在汽輪發電機上設計一個更高的額定容量，保證堆芯安全。這樣反應堆的實際出力最大可達102%的額定值，由于超聲波流量計0.3%的精度相對于常規核電孔板流量計2%的精度，主給水流量測量精度提高了1.7個百分點，即不超過反應堆實際出力的101.7%，就能滿足反應堆安全裕度，這就為功率提升創造了必要的條件，如圖6所示：
目前主要是考慮到超聲波流量計對主給水流量的測量在國內沒有實際的運行經驗，故AP1000三門項目雖然采用了該裝置，但并沒有讓其參與到實際的運行控制中。通過后續的設計改造，并不難實現其參與實際的電廠控制
計算。
4.4 性價比分析
相對于常規流量測量儀表2%的不確定度，這種交叉式的超聲波流量計相對提高了1.7個百分點，根據熱功率計算，若是認為提高的熱功率轉換成對應的電功率，粗略估算，保守估計提升1.5個百分點。
根據三門項目單臺機組1250MW的額定功率，再按照7000h的年利用小時數，可以得出單臺機組年增加發電量為：1.5×1250WM×7000h=131250MWh。
上網電價按照0.4元/kWh計算，即400元/MWh，可以得出單臺機組年增收益額為：1312580MWh×400元/MWh=5250萬元。
進叉超聲波流量計成本比較高，預估為3000萬元。另外，超聲波流量計還需要維護費用，主要包括每個大修周期（18個月）4萬元的數據分析費用，探頭壽命3個換料周期，每次更換費為20萬元。平均每個大修周期的維護費用為：4萬元+20萬元/3=10.7萬元。
從上我們可以看出，在一個換料周期內就可以收回采購成本，每年的增益額還是很可觀的。
美國核電站目前普遍采用“交叉超聲波流量測量”技術來進行主給水流量的測量，來消除運行期間主給水流量測不準的問題，保證與之相關聯的其他試驗的準確性，既能確保核安全，又能充分發揮機組出力能力，是小幅提升機組功率的一種有效的途徑，對提高電站的經濟效益有明顯的作用。
5 結語
由于二回路主給水流量測量的準確性直接關系到核電運行的安全和機組總的熱功率計算，AP1000三門項目采用了更加先進、穩定和準確的測量方法和設備來保證主給水流量數據的測量，本文詳細闡述了其不同于常規核電的測量方法及設備構成，并對比分析其優缺點，提出功能擴展。分析表明，三門項目在主給水流量測量上具有更高的穩定性和精確度，并為機組小幅提升功率創造了條件，能夠明顯提高電站的經濟效益，性價比較高，可為國內核電站二回路主給水流量測量的設計提供一定的參考。
參考文獻
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【關鍵詞】工器具 優化 節約成本
一、工器具庫存優化實施背景
（一）工器具種類多、占用庫存大
為了進一步適應建設――調試――生產階段三門核電站工器具管理專業化要求，統一并高效地為維修工作提供合格的工器具，核電站自配的工器具不僅要滿足業主現有維修工作的需求，而且要不斷地放寬承包商工器具的借用權限。每年我們都要升板一次工器具規劃方案，對現有工器具進行種類和數量上的擴充。
（二）工器具管理要求不斷地提高
隨著工程進展，現場維修工作如火如荼，為滿足現階段日常工器具借用及日后1#機組大修2#機組商運的工器具配備要求，管理上我們面臨著需要不斷提升管理水準、提高管理效率、降低管理成本的多重考驗。
二、工器具庫存優化設計
（一）數據模型
本文的數據來源于三門核電SPMS系統的工器具管理模塊，數據的準確性對于庫存的優化設計具有重要意義，這里將通過建立一個數據模型來表述其中的關系。
Ai=Xi×ti
Ai：每項工器具最優化庫存數量；
Xi：每項工器具的借用數量；
ti：每項工器具借用系數；
其中ti數值說明：ti數值的選取是根據三門核電2013年至2015年工具借用頻率和工具在借用者手中使用的時間進行選取，是一種比率值。ti取值0.1 至0.5 之間，表示用完就還、周轉率高的工器具；ti取值0.5至0.8之間，表示借用較頻繁，借用時間較長的工器具；ti取值0.8至1之間，表示借用很頻繁，借用時間很長的工器具；
