第一篇:秦山核電站實習
核技術與自動化工程學院
實習報告
實習內容:□課程設計 □生產實習□參觀實習實習形式:□集中 □分散 專業名稱:核工程與核技術 核技術 指導老師(職稱):
實習單位:中核核電運行管理有限公司 實習時間:年月 日至年月日
2013年5月
秦山核電站實習
摘 要
本次報告主要介紹了秦山核電站的總體概況、核電站運行過程、海水防腐蝕措施及管理、二期工程反應堆保護系統的研制、核電站的無線通信設計特點以及核電站所在地區的環境問題的了解與調查。
關鍵詞:秦山核電站 運行
海水防腐 通信
目 錄
第1章 前 言...........................................................................................................................4 2.1實習目的.................................................................................................錯誤!未定義書簽。2.2實習內容.................................................................................................錯誤!未定義書簽。
2.2.1 概述...............................................................................................................................6 2.2.2反應堆結構...............................................................................................................11 2.2.3 堆芯組成.....................................................................................................................18 2.2.4 蒸汽發生器結...........................................................................................................20 2.2.5 汽輪機結構.................................................................................................................21 2.2.6 除氧器.......................................................................................................................23 2.2.7秦山全數字化儀控系統..............................................................................................26 第1章 前 言
實習地介紹
本次我們實習的地點是秦山核電站,秦山核電站坐落于浙江省嘉興市海鹽縣秦山鎮雙龍崗,面臨杭州灣,背靠秦山,這里風景似畫、水源充沛、交通便利,又靠近華東電網樞紐,是建設核電站的理想之地。秦山核電站是中國大陸第一座自己研究、設計和建造的核電站,汽輪機、發電機、蒸汽發生器、堆內構件、核燃料元件等重要設備都由我國自己制造,進口設備主要有反應堆廠房環形吊車、壓力殼、主泵等,電站動力裝置主要由反應堆和一、二回路系統三部分組成。秦山核電站設計廣泛采用了國外現行壓水堆核電站較成熟的技術,并進行了相當規模的科研和試驗工作,始終把安全放在首位。
秦山核電站穿過隧道是二、三期核電基地。二期工程是國家“八五“期間的重點工程。由中國核工業總公司、浙江省、上海市等投資聯營建設的,規模為兩臺60萬千瓦核電機組的商用核電站,已分別于2002年2月6日和2004年5月3日建成發電。秦山核電站三期總裝機容量為兩臺728兆瓦核電機組,是中國與加拿大聯營建設的,二臺機組分別于2002年12月31日和2003年6月12日建成發電。秦山核電站已成為總裝機容量為300萬千瓦的中國核電基地。
中國自行設計和建造的第一座實用型核電站。位于浙江省海鹽縣東南秦山。由上海核工程研究設計院等單位設計。采用世界上技術成熟的壓水堆,核島內采用燃料包殼、壓力殼和安全殼3道屏障,能承受極限事故引起的內壓、高溫和各種自然災害。電站1984年開工,一期工程包括建設一座30萬千瓦核反應堆,安裝 3臺共30萬千瓦汽輪發電機組及建設配套廠房和輸電設施,1991年建成投入運行。年發電量為17 億千瓦時。二期工程將在原址上擴建2臺60萬千瓦發電機組,1996年已開工。
秦山核電站位于中國浙江省海鹽縣,是中國大陸建成的第一座核電站,在經過多次擴建后,現已發展成一處大型核電基地。該電站是中國第一座自己研究、設計和建造的核電站,一期工程額定發電功率30萬千瓦,采用國際上成熟的壓水型反應堆,1984年破土動工,1991年12月15日并網發電,設計壽命30年,總投資12億元。廠區主要包括七個部分:核心部分、廢物處理、供排水、動力供應、檢修、倉庫、廠前區等。全廠設備約28,000余臺件,由國內585個工廠和10余個國家(地區)供貨,汽輪機、發電機、蒸汽發生器、堆內構件、核燃料元件等重要設備都由中國自己制造,進口設備主要有反應堆廠房環形吊車、壓力殼、主泵等,電站動力裝置主要由反應堆和一、二回路系統三部分組成。秦山核電站設計廣泛采用了國外現行壓水堆核電站較成熟的技術,并進行了相當規模的科研和試驗工作,始終把安全放在首位。為阻止放射性物質外泄,設置了三道屏障,第一道鋯合金管把燃料蕊塊密封組成燃料元件棒;第二道為高強度壓力容器和封閉的一回路系統;第三道屏障則為密封的安全殼,防止放射性物質外泄。加外還有安全保護系統、應急堆蕊冷卻 系統、安全殼、噴淋系統、安全殼隔離系統、消氫系統、安全殼空氣凈化和冷卻系統、應急柴油發電機組等,使反應堆在發生事故時,能自動停閉和自動冷卻堆蕊。秦山核電站的建成結束了中國大陸無核電的歷史,投產以來,機組運一直處于良好狀態,成為中國自力更生和平利用核能的典范。
秦山核電站總投資17億多元,所產生的清潔電能源源不斷地輸入華東電網,有助于緩解浙江省和長三角區域長期的能源供應吃緊狀態。
