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    秦山核電30萬千瓦機組118大修紀實
    文章來源:中國核工業報 日期:2018年09月19日

      2018年4月8日,秦山核電30萬千瓦機組的主控室里出現從未有過的“神奇”一幕:兩圈盤臺全部被拆除,這個曾經為慶祝中國大陸第一座核電站并網發電而沸騰的大房間,如今空空如也。“消失了,拆空了,整個屋子是‘一馬平川’。”118大修的大修經理吳佑聰回憶道。

      不久后,另一幕“神奇”景觀在這里發生:新的主控盤臺全部安裝完成。“看外觀和之前基本沒有不同,特別熟悉的老員工可能發現報警牌的顏色有細微差別,但內在其實完全變了,達到了新的標準的要求。”

      “換腦手術”背后的艱辛

      上述歷程,是秦山核電30萬千瓦機組第十八次換料大修(簡稱118大修)的一項重要改造——主控盤臺改造的主要內容。這一改造相當于核電站的一次“換腦手術”,是國內核電廠的首次實踐。

      牽一發而動全身,換掉的當然不只是兩圈盤臺,與之成體系的儀表控制柜、報警機柜等140多個柜子全部要換掉,接口必須一一對應,路徑設計不容有誤,技術難度空前高。“對原來的設備要非常了解。要查閱過去的一些資料,它原來的接口都是什么樣的,包括它的體積、走線等等。”中核核電運行管理有限公司副總經理、大修總指揮劉崇都說,“必須非常精確,任何一個地方考慮不周全,后邊就沒法彌補了。”

      做“換腦手術”,手術對象雖然不活動,但仍需要維持“電站”基本的“生命體征”。在核電站的主控盤臺改造期間,雖然停堆,但乏燃料系統等還必須保持運作,為此工作人員在拆除盤臺前在另外一個房間投運了一個臨時盤臺作為替代,以維持最小化的功能。

      核電站大修分為十年大修、五年大修、年度大修、短大修等。這臺“換腦手術”所屬的118大修除了按照規劃開展十年大修相關維修、試驗及變更改造工作外,還結合機組運行許可證延續(OLE),實施了主控盤臺改造、常規島設備更新改造、穩壓器安全端焊縫600合金堆焊等11項重特大變更改造,并增加實施了多項國家核安全局要求的在役檢查項目、緊固件更換項目。整個大修共計完成檢修項目15500余項,而一般的十年大修只有8000余項。

      118大修自今年2月26日10時55分開始至8月16日22時05分結束,分為兩個階段:第一階段是機組解列至正式并網,在7月27日20時27分結束;第二階段是為期21天的并網后調試工作,以8月16日22時05分機組升負荷至滿功率為結束標志。大修總計劃工期179天,實際工期171.5天,提前7.5天。

      關鍵路徑要求24小時作業。從早上七八點鐘開始干活,直到晚上十一二點,中間只有短暫的吃飯休息時間。“吵架是經常的,比如關于參數調整,有的人有不同看法,但都是為了解決問題,最后能統一步調。大家其實都很可愛。”吳佑聰說。在主控盤臺改造接線過程中,一天,他夜里12點下班乘電梯,看見有個女員工太過疲勞,靠著電梯睡著了。但第二天早上這位女員工還是照常上班了。

      在汽輪機控制系統的調試中,因廠家的產品不能完全匹配,工作遲遲沒有推進。大修以來長時間高強度的工作,也讓大家太過疲憊而有些麻木。調試會上,討論半天沒有個所以然。秦一廠廠長、大修執行副指揮沙松干忍不住了:“都說沒事沒事,那為什么狀態還一直停留在這里?每個人還是要立足于本職工作,發揮自己的力量主動擔當往前推進。現在這個事可不是能今天不干明天干的!”會后,大家又重新打起精神干活,直至將障礙一一排除。