（二）工器具優化方案
通過從SPMS系統導出的基礎數據與建立的數據模型，我們可以初步嘗試對部分功能類似的工器具型號進行優化合并，根據借用記錄選用借用頻率高的工器具作為最終確定下來的型號，合理分配貨架庫位，優化工器具存儲空間，同時也減少工器具后期的采購型號，便于集中采購，降低采購價格和采購成本。本文建議對如下幾種工器具進行優化：
1.氣動工具類
由于氣動工具在使用時需要用到氣源，使用不方便，現場維修工人很少借用此類工器具。即使借用做完工單也會很快歸還給庫房。結合借用記錄，ti取值0.4，可以對部分氣動工具進行封存。實際情況是氣動棘輪扳手借用率底，普通棘輪扳手借用率高；氣動拋光機借用率低，電動磨光機借用率高；氣動手槍鉆近一年沒有借用記錄，可完全由電動手槍鉆代替；氣動虎鉗完全可以用普通虎鉗代替。
2.起重工具類
庫房里起重工具是按照一號機組大修、二號機組商運的數量配置。目前項目處于調試階段，起重工器具的借用率低，大部分的起重工器具都處于閑置狀態，每年需要花費大量的檢定費用。結合SPMS的基礎數據和建立起來的數學模型ti取值0.2，可以對絕大部分的起重工器具封存管理。手拉葫蘆的借用主要集中在1T×3m、2T×3m、2T×6m等小噸位，大噸位的借用非常少，因此可以對2T×5m（用2T×6m替代）、10T×3m、10T×6m 、10T×8m 全部進行封存，10T×5m、16T×3m部分進行封存，這樣大小噸位的手拉葫蘆都可以覆蓋到。卸扣類工具借用主要集中在弓形卸扣，D型卸扣的借用幾乎為零，因此可以對95%的D型卸扣全部進行封存。吊裝帶類的工具，借用主要集中在圓形吊裝帶，并且圓形吊裝帶從小噸位到大噸位全面覆蓋，因此可以對扁平吊裝帶全部封存。
3.通用工器具類
套筒類工具進行優化，目前庫房的套筒分為英制套筒和公制套筒，借用主要集中在公制套筒，英制套筒借用較少，因此對1/2英制十二角套筒、1/4英制六角套筒、3/8英制十二角套筒對半進行封存。扳手類工具進行優化，目前庫房的扳手同樣分為英制扳手和公制扳手，借用以公制扳手居多，因此對英制梅花敲擊扳手、英制口扳手、英制雙梅扳手全部進行封存，英制兩用扳手部分進行封存。
4.計量器具類
計量器具的優化對目前工器具庫房是迫在眉睫的，計量器具間已經放不下新采購的工器具，但整個計量器具間工器具周轉率底，有部分計量器具長期不被借用，例如Gradienter 水平儀、邏輯筆、蓄電池內阻測試儀、蓄電池活化儀等待。因此把這部分不被借用的計量器具封存，統一存放在二樓封存區，不但優化了空間，而且節省了檢定費用。
三、最優化庫存實現方法
為實現最優化工器具庫存管理，首先我們根據上述數據模型與工器具種類優化原則，制定出工器具最優化庫存的初步清單，并且用六個月的時間來試驗其可行性。通過六個月的實踐最終我們會得出一份最終清單，使得工器具庫存達到最合理的范圍。對于不在工器具最終清單上的工器具全部進行封存，并對工器具管理系統SPMS進行升級使其具備庫存預警功能，合理調撥工器具，對于經常借用緊張而無法調撥的工器具，我們也將相應的進行補充采購，不斷提高工器具管理水平，使工具的采購有據可依。
四、效益成果
通過實踐工器具庫存最優化管理，不但能夠優化工器具庫房空間、而且節約下來的費用也是相當可觀的。庫房對上述四類工器具中的各項進行逐一優化管理，共計封存4021件工器具。按照工器具維護保養平均成本50元計算，節約4021*50=20.1萬元。封存的4021件工具中起重工器具、計量工器具共計封存3857件，按照送檢費用平均成本200元計算，節約：3857*200=77.1萬元。兩項費用共計為庫房管理節約97.2萬元。
參考文獻：
[1]周永務，王圣東. 庫存控制理論與方法[M].北京：科學出版社，2008.