實習目的
(1)訓練從核電站業設計、施工、監理及系統運行管理等工作所必須的各種基本技能和實踐動手能力;
(2)了解核電站整體的運行情況,以及各個設備的工作原理與工作過程。(3)培養理論聯系實際、從實際出發分析問題、研究問題和解決問題的能力;
(4)培養熱愛勞動、不怕苦、不怕累的工作作風
實習內容
(1)第一周:秦山核電站整體運行情況參觀與了解
(2)第二周:關于《二回路系統水化學的改進》及《二期工程反應堆系統》的學習與了解(3)第三周:師傅帶領參觀海水反腐系統構造并講解原理以及對核電站無線通信系統的認識
(4)第四周:關于核電站輻射對當地環境的影響實踐與認知 第2章
秦山核電站運行過程
2.1 概述
核動力裝置的組成及工作原理
核力裝置是一個由各種儀器、系統、設備和機構組成的綜合體,用于將核燃料裂變時放出的核能變換成電能、機械能和熱能。核動力裝置由兩部分組成:一是反應堆裝置,其作用是使核燃料中的易裂變核素產生裂變,釋放熱量,并把熱量傳遞給工質(冷卻劑);二是汽輪發電機組(包括汽輪機和發電機),其作用是將工質(蒸汽)熱能轉為機械能和電能,在大多數核動力裝置中,作為工質的冷卻劑和蒸汽的回路是分開的。其中,冷卻劑回路稱為一回路.水蒸氣回路稱為二回路。一回路是帶放射性的,二回路則是安全的。
秦山核電站一期工程建設的兩臺單機容量為100萬千瓦級的俄羅斯ASE-91/99型壓水堆核電機組即為雙回路設計。其中,一回路由1個反應堆、1臺穩壓器和4個環路組成,如圖2-2-1所示。
2-1-1 一回路組成
每個環路又包括1臺蒸汽發生器、1臺主泵和主管道。冷卻劑在主泵的作用下.按照從反應堆一蒸汽發生器一主泵一反應堆的流程在一回路中循環流動。一回路內的壓力由穩壓器穩定在15.7 MPa,在冷卻劑通過反應堆堆芯時,吸收核裂變釋放出的熱量,溫度從t=290℃加熱到t=322℃,因此冷卻劑在正常情況下處于欠飽和狀態。被加熱的
冷卻劑然后沿主管道進入蒸汽發生器,并在蒸汽發生器的傳熱管內流動,將熱量傳遞給傳熱管外側的二回路工質(給水),使給水沸騰,從而轉變為飽和蒸汽,蒸汽的壓力為6.28MPa,溫度為278℃。同時'一回路冷卻劑被二回路工質(給水)冷卻,溫度從320℃下降到290℃,然后沿主管道重新進入堆芯。
在蒸汽發生器內產生的飽和蒸汽沿蒸汽管線進入汽輪機。蒸汽在流過汽輪機膨脹做功,使其熱能轉換成汽輪機轉子旋轉的機械能。由于汽輪機轉子與發電機轉子通過聯軸器連接在一起,因此汽輪機在轉動的同時帶動發電機轉子旋轉,繼而在發電機定子上產生感應電流,這樣就將機械能轉換成電能,如圖2-1-2所示。
2-1-2 二回路熱力系統
由于隨著蒸汽在汽輪機內的膨脹,蒸汽的濕度增加,而這有可能導致汽輪機零件的汽蝕磨損。所以,汽輪機分為高壓缸和低壓缸,并且在高壓缸和低壓缸之間設置汽水分離再熱裝置,對蒸汽進行干燥和加熱。干燥后的微過熱蒸汽進入低壓缸做功,并最終排入凝汽器。
在凝汽器中布置有傳熱管,傳熱管內循環流動著海水,用于冷卻汽輪機排出的乏蒸汽,使乏蒸汽轉變為凝結水,同時保持凝汽器內為恒定的真空。海水的水溫通常在13~33℃,海水的循環依靠循環泵實現。
凝汽器中蓄積的蒸汽凝結水稱為主凝結水,由凝結水泵抽出,經過低壓加熱器加入除氧器。低壓加熱器是利用從汽缸中抽出的蒸汽加熱凝結水,有利于提高熱循環效率,同時也可將汽輪機內的水分帶出,有利于汽輪機的安全運行。在秦山核電站共設有四級低壓加熱器,其中一號低加為并列布置的4個表面式加熱器,二號低加是一個混合式加熱器,三號低加是一個表面式加熱器,四號低加也是一個表面式加熱器。
在除氣器中,利用汽輪機高壓缸的抽汽將凝結水加熱至飽和溫度,使溶 在水中的氧和二氧化碳等氣體被釋放出來并排出二回路,避免金屬設備腐蝕,可見除氧器。經過除氧后的凝結水稱為主給水。
主給水由主給水泵抽出,經過高壓加熱器加熱后進入蒸汽發生器,高壓加熱器同樣是利用從高壓缸中抽出的蒸汽加熱給水,有利于提高熱循環效率。在秦山核電站,高壓加熱器均為表面式加熱器,共設有兩級并且分AB兩個并列運行系列。例如,A系列依次布置有一個五號高加和一個六號高加,B系列與A系列完全相同。
從以上對二回路熱力系統的描述可知:二回路做功的工質從初始的飽和蒸汽,經過幾個不同的熱力過程后,仍然回到初始狀態,這個周而復始的熱力循環即是朗肯循環。
如圖2-2-3所示,朗肯循環由以下幾個熱力過程組成:
2-1-3 核電廠郎肯循環
8→1→2,表示二路的給水在蒸汽發生器中吸收一回路冷卻劑釋放的熱量后轉變為飽和蒸汽的過程,是一個定壓吸熱過程。2→3:表示飽和蒸汽在高壓缸中膨脹做功,將蒸汽的內能部分地轉化為轉子旋轉的機械能,是一個絕熱膨脹過程。
3→4:表示高壓缸的排汽在汽水分離再熱器中的汽水分離過程,使蒸汽的濕度減小。
4→5:表示高壓缸的排汽在汽水分離再熱器中的再熱過程,使蒸汽的內能增加。
5→6:表示飽和蒸汽在低壓缸中膨脹做功,將蒸汽的內能部分地轉化為 轉子旋轉的機械能,是一個絕熱膨脹過程。
6→7:表示汽輪機排汽在凝汽器中被冷凝成凝結水的過程,是一個定壓放熱過程。
7—8:表示水在泵中的加壓過程,是一個絕熱壓縮過程。
核電廠的熱循環效率,通常用表示,它是指工質完成一循環所做的靜功與工質在循環中從高溫熱源吸收的熱量的比值,它表示輸入的熱量轉變為功的份額。
從朗肯循環可知,工質在循環中從高溫熱源吸收的熱量q1,是點1→2→3→4→5→6→90→10→7→8所 所圍成的面積,工質在循環中向低溫冷源釋放的熱量q2,是點6→9→10→7所 圍成的面積;工質完成一個循環所做的凈功即是吸收的熱量與釋放的熱量之差,因此,核電廠的熱循環效率可以用下式表示:(2-1-1)
由于q1與蒸汽的初始參數(溫度、壓力)有關,q2與蒸汽的終參數有關,因此初始參數越高,則熱循環效率越高;終參數下降,初始參數不變,則熱循環效率越高。
由于核電廠蒸汽的初始參數低于火電廠蒸汽參數,因此核電廠的熱循環效率較低。為了提高熱循環效率,核電廠普遍采用了給水回熱循環。采用給水回熱循環的意義在于:從汽輪機中抽出一部分蒸汽,加熱給水,提高了蒸汽發生器的給水溫度,減少了給水在蒸汽發生器中的吸熱q1。同時,可使抽汽不在凝氣器中令凝放熱,減少冷源損失2。,因此在蒸汽初、終參數相同的條件下,采用給水回熱循環的熱效率比朗肯循環高。
秦山核電站運行工況
秦山核電站按照現行俄羅斯標準和IAEA標準設計有以下4種運行工況:(1)正常運行工況
正常運行工況是指電站所有系統和設備的狀態符合所設計的正常運行限值和條件。正常運行工況包括有功率運行、最小可監測功率水平、熱態、冷態、維修冷停堆、換料冷停堆,加熱和冷卻8個狀態。(2)預期運行事件