      機組延壽的路總有人要走

      作為中國大陸第一座自主開發、自行設計、自行建造和運營管理的核電機組,秦山核電30萬千瓦機組自1991年12月15日并網發電,至今已安全穩定運行近27年。2007年秦山核電30萬千瓦機組創造了連續運行469天的優異業績,2014年又創造了18.12天國內核電大修最短工期紀錄,機組在世界核電運營者協會(WANO)對全球核電機組的綜合指數排名中的名次也逐年上升,2017年秦山核電30萬千瓦機組WANO綜合指數為100分,排名世界第一。

      事實上,秦山核電30萬千瓦機組的“新陳代謝”一直在進行。每年投入技改資金數千萬元,平均每年完成技改項目130多項。通過這些改造,電站系統和設備的可靠性有了很大的提高,秦山核電30萬千瓦機組從一個原型堆變成了安全穩定運行的商用堆。

      經濟效益也得到了提高。通過反復論證和持續不斷的自主技術改造,機組額定功率從31萬千瓦提升到32萬千瓦。在118大修完成后,功率進一步提升到35萬千瓦。

      此外,OLE的費用低于新建核電廠的投資,而且其初始投資成本在原許可證有效期內已經攤銷完畢,延續運行能夠獲得較高的投資收益比。據估算,OLE總投資9.8億元(含安全評估)左右,延續運行20年,不僅可以贏得退役經費,也為退役工程的技術研究爭取了時間。

      安全水平也進一步提升。通過OLE工程改造,解決了機組PSR弱項,同時在系列熱態功能測試中解決了機組改造前主泵二次側給水主/旁閥自動切換功能、發電機自動并網功能、甩負荷等問題。其中4次甩負荷試驗(兩次100%功率、兩次50%功率)全部一次成功。OLE工程改造后的機組更加安全、更加高效、標準更高,秦山核電30萬千瓦機組“重新煥發青春”。

      不同于一般人想象的是,給核電站做“大手術”的難度并不亞于新建一座核電站。“新建是在白紙上繪藍圖,118大修是在現有空間里做手術,后者更艱難、更復雜。”中核核電運行管理有限公司黨委副書記、副總經理曹水林說,“隨著核電站的發展,必然要經歷許可證延續和退役的過程,這個過程總得有人走,秦山核電當仁不讓。這是積累經驗、為國爭光。”

      完善我國核電的整個發展體系,掌握全過程的經驗,是秦山核電OLE最大的意義。“經驗的傳承對核電行業來說格外重要,”沙松干說,“秦山核電站從30萬機組以來薪火相傳,現在更要把高標準建立起來,不能把代價留給后人。”

      多方驗證延壽可行性

      因為與機組運行許可證延續相結合,118大修成為了一場前所未有的大修。118大修所實施的改造,雖然不是OLE要求的全部,但卻完成了最重要的部分。后續兩次大修中還將進行剩余的改造項目。

      秦山核電30萬千瓦機組進行設備變更是常態。目前壓力容器是最不能更換的設備,它的壽命決定了核電站的壽命。經過關鍵設備的老化實際狀態評估,結果表明秦山核電30萬千瓦機組的壓力容器、主泵、安全殼等都處于良好狀態,OLE機組關鍵設備結構完整性是有保障的,從技術上確保了秦山核電30萬千瓦機組許可證延續的可行性。

      設備的評估是一個長期的過程。以壓力容器的材料為例,從制造廠開始制造的時候,各個工藝環節都有一些樣品同步做出來。壓力容器到位后,樣品放在壓力容器內部,離堆芯更近,受堆內環境影響更大,然后定期取出來進行檢測。“一個花盆或一輛汽車能夠用多少年,不是非得等哪一天散架了壞掉了才得出結論。設備的狀態要通過試驗去驗證,根據一些標準去認定。”沙松干說。

      秦山核電30萬千瓦機組的設計壽命為30年,根據國家核安全局運行許可證延續的相關要求,相關手續正在履行當中。(李春平)

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