多途徑引進
中國高鐵從2004年前的一無所有，在短短幾年做到運營規模及速度世界第一，走完了發達國家近半個世紀的歷程。高鐵技術的快速突破，有賴于鐵道部公開招投標及有針對性的技術轉讓規定，促使國際企業轉讓關鍵技術，只有和中方建立合資企業才能準入中國高鐵市場。
自2004年起，受中國巨大的市場份額的吸引，法國阿爾斯通、加拿大龐巴迪、日本川崎重工及德國西門子等外企逐個進入，最終使鐵道部及下屬的中國南車集團、中國北車股份有限公司等國有企業得以以優惠的價格，從國外合作伙伴中獲得高鐵開發急需的各項關鍵技術。
無獨有偶，中國核電亦然。自1991年中國核電工業開始自主設計及建造國產壓水反應堆，陸續引進了法國的M310（二代，大亞灣）、加拿大的CANDU-6（二代，秦山三期）、俄羅斯的AES-91（二代，田灣一期）、美國的AP1000（三代，山東海陽與浙江三門）及法國的EPR（ 三代，廣東臺山）。除了基于國外引進技術的“本土化”機型（二代半的CPR1000，規劃中三代的CAP1000），國內還和俄羅斯合作建造和運行中國實驗快堆（四代，北京房山25MW）,并計劃對同屬第四代核電技術的高溫氣冷堆工業化放大（清華大學核研院10MW實驗堆、華能山東石島灣200MW示范工程）。
從設計標準化、操作安全、維護簡易性的角度來看，無論是高鐵還是核電最好基于一個統一的平臺。尤其是核電，在任何一個國家，同時運行維護過多種類的反應堆都是一種非常危險的發展模式。因此，中國應考慮集中人力、物力專注于一個到兩個標準化的核反應堆型的研究、開發與推廣。
同樣，高鐵和核電的發展也面臨其他問題：首先，技術來源多元化所導致的整合難度過大，具體體現在國內企業快速消化、吸收、升級國外技術的能力，以及相關人員培訓、監管機制等皆有制約。更不可忽視的是，行業急劇擴張導致的安全隱患。
凡此種種表明，如何規避技術風險、改進非獨立監管體制，并避免潛在惡性事故的發生是高鐵和核電都必須全力應對的挑戰。
技術
自2004年，鐵道部“擬采購時速200公里的鐵路電動車組，共計200列”的招標公告至今，中國高鐵可分為三個發展階段：第一階段為時速200公里，第二階段為時速300公里，前兩個階段皆在引進、消化、吸收、再創新國外技術和設備；第三階段時速300公里以上，則融入了中國自主創新技術。如果說溫州動車事故使技術缺陷和人員素質不足等因素浮出水面，京滬高鐵的事故頻發則表明，新技術在正式商業化前需要更充分的磨合與消化時間。
然而，即便在這個事故多發之夏，出于拉動經濟的迫切需求以及對技術的自信，中國鐵路建設規劃的總目標并未有絲毫動搖，鐵道部副部長胡亞東在6月公布，“十二五”期間新線投產規模達到3萬公里。這意味著至2015年，中國國家鐵路運營的總里程將從目前的9.1萬公里增長到12萬公里左右。其中，快速鐵路能達到4.5萬公里。并且，鐵路的復線率和電氣化率也將分別提高到50％和60％，同時將有一大批先進的技術裝備投入運用。
核電的機遇則源于，中國政府沒有簡單的應對之術來同時解決所有的政策挑戰，不得不在各種能源之間進行艱難權衡：高碳排且重污染的煤炭；引發能源安全問題和污染環境的石油；資源短缺并且投資成本高昂的天然氣；影響生態系統的水電工程；技術風險高的核電；相對昂貴且供應不穩定的可再生能源。
分析以上條件可見，為了應對諸多的能源和環境挑戰，中國的核電裝機容量的增長無可避免。當前中國核電運行裝機總容量約1080萬千瓦，2007年的《核電中長期發展規劃》計劃在2020年前核電增加到4000萬千瓦，而進一步將2020年核電開發的目標上調到7000萬千瓦至8600萬千瓦的可能性很大。
中國核工業的部分專家甚至稱2020年全國核電運行裝機總容量可達10000萬千瓦的水平。毫不夸張地說，在福島事故之前，中國核電中長期規劃在利益集團的推動下，已做好在全國范圍發起的準備。