預期運行事件是指所有能夠預期的機組正常運 行的偏離,在運行期間發生一次或幾次但是由于設計中規定了相應的措施,不會對安全重要部件造成大的破壞,不會導致事故狀態。預期運行事件諸如:多臺或者單臺主泵停運、汽輪機主汽門關閉或者外部負荷喪失、蒸汽發生器安全閥、大氣釋放閥或者旁排閥意外打開等。(3)設計基準事故
設計基準事故是指由設計中的初始事件引發的事故,設計有符合單一故障準則的安全系統以限制事故的后果。設計基準事故諸如:穩壓器安全閥意外打開并且停留在開位置、一回路小破口、一回路大破口、蒸汽發生器給水管破裂等。如圖2-2-4 反應堆的組成(4)超設計基準事故
超設計基準事故是指由設計基準事故所沒有預想到的初始事件弓發的事故,或者是設計基準事故疊加安全系統故障。超設計基準事故可能會導致嚴重的后果,甚至是堆芯熔化。超設計基準事故諸如:8小時和24小時全部交流電源故障、給水完全喪失、大/小破口跌加堆芯應急冷卻系統能動部分故障、不停堆的預期瞬態、在反應堆頂蓋移開和反應堆密封的情況下應急和計劃冷卻系統的排熱長時間(超過24小時)喪失。
秦山核電站運行模式
秦山核電站有以下3種運行模式'即“N”模式、“T”模式和“C”模式。
(1)“N”模式(機跟堆運行模式):是指反應堆功率控制系統控制反應堆功率,使反應堆功率保持在設定范圍內;汽輪機自動控制系統調節汽輪機調門開度,使機組負荷跟隨反應堆功率的變化而變化,從而保證主蒸汽集管壓力恒定。
(2)“T”模式(堆跟機運行模式):是指汽輪機自動控制系統控制機組負荷,使機組負荷保持在設定范圍內,而反應堆功率控制系統調節控制棒的棒位,使反應堆的功率跟隨機組負荷的變化而變化,從而保證主蒸汽集管壓力恒定。“T”模式是電站的主要運行模式。(3)“C”模式(功率分布控制運行模式):控制棒由MCDS的功率分布控制器控制,目的是進行反應堆功率分布控制。反應堆功率控制器監測主蒸汽集管壓力,當主蒸汽集管壓力大于限值時,自動強制轉換到“T”模式。
秦山核電站的主要運行參數 2-1-5反應堆裝置在正常運行工況下的運行參數
2.2反應堆結構
反應堆的作用和組成
熱中子核反應堆的主要作用是:
(1)將核燃料所有形式的裂變能部分地轉交成熱能,并將熱能傳遞給一回路冷卻劑;
(2)在反應堆堆芯內建立可控的鏈式核裂變反應;
(3)在O~3000 Mw功率水平范圍內能保持堆芯可控鏈式核裂變反應。
反應堆的組成部分如圖1-2-1所示,包括有:反應堆壓力容器,堆芯吊籃,堆芯圍板,保護管組件、堆芯(燃料組件、控制棒組件、可燃毒物棒組件)、上部組件、堆內監測儀表、保護鋼結構、上部組件熱屏蔽、支承環、止推環、支承衍架、止推衍架、控制棒驅動機構,隔離波紋節、主密封件、接管區熱屏蔽和生物屏蔽、干保護、堆內及堆外核測和堆芯捕集器。反應堆壓力容器
反應堆壓力容器作為一回路的壓力邊界,是防止堆芯內放射性裂變產物逸出的第三道屏障。壓力容器用于容納堆內構件,堆芯部件及其它相關部件。
反應堆壓力容器是由容器法蘭,接管區段上殼段,接管區段下殼段,支撐殼段,上部圓筒殼段,下部圓筒殼段和橢圓底封頭7部分焊接而成,共有6環焊縫,如圖2-2-1所示。
堆芯吊籃
堆芯吊籃是一個帶橢圓形底的立體式圓筒體,其主要作用是:固定堆芯圍板和燃料組件,使一回路冷卻劑以均勻的流量在堆芯內流動,同時依靠其金屬殼體,減少反應堆壓力容器的入射中子量。
堆芯吊籃又法蘭部分,多孔殼段,圓筒殼段,燃料組件支撐管,隔板,底封頭,防斷支撐等部件組成,如圖2-2-2所示。
堆芯圍板
堆芯圍板安裝固定在吊籃內,與吊籃一起裝入或卸出壓力容器,結構如圖2-2-3所示。
堆芯
反應堆壓力容器內進行裂變鏈式反應的區域。堆芯通常由燃料組件、中子源、可燃毒物、慢化劑(根據需要)和控制棒組件等組成。它們之間流過冷卻劑,以帶出裂變反應產生的熱量。堆芯的主要性能參數見下表2-2-4
控制棒驅動機構
控制棒驅動機構的作用是驅動控制棒組件,是控制棒組件能夠在堆芯中上下移動,實現反應堆啟動、功率調節、剩余反應性補償和停維;另外,通過位置傳感器,可以向主控室傳送控制棒在堆芯的位置信號,見圖2-2-5。
控制棒驅動機構主體由承壓殼體、電磁部件、運動部件、驅動桿和步長位置指示器組成。
承壓殼體是由不銹鋼支撐的帶法蘭的套管,用于安置控制棒驅動機構的內、外部件,保證控制棒驅動機構在一回路參數下工作。
運動部件安裝在密封的承壓殼內,通過與電磁部件之間的相互作用實現驅動枰和控制組件的移動。運動部件包括3個主要部分:提升組件、固定組件以及彈簧組件。其中:
(1)提升組件:用于實現驅動桿的步進式移動,包括提升線圈可動磁極(1個)鎖緊線圈可動磁極(2個)、提升線圈不可動磁極(1個)以及可動棘爪。
(2)固定組件:用于保持驅動桿處于某一固定位置,包括有固定線圈不可動磁極(1個)、固定線罔可動磁極(1個)以及固定棘爪。驅動桿上部分是一個帶齒的圓柱形套管,齒間間距為20 mm,可與運動部件中可動部件連接。在驅動桿下部端頭有夾持裝置,可與控制棒組件星形構架連接。在驅動桿內布置有13個由導磁不銹鋼制成的分流器,各分流器之間由墊圈隔離,依靠分流器與步長位置傳感器線圈之間的相互作用,形成驅動桿位置指示信號。步長位置指示器用于監測驅動桿和控制棒組件的位置,它可以提供控制棒組件在堆芯每20mm行程的位置指示,它通過控制棒驅動桿帶動驅動桿內的分流器移動造成位置指示器內9組電感線圈電勢的變化測出控制棒的棒位。
堆芯捕集器
秦山電站在世界上首次設置了堆芯熔融物捕集和冷卻裝置(簡稱堆芯捕集器),以減輕堆芯熔化并熔穿反應堆壓力容器的嚴重事故后果。堆芯捕集器的作用是包容含有大量放射性裂變產物的堆芯熔融物和確保安全殼的完整性,從而使嚴重事故后果降低到對周圍居民和環境規定的限值水平。
如果沒有堆芯捕集器,那么在這樣的嚴重事故下,高溫、高化學活性的堆芯熔融物就會與安全殼構筑物直接作用,使其喪失密封完整性。在此情況下,不僅氣態和氣溶膠放射性產物.而且大量長壽命的液態和固態放射性物質將釋人環境,這將導致災難性的后果。因此,設置捕集堆芯熔融物并使其長期冷卻的裝置作為預防措施是必要的,這種代價帶來的潛在效益就是使核電站的安全性顯著提高。堆芯捕集器由托盤、通風集管、犧牲材料填料籃以及熱交換器四部件組成,如圖2-2-6所示。整個堆芯捕集器放置在反應堆本體的正下方。
在發生堆芯熔化的超設計基準事故時,堆芯捕集器投入運行。堆芯熔融物首先流至托盤表面,然后沿托盤流人填料籃,通過與犧牲材料之間的熱物理一化學反應(吸熱反應),吸收部分熱量,同時堆芯熔融換熱物鋯、鉻、鋁等氧化物組成的熔渣上升浮于熔化金屬上層,阻止非揮發性裂變產物釋出。另外,當堆芯燃料組件出口汽一氣混合物溫度達到400℃時,操縱員投入堆內構件檢查井水應急使用系統(JNB),即打開堆內構件檢查并與堆芯捕集器連接管線上的門閥,使堆內構件檢查井中的蓄水(683m3)依靠重力(非動能)進入堆芯捕集器換熱器組件,通過水的沸騰蒸發冷卻堆芯熔融物,蒸汽由排放通道排入安全殼。在熔融物流出壓力容器50min后,操縱員將乏燃料水池的蓄水引至熔融物表面,以冷卻熔融物。在事故發生24小時內,堆內構件檢查井和乏燃料水池的蓄水足以滿足熔融物衰變余熱并排出要求。在核電恢復后,通過JMN系統和FAK系統向堆內構件檢查井和乏燃料水池補水,以確保堆芯捕集器的長期冷卻。堆芯捕集器中的物質完全固化,需要至少10個月的時間。2.3 堆芯組成