有鑒于福島事故的嚴重性，中國政府決定暫停審批新的核電項目，并調整完善核電發展中長期規劃。此舉標志著中國這個有著全球最雄心勃勃核電發展規劃的國家，變得更加謹慎起來。
但可惜的是，由于國內對利益集團缺乏有效的制約機制，最近又出現了核電的苗頭。今年7月的《國家“十二五”科學和技術發展規劃》中明確提到，核電業“要全面掌握AP1000核電關鍵設計技術和關鍵設備材料制造技術，自主完成內陸廠址標準設計。完成中國的裝機容量為1400兆瓦的先進非能動核電技術（CAP1400）標準體系設計并建設示范電站，2015年底具備倒送電和主控室部分投運條件”。
相對中國核電技術本土化的“高效率”，同樣的時間可能還不夠一個經合組織國家的核電投資人申請項目開工前的相關許可證。
尤其令人擔憂的是，已開工建設、并因福島核危機被國內政府部門及核電行業寄予厚望的AP1000，其安全可靠性還始終被美國公眾及國會質疑。開發商西屋公司為滿足申請美國原子能管理委員會設計認證證書的最新要求，已經對在2007年3月轉讓給中國的AP1000原設計基礎上做了較大的安全改進。
此外，中國政府需對在內陸地區大規模地開發核電項目持審慎的態度。由于核電站的運行需要消耗大量的水資源，中國當前所有的已運營核電站都建在沿海地區并采用海水冷卻。出于拉抬地方經濟發展、應對電力需求迅猛增長的考量，最近幾年各級地方政府已經一窩蜂式地規劃開發非海水冷卻核電項目，就連甘肅這樣嚴重缺水的地方，也上報了核電項目。
值得提醒的是，核電站排放的廢水經過多道程序的處理，還是具有一定的放射性。即便內陸核電站采用比沿海地區更加嚴格的環保標準，大規模扎堆建設導致的低放射性廢水排放，使流域累計效應給國內本已非常稀缺的淡水資源帶來巨大的環境風險。一旦發生重大事故，后果不堪設想。
為了消除在內陸省份大規模開發核電的必要性、降低全國電力傳輸的平均損耗率、并且保護國內寶貴的淡水資源，中國政府應首先考慮在全國范圍內優化地區間電力容量的不合理現有分配體制。在國內充分消化、吸收第三代核電技術的前提下，再考慮穩步有序地推動內陸核電站的建設開發。
安全難掌控
“7?23”事故后，CTCS系統多次被提及，這是鐵道部組織專家研制的一套適合中國國情、且代表國際先進水平的中國列車控制系統。從理論上來說，配備了CTCS的兩動車在鐵路系統其他安全機制的保障下，是絕對不會發生碰撞事故的。
溫州動車追尾，以及歷史上發生的核事故表明，任何技術上的創新都無法完全消除在設計、建設、操作、維護、退役以及事故應對過程中人為失誤帶來的潛在風險。這點對于核電安全尤其重要。
福島核事故引發的安全挑戰，使中國政府可能會放棄重復建造已有的第二代核反應堆技術，轉而采用更加先進的核電技術。這將包括更加現代和“被動”的安全系統，即允許核電站緊急情況下在沒有操作人員干預與電力系統反饋的條件下安全停機。雖然這種轉變合乎邏輯，不過中國決策層要盡量避免過分相信如AP1000這類還沒有經過實踐充分檢驗的新技術。不管第三代核電技術在理論上如何先進，都應清醒地意識到，這類技術還沒有在世界任何國家得到充分的檢驗。
任何新一代技術從設計經驗、施工安全和操作穩定性的角度來看，還是存在著巨大的風險。另外，“7?23”事故也表明，理論上再安全的技術還是可能因為設計失誤、人員經驗不足、硬件故障等原因而失靈。
鑒于核電技術路線上存在的不確定性過多，核電開發的巨大風險與不確定性亦陡增，因此，國內核電規劃短期內還是求穩為宜。2020年核電運行裝機容量4000萬千瓦的規劃目標最好不宜在“十二五”期間上調。如果“十二五”期間，第三代核電技術的引進能夠順利進行，中國2020年核電規劃目標完全可以在“十三五”期間再行調整。
否則，過高的核電規劃目標會對核電開發主管部門及安全監管部門帶來過大的管理壓力與人力資源挑戰。