燃料組件
堆芯中共裝載有163個燃料組件,每個燃料組件都是由上管座、下管座和燃料棒束部分組成,如圖2-3-1所示。
燃料組件的結構允許向燃料組件中插入控制棒組件、可燃毒物棒組件、中子—溫度測量通道以及裝卸料專用工具,燃料組件的特性參數見表2-3-2。
堆芯中的燃料組件按照組成的不同分為兩類,即標準型燃料組件和混合型燃料組件。其中,混合型燃料組件又分為含釓的燃料組件和不含釓的燃料組件,如圖2-3-3所示。2.4 蒸汽發生器結
蒸汽發生器的功能與組成
秦山核電站一回路冷卻劑系統的每個環路設置有1臺蒸汽發生器ΠΓB-1000M,其中KKS代碼為JEA10,20,30,40AC001,并且圍繞反應堆布置在反應堆廠房內,如圖2-4-1所示。
蒸汽發生器作為一回路的主要設備,主要功能包括:
(1)將一回路冷卻劑的熱量通過傳熱管傳遞給二回路的給水,加熱給水至沸騰,經過汽水分離后產生驅動汽輪機組的飽和蒸汽;
(2)作為一回路的壓力邊界,承受一回路壓力,并與一回路其他壓力邊界共同構成防止放射性裂變產物逸出的第三道安全屏障;
(3)在預期運行事件、設計基準事故工況以及過度工況下保證反應堆裝置的可靠冷卻。
蒸汽發生器的主要技術參數見表2-4-2。
2.5 汽輪機結構
汽輪機的作用
汽輪機是熱動設備,屬于正常運行設備,其作用是不斷的將水蒸氣流的熱能轉變為汽輪機轉子轉動的機械能。汽輪機的工作原理
蒸汽的熱能轉變成機械能是通過汽輪機中級的工作來完成的。因此,要了解汽輪機的工作原理.必須首先掌握級的概念和工作原理。
汽輪機的級,是汽輪機最基本的工作單元,由一列噴嘴和一列動葉柵構成。汽輪機通常由許多級組成.在多級汽輪機中,蒸汽的熱能轉變成機械能就是通過各個級的工作來完成成的。汽輪饑級的結構如圖2-5-1所示,靜葉片固定在隔板中.兩個相鄰靜葉片間的汽流通道稱為噴嘴。動葉片固定在葉輪上,動葉片的剖面稱為動葉柵。在隔板與轉軸之間設置有減少蒸汽旁流的密封裝置,稱為隔板汽封;在動葉片頂部設有圍帶,圍帶頂部設有減少蒸汽旁流的密封裝置,稱為圍帶汽封。
當具有一定溫度和壓力的蒸汽通過汽輪機級時,首先在噴嘴中將蒸汽所具有的熱能轉變為動能,然后在動葉柵組成的汽流通道中將蒸汽的動能轉變為機械能。換句話說,在汽輪機的級中,蒸汽總焓降的一部分轉變為功。根據工作原理的不同,汽輪機的級分為沖動級和反動級兩種類型。其中,沖動級又包括純沖動級和帶有一定反動度的沖動級。
級的反動度用ρ表示,是指動葉柵理想焓與級數的焓降之比,它表示蒸汽在動葉柵中的膨脹程度。
(1)如果ρ=0,稱為純沖動級,即蒸汽只在噴嘴中膨脹,在動葉柵中不膨脹。
(2)如果O<ρ<0.25,稱為帶有一定反動度的沖動級,即蒸汽不僅在噴嘴中膨脹。葉柵中也膨脹,并產生附加的反作用力,推動葉輪旋轉。
(3)如果ρ=0.4~0.6及以上,稱為反動級,即蒸汽在噴嘴和動葉柵中 都膨脹。
根據級的工作原理,汽輪機分為沖動式汽輪機、反動式汽輪機和沖動反動聯合式汽輪機。
秦山核電站汽輪機結構
秦山核電站采用K-1000-60/3000型汽輪機,是列寧格勒金屬工廠在長期設計、生產和運行高速汽輪機的經驗基礎上改進的。
K-1000-60/3000是汽輪機型號,其中: K——表示凝汽式汽輪機;
1000——表示額定功率為1000MW;
60——表示汽輪機前的蒸汽額定壓力位60kgf/cm2(5.88MPa); 3000——表示汽輪機的轉速為3000r/min;
秦山核電站K-1000-60/3000型汽輪機由4個低壓缸和1個高壓缸組成,如圖2-5-2所示。
2.6 除氧器
給水除氧的必要性及除氧方式
進入蒸汽發生器的給水必須經過除氧.這是因為給水中含有氧氣,將會使給水管管道 汽發生器傳熱管以及汽輪機通流部分遭受腐蝕,縮短設備的壽命。防止腐蝕最有效的辦法 是除去水中的溶解氧和其他氣體,這一過程稱為給水的除氧。
給水除氧的方式分為物理除氧和化學除氧兩種。物理除氧是設置除氧器,利用汽輪機 的抽汽加熱除氧器中的凝結水,達到除氧的目的。化學除氧是在凝結水中加入化學試劑極 限除氧。
秦山核電站同時使用了物理除氧和化學除氧兩種方式,以達到除氧的目的。除氧器的作用 在秦山核電站的二回路熱力系統中設置有除氧器。如前所述,除氧器的主要作用就是除去蒸汽發生器給水中的氧氣及其他氣體,保證給水的品質。同時,除氧器本身又是給水回加熱系統中的一個混合式加熱器,起到了加熱給水,提高給水溫度的作用。
除氧器的工作原理
水中溶解氣體量的多少與氣體的種類、水的溫度以及各種氣體在水藺上的分壓力有關,除氧器工作原理是:把壓力穩定的蒸汽(通常是汽輪機高壓缸的抽汽)送入除氧器,加熱除氧器中的水。在加熱過程中,水面上水蒸氣的分壓力逐漸增加,而其他氣體的分壓力逐漸降低.水中的氣體就不斷地分離析出。當水被加熱到除氧器壓力下的飽和溫度時,水面上的空間全部被水蒸氣充滿,各種氣體的分壓力趨于零,此時水中的氧氣及其他其他即被除去。
從上述的工作原理可以看出,熱力除氧必須滿足以下兩個條件:,第一,必須將除氧器中的水加熱到除氧器壓力對應的飽和溫度;
第二,必須及時排出從水中分離析出的氣體。
如果第一個條件不滿足,則氣體不能全部從水中分離出來;如果第二個條件不滿足,則已分離出來的氣體會重新回到水中。因此,除氧器加熱蒸汽的汽源也是至關重要。
對于秦山核電站,除氧器在加熱和啟動階段,加熱蒸汽來自廠用蒸汽,而廠用蒸汽可以來自主蒸汽集管、輔助鍋爐或者臨近機組。在汽輪機啟動后并且抽汽的壓力達到一定值時,加熱蒸汽則來自汽輪機的三級抽汽。
還需要指出的是,氣體從水中分離析出的過程并不是在瞬間能夠完成的,需要一定的持續時間,氣體才能分離出來。
除氧器結構
秦山核電站除氧器為淋水盤式除氧器,主要由上部的除氧塔和下部的除氧水鄉組成,如圖2-6-1所示。其中除氧塔是容積為150 m3,長度為3 m直徑為2.2m
3的圓筒狀容器,除氧水箱是一個容積為400 m,長度為3.8 m,直徑為3.6 m的圓筒狀容器。
在除氧塔頂部裝有4個射流噴嘴,其作用是將進入除氧塔的主凝結水分散成束狀水流 和水滴'以增加水和蒸汽之間的接觸面積,改善傳熱效果,提高除氧效率,在射流噴嘴的下方設置有篩狀多孔的淋水盤,稱為上部淋水盤。噴嘴出口的束狀水流首先落至上不淋水盤,除此之外,溫度較低的除氧器補水、輔助給水泵的循環水以及蒸汽發生器的排污水等也是直接送至上部淋水盤。因此上部淋水盤的作用即是將凝結水及其他疏水和補水分解成細小的水滴。
在上部淋水盤下部還設置有一層篩狀多孔的淋水盤,稱為下部淋水盤。加熱用的蒸汽從除氧塔兩端經擋板送至下部淋水盤下部。加熱蒸汽由下向上流動,與下落的束狀水流接觸換熱,將水加熱至飽和溫度,使水中的氣體不斷分離逸出,并由塔頂的排氣管排出,凝結水則下流至除氧塔底部。因此下部淋水盤的作用出了分散水流外,還有展平水流和氣流的作用,使水流與汽流充分接觸。
在除氧塔和下部的除氧水箱之間設有連接管。除氧塔中的水經連接短管的水流通道進入除氧水箱。在除氧水箱中設置再沸騰管,可將一部分加熱蒸汽從除氧水箱的兩側引入除氧水箱的底部(正常水面以下)。設置再沸騰管的目的:一是在機組啟動前可以加熱水箱中的給水;二是在正常運行中,可以使水箱內的水經常處于沸騰狀態,同時水箱液面上的汽化蒸汽還可以把除氧水與水中分離出來的氣體隔離,從而保證除氧效果。再沸騰管由橫向木管和立式支管組成.支管底部為封頭多孔段。蒸汽進入母管后沿管道進入各支管,然后從支管底部的汽孔進入除氧水箱,加熱水箱中的水至飽和溫度。
在除氧水箱的蒸汽空間里除了有凝結水沸騰產生的蒸汽外,還有直接進入除氧水箱的高溫流體(如高加凝結水、汽水分離再熱器凝結水等它們的溫度高于除氧器中水的飽和溫度)汽化所形成的蒸汽。混合蒸汽由下向上流動,經連接短管內的蒸汽通道進入到除氧塔的下部淋水盤,在此與加熱蒸汽的主流混合。綜上所述,除氣塔中的射流噴嘴和兩層淋水盤以及除氧水箱中的再沸騰管保證了除氧器的有效除氧。
2.7秦山全數字化儀控系統
核電站儀控系統的功能
核電站儀控系統控制著整個電能生產的主要和輔助過程,并在所有運行模式及緊急情況下維護電廠的安全性、可靠性和可用性,以及在正常運行工況下維護環境的正常狀態。儀控系統具有兩大功能:信息功能和控制功能。
秦山核電站全數字化儀控系統的組成
秦山核電站采用全數字化儀控系統,又稱全數字集散控制系統(或DCS-分散式控制系統)主要由正常運行儀控系統Teleperm XP(TXP)和安全儀控系統Teleperm XS(TXS)、堆本體儀控系統(堆外核測、堆內核測、棒控棒位等系統)和BOP儀控系統4部分組成,如圖11-1-1所示。
秦山核電站全數字化儀控系統的功能分級
TNPS全廠儀控系統按照功能可以劃分成3級,即現場及自動化級、機組級和全廠級儀
控系統。其中:
(1)現場及自動化級儀控系統:基于TXP、TXS、其他微處理器系統以及網絡通訊設施構成,用于實現對工藝過程及設備的測量、監視、控制和保護;
(2)機組級儀控系統:基于OM690操作監視系統構成,用于實現正常運行和應急工況下對機組的監視、控制和保護;
(3)全廠級儀控系統:基于OM690操作監視系統構成,用于實現對全電廠的監視和控制、與核電系統連接的監視和控制等。
秦山核電站全數字化儀控系統的安全分級
從安全角度考慮,根據國際原子能機構頒布的核安全導則D3/D8,將儀控系統分為3個安全等級:安全(1E)、安全相關(SR)和非安全(NS)。反應堆保護系統功能全部在TXS中實現,安全相關功能的一部分在TXS中實現另外一部分在TXP中實現。TXP系統也用做對非安全功能進行控制。
第三章 秦山核電站海水系統防腐蝕措施及管理
3.1秦山核電站地理背景簡介
秦山核電站是我國大陸自主設計、建造、運行的第一座核電站。該30萬kW核電機組1991年12月首次并網發電,1994年4月投入商業運行。秦山核電站的冷卻用海水取自于錢塘江、長江與東海交匯處的杭州灣。杭州灣海水中氯離子的含量高達7 250 ×10-6,海水中夾帶有大量黏性細顆粒粉砂,最大含砂量可達5~12 kg/m3,是非常復雜的“含大量氯離子的雙相流”。同時,海水中有機質豐富,富含有機酸,貝類等海生物生長迅速。由于秦山地區的海水泥沙含量大,腐蝕性強,對設備的磨損和腐蝕作用顯著,具有磨損(沖刷)腐蝕、微生物腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、點蝕等多種腐蝕作用,故海水系統的防腐蝕管理是一個難點問題,也具有很強的代表性。
3.2 秦山核電站海水系統流程 3.2.1 系統概述
秦山核電站海水系統根據用戶不同分為一回路海水系統和二回路海水循環冷卻水系統。
一、二回路海水系統共用49號海水泵房及海水取排水設施。杭州灣的海水經取水方涵、攔污柵 再通過取水隧道,經過海水泵房內3臺旋轉濾網的過濾后進入泵坑。4臺一回路海水泵和6臺二回路海水循環水泵再將海水泵房泵坑內的海水通過管道輸送給各用戶進行熱交換。在完成熱交換后,二回路海水循環冷卻水系統的排水匯集到排水母管經虹吸井、排水方涵、連接井、排水隧洞排入最終熱阱杭州灣。來自02號核島輔助廠房的一回路海水系統排水接排入虹吸井后的排水方涵,與二回路排水匯流;供給07號應急柴油機廠房的一回路海水統的排水直接排入廠區邊坡排水溝。
3.2.2 一回路海水系統一回路海水系統也叫作重要廠用水系統,其功能是在機組各種運行工況下向02號廠房設備冷卻水熱交換器以及07號廠房應急柴油發電機組套泵房泵坑內取水后匯集于A、B兩根水母管內,再分成4根進水管通過二次濾網過濾后分別供應 給兩臺凝汽器的A、B兩側進行熱交換,排水經4根排水管匯集于兩根回水母管后排入虹吸井。兩根進水母管各引出一根支管將海水供應給04號汽輪機廠房內的其他用戶構成海水冷卻水系統。海水管式水冷器提供充足的冷卻水,并將收集的熱負荷輸送到最終熱阱,即杭州灣,確保反應堆機組在正常運行和事故運行條件下安全運行。一回路海水系統有4臺100%容量的海水泵,分為兩個冗余系 列,即1號、2號泵在一根輸水母管上為A系列;3號、4號泵在另一根輸水母管上為B系列。該系統滿足核安全三級,抗震I類要求。一回路海水系統流程如圖3-2-1所示。
3.2.3 二回路海水循環冷卻水系統
二回路海水循環冷卻水系統包括為凝汽器供應冷卻海水的海水循環水系統和為其他用戶提供冷卻海水的海水冷卻水系統。6臺循環水泵從海水冷卻水系統設兩臺海水過濾器,過濾海水中的雜物,以免堵塞各用戶管束。3臺海水升壓泵是專為7.2 m標高處的發電機空冷器設計的。其他用戶因布置在0 m標高層,海水壓力足夠高,故不另設升壓泵供水。海水冷卻水系統的用戶主要有發電機空冷器,工業水冷卻器和發電機定轉子水冷卻器。冷卻完各用戶后的海水排水分別經兩根支管匯集到兩根回水母管中。二回路海水循環冷卻水系統的流程如圖 3-2-2所示。
3.3海水系統現有防腐蝕措施 3.3.1 外防腐措施
由于海水的腐蝕性很強,而土壤或大氣的腐蝕性相對較弱,故秦山核電站海水系統外防腐措施相對較為簡單。埋地部分一般用環氧樹脂加玻璃絲布包纏(四油三布)進行外防腐,配合廠區地下金屬埋設物區域性陰極保護系統進行外壁聯合保護;廠房內部分一般用環氧玻璃絲布或環氧類防腐漆進行外防腐。3.3.2 一回路海水系統