如果在“7?23”事故后，中國還堅持匆忙上馬大干核電項目，未來十年建造大量核反應堆的任何一個環節出錯，都可能成為潛在事故的引爆點?？紤]到因為人力資源挑戰而產生的附加風險，任何形式的核電都可能會因為一場災難而以悲劇告終。
關鍵詞：三門核電；堆內儀表系統；核反應堆；信號處理機柜；探測器 文獻標識碼：A
中圖分類號：TM623 文章編號：1009-2374（2015）22-0081-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.22.040
1 概述
三門核電堆內儀表系統對反應堆功率及堆芯出口溫度進行測量，并將堆芯熱功率、停堆反應性限值裕量、堆芯出口溫度等信息在主控室進行連續顯示，對操縱員評估堆芯工況有重要意義。
2 系統功能
2.1 堆芯出口溫度監測
堆內儀表系統對所選堆芯位置的燃料組件的出口溫度進行監測，并可在事故后提供反應堆堆芯出口的主冷卻劑溫度信息，作為操縱員在事故情況下評估堆芯工況的重要依據。
2.2 堆芯功率監測
堆內儀表系統對堆芯功率進行監測，生成3D堆芯功率分布圖并在主控進行實時顯示。此外，還可以根據堆芯功率分布信息計算出實際的堆芯峰值因子，連續顯示這些限值裕量信息，使反應堆操縱員可評估實際堆芯工況，并在低裕量和超限時提醒操縱員。
3 系統結構
堆內儀表系統設備主要包括堆內儀表套管組件、儀表格架組件、信號處理機柜和應用服務器。
3.1 堆內儀表套管組件
核電廠的堆內核測系統可分為移動式和固定式兩種。移動式測量系統的探測器不能長期安裝在堆芯內，只能定期插入堆芯進行短時間測量，因此不能對堆芯進行實時監測。三門核電堆內儀表系統采用固定式測量，將堆內儀表套管組件（IITA）固定安裝在堆芯進行實時監測。堆內儀表系統共有42個IITA，每個IITA中有1個堆芯出口熱電偶（CET）和7個不同長度的自給能中子探測器（SPD），其中最長的SPD覆蓋了整個堆芯活性區域的高度，其他6個SPD以最長探測器的1/7長度順序遞減，見圖1。探測器的引出電纜布置在活性區域以上，保證了每個SPD的電纜長度一致，因此通過探測器間的差分比較消除電纜噪聲電流對SPD信號的干擾。
3.2 儀表格架組件
三門核電堆內儀表系統采用從壓力容器頂蓋插入的方案，利用一個可移動的儀表導向通道系統（即儀表格架組件IGA），將IITA從頂蓋外面引入壓力容器內，在停堆換料時可以將活化的IITA隨IGA和上部堆內構件留在水下。在IITA貫穿頂蓋處，采用8個快速連接裝置（Quickloc）實現一回路壓力邊界密封，并能在停堆換料時快速地拆除與連接。
儀表格架組件為IITA在壓力容器內部提供連續的導向通道，引導IITA穿過上部堆內構件的42個支撐柱，并最終引導至42個不同位置燃料組件的儀表導向管內。
IGA主要由儀表格架板、導向套筒、IGA IITA管束及支撐結構、Quickloc棒束、儀表導管和套管組件等組成。
儀表導管固定連接在儀表格架板底部，而套管則套裝在儀表導管的外部，兩者可以相對滑動。在正常運行位置時，儀表導管和套管重合套在一起，并插入在上支撐柱內，套管底部由上支撐柱下面的儀表轉接器托住。在停堆換料期間，當提升儀表格架組件時，儀表導管隨儀表格架板向上提升，套管起初由儀表轉接器托住，在支撐柱內保持不動。當IGA提升約燃料組件長度的一半高度時，儀表導管完全從上支撐柱中抽出，而套管還在上支撐柱中；在IGA提升剩余一半高度的燃料組件長度時，套管在儀表導管的帶動下也從上支撐柱中逐漸抽出，但套管底部始終在上支撐柱內。IGA的這個設計特點，為IITA提供了完整的導向通道，這樣即使IGA在完全提升位置，IITA在整個長度上都處于導向通道的保護中。
3.3 信號處理機柜及應用服務器