秦山核電站一回路海水系統輸水管道大部分為管溝鋪設,一少部分為埋地鋪設。管道內表面襯有聚合物水泥砂漿襯里;4臺一回路海水泵泵殼材質為奧氏體不銹鋼,為保護泵殼免受含泥沙海水的腐蝕及沖刷,均采用高聚陶瓷類修復材料對泵殼內表面進行了防腐涂裝;設備冷卻水熱交換器前的2臺一回路海水過濾器用雙相不銹鋼及鈦材進行制造,以保證良好的耐海水腐蝕性能;3臺設備冷卻水熱交換器殼體為16MnR材料,海水側水室有襯膠層保護,傳熱管及管板為鈦材;應急柴油機冷卻水及中冷水熱交換器殼體材料為16MnR,海水水室有襯膠層,傳熱管為HAl77-2A鋁黃銅材料,管板為HSn62-1錫黃銅材料,這兩種銅合金均有 較好的耐海水腐蝕性能;07號廠房內使用襯塑管道連接熱交換器和室外的砂漿襯里海水管道。
3.3.3 二回路海水循環水系統
二回路海水循環水系統中,碳鋼類循環水泵部件與海水接觸部分均有熔融環氧涂層或環氧瀝青漆等防腐涂層進行保護,葉輪倉部位安裝有鋅合金犧牲陽極保護塊;循環水泵葉輪葉片由于泥沙沖刷磨損嚴重,曾使用高聚陶瓷類冷涂層及超音速火焰熱噴涂WC-Co-Cr涂層進行保護,現在還處于驗證階段;循環水系統管道中室外部分均為埋地鋪設,管道內表面大部分襯有水泥砂漿襯里,局部為熔融環氧或防腐涂層;為加強對循環水系統管道的保護,該部分管道加有廠區海水管道內壁陰極保護系統,由16個鍍鉑鈦輔助陽極裝置向管內海水釋放電流對管道內壁進行陰極保護;在輸水母管互通閘閥兩側直徑1.6 m和2.6 m漸縮管段內壁加有鋁合金犧牲陽極進行陰極保護;04號廠房內凝汽器本體至海水進出口蝶閥間的海水管道內壁涂有重防腐環氧瀝青漆涂料,并結合鋁合金犧牲陽極對管道進行保護;4臺二次濾網筒體及凝汽器進出口水室和折回水室內表面襯有橡膠防腐層。
3.3.4 二回路海水冷卻水系統 二回路海水冷卻水系統,從進水母管接口開始直至04號廠房內海水過濾器前后的海水管道以及04號廠房至回水母管的排水管道均為砂漿襯里,其余去各用戶的海水管道內表面大為熔融環氧,局部沖刷嚴重管段用高聚陶瓷類耐磨材料進行防護;不銹鋼材質的海水過濾內表面使用高聚陶瓷類涂層加以保護,以防止海水的點蝕和沖刷;3臺海水升壓泵泵殼內表面也使用高聚陶瓷涂層加以保護以抵御含泥沙海水的沖刷腐蝕;工業水冷卻器與海水接觸部分如水室、傳熱管、管板均為鈦材質,具有良好的耐海水腐蝕性能;定轉子冷卻器內與海水接觸的水室或接管也都有襯膠或襯塑防腐層進行防護;發電機空冷器傳熱管及管板為鈦材,碳鋼材質的海水進出口短管內表面用熔融環氧加高聚陶瓷耐磨涂層進行聯合保護,空冷器端蓋均用高聚陶瓷涂層進行防護。
3.4海水系統防腐蝕管理
3.4.1 海水系統防腐蝕管理策略
秦山核電站是我國大陸第一座核電站,受當時條件限制,海水系統選材及防腐 蝕初始設計中存在一些不足,造成運行前期海水系統發生一些腐蝕問題。由于一開始并沒有成立專業的防腐科室對海水系統進行管理,故前期海水系統的防腐管理還是以消缺性管理為主。隨著海水系統腐蝕問題的日益突出,為從根本上解決問題公司通過一系列、大范圍的變更改造,并不斷探索新的防腐蝕手段,引進新的防腐蝕材料和工藝,對海水系統進行防護,現在海水系統的狀態已經比較穩定。隨著電站累積運行時間的不斷延長,腐蝕問題日益引起公司管理層的關注。通過成立材料防腐科專業科室對防腐工作進行歸口管理和中長期規劃,完善防腐相關管理制度,并建立了《系統設備防腐大綱》以及一、二回路海水系統設備預防性防腐大綱等子程序,初步實現了海水系統防腐管理文件體系的建立,現在海水系統的
防腐管理工作已經過渡到以預防性維修為主,持續改進的新階段。同時,為保證海水系統在改造過程中防腐性能不降低,材料防腐科負責對系統設備變更、技改等項目的材料和防腐技術條件進行歸口審查,可以從源頭上保證選材的正確性和防腐手段的有效性,從而保持海水系統良好的防腐蝕性能。現有的海水系統防腐蝕管理工作主要分為預防性防腐和缺性防腐兩種。其中,預防性防腐工作占有很大的比重。一方面通過對陰極保護系統的不斷維護,保證系統的連續穩定運行,對海水管道內外壁進行持續的陰極保護,阻止或減緩海水對系統管道的腐蝕;另一方面,根據海水系統設備預防性防腐大綱合理安排防腐項目,利用每次換料大修或日常期間設備、管道解體的時間窗口,對設備、管道內表面的防腐層進行檢查及修復,保證防腐層的完好,發揮最佳的保護效果;此外,還通過合理選材和改進防腐材料及工藝等手段來達到預防腐蝕的目的。由于海水的腐蝕性很強,且各種保護手段也存在一定的失效概率,因此盡管采取了以上種種預防性防腐措施,僅僅單純依靠它們仍不能保證海水系統不發生腐蝕問題。一旦發生意料外的海水系統腐蝕問題,就需要采取消缺性防腐行動。一般消缺性防腐工作有如下幾個來源:運行人員巡檢發現腐蝕問題填報缺陷報告(DR);檢修或腐蝕調查人員在設備檢修過程中發現腐蝕問題填報質量缺陷報告(QDR);電站工作人員發現腐蝕問題填報狀態報告(CR)。這些報告均有標準的處理流程,都會流轉到材料防腐科,并由材料防腐科組織專業人員進行消缺處理,可以保證缺陷得到及時、有效的控制和處理以及記錄。以預防性防腐為主輔以臨時性消缺處理,雙管齊下,方可保證海水系統的長期安全、可靠運行。由于防腐涉及的工作面比較寬,工作量大,考慮到科室人力資源有限,為此我們與國內多家優秀承包商單位建立了長期、穩定的戰略合作伙伴關系,整合利用他們的技術、人力、材料等優勢資源,不斷提高我們的防腐管理水平,實現了合作各方的共贏。
3.4.2 海水系統防腐蝕管理文件體系
為了保證海水系統防腐蝕管理工作的規范和有效,材料防腐科專業人員有組織、有計劃地不斷建立和完善相關的管理制度和技術文件。《系統設備腐蝕監督與防腐管理制度》以及《外委防腐施工監督程序》是對包括海水系統在內的生產相關工藝系統進行防腐管理的指導性文件。為保證陰極保護系統的有效運作,實現對廠區海水循環水管道內壁和埋地部分海水管道外壁的有效保護,編寫和逐步完善了《54號陰極保護站管理制度》、《54號陰極保護站檢修規程》、《54號陰極保護站運行規程》等技術文件。為使包括海水系統在內的防腐工作能夠達到預防性維修的水平,材料防腐科投入大量精力建立了《系統設備防腐大綱》,并編制了《一回路海水系統設備預防性防腐大綱》、《海水循環冷卻水系統設備預防性防腐大綱》等子程序以及相關的檢查及修復操作規程,即《腐蝕檢查規程》、《橡膠襯里檢查及修復規程》、《涂層檢查及修復規程》、《水泥砂漿襯里檢查及修復規程》、《玻璃鋼檢查及修復規程》,從而實現對海水系統進行有計劃、標準化的腐蝕調查和預防性防腐處理工作。通過對上述預防性防腐大綱的編制,對海水系統內腐蝕敏感設備一一進行了分析篩選,結合設備的材質、運行工況、腐蝕環境等進行了綜合分析,最終確定設備的腐蝕模式,并對防腐蝕措施及防腐要求加以明確,建立了海水系統設備防腐基礎信息數據庫。同時,在大綱中也明確規定了針對具體設備的防腐工作清單,包括工作內容、工作周期、工作時機、使用的規
程等。只要依據大綱就可以安排好每次大修中的腐蝕調查及防腐施工項目,實現預防性維修的最終目的。同時,這些大綱也是不斷完善、持續改進的。根據幾個循環的腐蝕調查和防腐施工結果,可以對大綱中的相關要求或規定進行修改和調整,以保證程序最佳的科學性和可操作性。按照預防性防腐大綱對海水系統進行預防性維修管理,可有效地維持整個海水系統處于較好的工作狀態,做到防患于未然。隨著海水系統防腐蝕管理的不斷深入和完善,今后將根據工作的需要,在完善現有制度和程序的基礎上,編寫新的管理制度和技術文件,以完善整個防腐管理文件體系,對海水系統實施更加有效的、規范的管理。
3.5 海水系統防腐蝕管理難點問題 3.5.1泥沙沖刷問題
由于秦山地區海水含沙量較高,且沙粒的硬度很高,對海水系統設備尤其是葉輪等轉動部件以及閥后管道或泵出口水室等海水流向急劇變化的靜機部件的沖刷、磨蝕較嚴重,導致了一系列的腐蝕問題。循環水泵葉輪因沖刷磨損嚴重,導致備件更換頻繁。現已采用多種防腐手段如前面所述冷涂、熱涂耐磨涂層等進行防護,但現在均還處于防護效果驗證階段,還沒能最終確定一種較好的解
決方案。一回路海水泵葉輪、口環等部件也存在類似的沖蝕問題,今后將繼續探索新的防腐手段來解決這一問題。一回路海水泵及海水升壓泵泵殼內表面等靜機部件已經用高聚陶瓷類防腐耐磨涂層進行保護,經一個燃料循環約400天的現場實際運行考驗后,涂層保持完好,取得了很好的保護效果。我們將不斷調研、探索新的
防腐手段和材料來逐步解決上述懸而未決的腐蝕問題。
3.5.2 襯膠老化問題
雖然秦山核電站海水系統中的襯膠設備并不是很多,但隨著機組累積運行時間的不斷增長,像凝汽器這樣重要的設備以及各熱交換器和二次濾網內的襯膠層均面臨著襯膠老化的問題。由于現在還沒有掌握橡膠老化診斷的有效方法,未能建立相關管理程序,對海水系統中襯膠設備的防腐管理還存在著不足。現在對老化襯膠的處理方法為用電火花檢測后對老化部分用橡膠修復材料進行修復處理。今后將努力改進,盡快掌握橡膠老化診斷技術,實現襯膠老化的有效管理,及時判斷襯膠壽期,合理安排工期,對老化襯膠進行整體更換。
3.6 秦山核電站海水系統總結
通過引進先進的防腐材料和工藝,結合一系列、大范圍的設備改造,成立材料防腐科專業科室進行專門管理,逐步建立和完善海水系統防腐蝕管理技術文件體系,秦山核電站對海水系統的管理工作已經實現從被動消缺到預防性維修管理的根本性轉變。雖然海水系統的防腐管理工作已經取得了較大的進步,但由于秦山地區海水泥沙含量高等自然因素的限制,秦山核電站海水系統的防腐管理工作仍面臨著嚴峻的挑戰。同時,我
們在襯膠老化管理等方面還存在著諸多的不足,今后將加強與兄弟單位的溝通和協作,借鑒他們好的經驗和方法,通過不斷的努力、持續改進,將秦山核電站海水系統的防腐蝕管理工作推進到更好的水平。
第4章 秦山核電二期工程反應堆保護系統的研制
4.1秦山二期反應堆保護系統背景介紹
反應堆保護系統功能重要、設計制造標準嚴格、技術要求和難度均很高,在系統性能,尤其是可靠性方面的要求,是核電廠所有電氣、電子類設備中最高的。中國核動力設計研院承擔了國家“八五”科研攻關課題——600MW 核電站反應堆保護系統設計研究與設備研制的任務。在實驗室工程樣機研制成功的基礎上,直接將研究成果用于了秦山核電二期工程的工程設計和建造活動。
反應堆保護系統包括從探測器到安全驅動器輸入端的所有設備,其功能是監測與安全有關的核電廠變量,在需要時觸發安全系統動作,將重要參數維持在規定的范圍內,保證反應堆的安全。文章重點介紹了邏輯處理部分(RPR)的設計。
4.2 設計依據與準則 4.2.1.設計依據
秦山核電二期工程總體上參考了大亞灣核電站的設計,但由于其主回路為二環路,因此對保護系統的某些功能進行了重新設計分析,對保護參數的選取、各保護參數的監測通道數、系統的允許與聯鎖信號、觸發的保護動作等作出了相應的修改和必要的調整,以構成系統的設計依據。
4.2.2 設計準則
秦山核電二期工程反應堆保護系統設計中,嚴格遵守現行國家標準與核安全法規并參照了有關法國標準(如 HAD102/
10、GB4083-83、RCC-E 等)。系統的設計符合以下設計準則:①所有保護動作應能自動觸發;②反應堆保護系統具有足夠的冗余度,滿足單一故障準則;③在運行期間能對反應堆保護系統進行定期試驗和故障檢測;④控制與保護系統間設置隔離性接口,防止控制系統的故障延伸到保護系統;⑤提供針對共因故障 的保護;⑥提供保護動作手動啟動能力;⑦系統設備滿足質量鑒定要求;⑧有條件的系統旁通;⑨向控制室提供準確、完整的信息;⑩對安全驅 動器的閉鎖能力。
4.3 反應堆保護系統結構
秦山核電二期工程反應堆保護系統在總體上是 4 個測量通道、A 和 B 兩個冗余邏輯系列,每個系列X和Y兩個半邏輯的結構(圖4-3-1)。由RPR上游 4 個測量通道閾值繼電器送出的保護動作初始啟動信號,經去耦組件隔離后分兩路分別送到半邏輯 X、Y,信號分別在 X、Y 邏輯線路中進行邏輯處理,邏輯處理后的信號經放大器放大驅動輸出繼電器。由輸出繼電器接點實現 X 和 Y 邏輯輸出信號的 “與”,最后將保護動作觸發信號送到停堆斷路器和專設安全設施驅動器。與大亞灣核電站保護系統比較,秦山核電二期工程反應堆保護系統在輸出部分實現了徹底的保護系列半邏輯輸出分離,提高了系統的可維修性。
4-3-1 秦山核電二期工程反應堆保護系統結構框圖
4.4緊急停堆系統與專設安全設施驅動系統
保護系統分緊急停堆和專設安全設施驅動兩個子系統。其保護功能如下: 4.4.1 緊急停堆系統
其特性是維持燃料包殼的完整性,以及維持反應堆冷卻劑系統的完整性。
緊急停堆系統的動作限制 II 類工況、III 類工況和IV 類工況的惡化,保護堆芯。執行的保護功能為①打開停堆斷路器,使控制棒插入堆芯;②汽輪機剎車。
4.4.2 專設安全設施系統
專設安全設施驅動系統在Ⅲ類和Ⅳ類工況時啟動專設安全設施,減輕或限制事故的后果,它也可能在某些Ⅱ類工況時動作。執行以下保護功能:①安全注入;②安全殼噴淋;③安全殼 A 階段隔離;④安全殼 B 階段隔離;⑤蒸汽管道隔離;⑥給水隔離;⑦啟動輔助給水;⑧啟動柴油發電機。
4.4.3 預期瞬態不停堆事故緩解系統(ATWT)為了解決預期瞬態不停堆的有關問題,增加了一個附加的預期瞬態不停堆事故緩解系統,稱為 ATWT 系統。其任務是在工況要求時給出緊急停堆信號,啟動輔助給水系統、使汽輪機剎車。為了體現功能多樣性,該系統采用了不同于保護系統的專用信號。
4.4.4 定期試驗