堆內儀表系統的信號處理機柜接收到SPD電流信號后，通過放大器卡件對信號中中子響應特性有關的信號響應延遲進行補償，并將探測器數據格式化后送給通訊卡件，再送至媒體轉換器組件，媒體轉換器組件將電信號轉換成光信號后送給應用服務器進行運算處理，生成3D堆芯功率分布圖。
堆內儀表系統采用冗余配置，每個放大器卡件將處理后的SPD信號分別送到兩個獨立的通訊卡件，再經兩個獨立媒體轉換器組件轉換后送至兩個獨立的應用服務器進行運算處理，因此每個應用服務器得到的都是全部SPD信息，從而在任意一個通道故障的情況下都能保證堆內儀表系統功能的完整性不受影響。
信號處理機柜位于安全殼內，應用服務器位于計算機房間的數據顯示和處理系統（DDS）機柜內。信號處理機柜在不少于22.5個月的平均故障間隔時間內，能承受安全殼內臨近處的所有非事故的，預期可能存在的溫度、濕度、輻照劑量水平和電磁干擾的環境條件，設備的性能不會降低。
4 三門核電堆內儀表系統的特點
4.1 探測器特點分析
4.1.1 采用超長探測器，提高探測器熱中子靈敏度。由于中子靈敏物質的質量越大其熱中子靈敏度就越高，因此可以通過增加發射體體積（長度或直徑）來提高熱中子靈敏度。但由于發射體的直徑受β粒子在發射體中最大射程的限制，增加直徑所帶來的提升不大，所以增加發射體的長度是提高熱中子靈敏度的最有效方法。三門核電采用釩中子探測器，但由于釩的熱中子靈敏度較低，因此采用增加發射體長度的方式提高探測器的熱中子靈敏度。
VVER1000也采用固定式的堆內核測系統，其選用的銠探測器長度為250mm，而三門核電的釩探測器最短約為610mm，最長約為4300mm，分別是VVER1000銠探測器長度的2.4和17.2倍，因此大大提升了釩探測器的熱中子靈敏度。
4.1.2 探測器壽命長。由于釩探測器具有低燃耗的特性，因此三門核電的釩探測器設計壽命較長。VVER1000中銠探測器的設計壽命為4.6年，而三門核電的釩探測器的設計壽命為20年，是銠探測器壽命的4倍以上。
4.2 IGA特點分析
4.2.1 使探測器從壓力容器頂蓋插入，降低泄露風險。秦山一期壓力容器底封頭有中子測量貫穿件，如果底部貫穿件失效，造成LOCA事故，并有堆芯的危險。
三門核電堆內儀表是從壓力容器頂蓋插入的，取消下封頭貫穿件，避免因下封頭貫穿件失效而引起的LOCA事故。
4.2.2 貫穿件數量少。秦山一期壓力容器頂蓋有2個熱電偶貫穿件，底封頭有30個中子測量貫穿件，共有32個，貫穿件數量較多。
三門核電堆內儀表系統通過IGA上8個Quickloc棒束將42個IITA固定在堆芯的指定位置，因此只需要8個貫穿件就能完成全部的堆芯出口熱電偶和中子測量通道。
4.2.3 為探測器提供保護通道。IITA安裝并固定在儀表格架組件上。在停堆換料期間，當換料水池充滿水后，通過提升儀表格架組件將42個IITA從燃料組件中抽出，這個設計特點為IITA提供從IGA至上支撐柱連續導向通道。當IITA完全從燃料組件儀表導向管抽出時，將IGA相對于上部堆內構件固定，然后隨上部堆內構件一起從壓力容器內移至存放臺架上。
4.2.4 降低輻射劑量。在整個換料操作過程中，IITA的高放射性部分始終維持在足夠深度的水面之下，為操作人員提供安全的輻射屏蔽。Quickloc快速連接裝置實現壓力邊界密封迅速拆除和回裝，減少職業輻照暴露時間及縮短停堆換料時間，提高核電廠經濟性。
5 結語
三門核電堆內儀表系統采用固定在線式，能實時連續地給出三維堆芯功率分布和堆芯參數，操縱員可以根據堆芯狀況變化趨勢提前采取措施，防止堆芯偏離正常運行限制。三門核電堆內儀表系統與國內運行核電站的堆內儀表系統有較大區別，尤其是儀表格架組件和Quickloc快速連接裝置在國內核電站尚屬首次應用，因此帶來的密封
泄漏風險、IITA更換操作等問題需要予以關注。
參考文獻
[1] 顧軍.AP1000核電廠系統與設備[M].北京：原子能出版社，2010.