為了能對反應堆保護系統進行故障檢測,系統設計中還考慮了定期試驗的要求。反應堆保護系統定期功能試驗由 3 個部分組成:模擬儀表試驗、保護邏輯試驗、輸出電路及驅動器試驗。這些試驗是相互重疊的,即試驗信號輸入點位于上一級試驗信號采集點前,保證了試驗的完整性,覆蓋了保護系統的各個部分。
4.5設備研制 4.5.1 設備組成
RPR 系統絕大部分屬 1E 級電氣設備,在性能,尤其是可靠性方面的要求很高。系統應具有在較苛刻的現場環境條件下工作、抵抗各種電磁干擾和抗地震等方面的能力。RPR 系統單臺機組的設備包括:35 個電氣機柜(8 個隔離柜,12 個緊急停堆系統柜,14 個專設安全設施驅動系統柜,1 個 ATWT 柜),1 臺保護邏輯定期試驗裝置(T2 試驗裝置)和 4 個繼電器機架。反應堆保護系統設備設計成在冗余線路之間保證有最大限度的實體分隔與電氣隔離。A 系列和 B 系列邏輯分別放在實體分隔的機柜中,連接電纜分隔敷設。緊急停堆邏輯獨立于專設安全系統邏輯。另外,邏輯柜與信號柜之間、邏輯柜與輸出柜之間、信號與輸出柜之間在電氣上也是相互隔離的。
4.5.2邏輯處理方式 在保護邏輯線路中,針對不同情況采用失激勵(失去電壓)動作和激勵(接通電壓)動作 2 種邏輯處理方式。采用失激勵動作方式體現了故障安全原則。而在誤動作往往帶來比較嚴重的后果的地方,則采用激勵動作的方式以減小誤動幾率。
4.5.3 設備器件的選擇
在設備器件的選擇方面,鑒于本項目在設備國產化方面的要求,尤其是考慮到反應堆保護系統的重要性和高度可靠性的要求,確定系統的核心部分采用成熟技術。相對于大亞灣核電站 RPR系統設備選用的磁性邏輯部件,秦山核電二期工程 RPR 系統設備使用 CMOS 件作為基本邏輯功能部件,它具有抗干擾能力強,有成熟的使用經驗,系統響應速度快,功耗低,發熱量小等優點。
4.5.4 ATWT 系統
對于 ATWT 系統采用繼電器設備實現其功能,體現設備的多樣性。
4.5.5 T2 試驗裝置
對于非 1E 級設備的 T2 試驗裝置,采用先進的計算機技術,自行開發研制。
4.5.6 性能試驗
在工程樣機制造和秦山核電二期工程的設備 制 造 中,根 據 有 關 的 規 定 和 要 求(參 照GB13625-92、GB8993-88、GB6833-86 等國標),對系統進行了一系列的性能試驗:抗震試驗、環境試驗、電磁兼容性試驗、電源負荷測試、系統響應時間測試、電源波動測試等試驗。試驗結果都滿足設計要求。
4.6 反應堆保護系統研制總結
反應堆保護系統的高可靠性是由合理的系統設計和可靠的設備來保證的。秦山核電二期工程反應堆保護系統與參考電站保護系統相比,在技術方面有一定程度的改進。秦山核電二期工程 1號機組的成功運行表明:反應堆保護系統設計和設備研制是成功的。‘
第5章 秦山核電站的無線通信設計特點
核電站在應急工況下, 通信的暢通與否關系到應急響應及相應信息能否及時實施和傳達到位.為保證應急通信的可靠性, 核電站通信系統的設置應有足夠的冗余性和多樣性.秦山核電二期擴建工程設計了無線通信系統, 將其工業無線終端注冊到語音服務器, 實現內部通訊和對外呼叫,提供了最便捷先進的通信方式, 組建了完全自主使用的無線通信系統.5.1秦山核電站無線通信系統及系統方案
本工程無線網的總體覆蓋目標: 在核島廠房內、常規島廠房內、BOP 廠房內及廠房外形成一個完整的無線局域網絡, 實現信息互通, 與每個無線用戶方便靈活地實時接入.5.1.1秦山核電站無線通信系統的構成 秦山核電站無線通信系統由無線局域網、語音交換服務器和工業無線終端組成.其中無線局域網是由有線以太網和無線通信節點組成, 其終端是眾多的便攜式電腦和 W i F i手機.此外, 還有無線控制器和服務器.其總體架構如圖5-1-1所示
39.5-1-1 秦山核電站無線通信系統的總體架構
.5.1.2系統方案
(1)有線以太網網絡方案
無線通信系統是建立在無線局域網基礎上的, 無線局域網是整個無線通信系統的核心, 有線局域網和無線覆蓋部分構成.無線覆蓋部分是依托于有線局域網的結構, 所以有線網絡為整個網絡提供信息通道, 是整個無線通信系統不可或缺的重要部分.整個無線通信系有線局域網采用星型拓撲結構, 網絡分核心和接入層 2層, 網絡中心節點配置 3層交換機作路由熱備, 接入交換機采用 12口和 24口帶 POE堆疊功能交換機.可根據用戶的多種不同需求, 將網絡單獨劃分成與其相對的虛擬局域網VLAN, 用于各自的系統運行.(2)無線局域網系統設計方案
包括組網設計方案和整體集成方案.根據現有需求, 組網設計方案采用無線控制器 + 無線節點的無線覆蓋形式.該方案的無線網絡升級不需要變動現有網絡,非常簡單方便.根據現有基礎網絡部署情況, 整體集成方案使用集中控管式系統架構, 在有線網絡架構上部署無線網絡.無線局域網由無線接入點+ 無線控制器構成.無線控制器放在中心機房, 利用現有的信息點將防輻射無線節點布置在需要布置的地方.無線節點可以穿越交換機和路由器, 與無線控制器相連.40
(3)語音交換服務器設計方案
在中心機房部署語音交換服務器(IP? PBX), 基本的無線通信業務可以通過 IPPBX實現.IP?PBX支持標準的IP通信協議, 包含了軟交換、呼叫控制、媒體控制等多種功能, 支持互動式語音應答 IVR.在部署時, 可以根據注冊用戶數量的多少靈活控制, 多臺IP PBX之間可以集聯, 因此具有良好的擴展能力.對于應用最廣泛的無線網絡部分, 直接利用無線信終端就可以順利組成無線通信系統.將無線終端注冊到 IPPBX, 成為無線通信系統的有效分機, 就可以與有線終端實現互通, 并借助 IPPBX的中繼線路與 PSTN實現互通.(4)無線通信系統基本功能方案
包括基本通信業務、會議功能、語音信箱、收發短信, 以及互動式語音應答 I VR, 錄音服務, 群組呼叫, 呼叫詳細記錄, HA雙機熱備。
(5)無線通信系統抗核輻射防護方案
由于核電站核島內外和各廠房工作環境的特殊性, 以及秦山核電站位于海邊、空氣中的鹽霧濃度很高的特點, 需要對無線節點作特殊的防護處理.該無線通信系統所有的無線通信節點從電子元器件到外殼材料的選取都要充分考慮核電站運行環境的特殊性, 并在無線通信節點外采取抗輻射和鹽霧的防護措施.2無線網絡的安全保障措施。.1集中的安全管理
無線系統的安全管理是將防火墻, 虛擬專用網 VPN, 安全認證, 防病毒, 無線入侵監測, 以及RF電磁波管理等多項安全功能匯聚到無線控制器上完成的, 這就從根本上解決了傳統無線網對安全分散管理給用戶帶來的不安全感, 擺脫了對有線網安全的依賴性.5.2多種用戶認證方式和訪問控制
該無線系統支持目前各種用戶認證的方式(802.1X, W EB認證, MAC, SSI D, VPN 等), 用戶可以根據需要方便地進行選擇.用戶狀態防火墻是無線控制器的獨特功能,是針對無線接入的特性設計的.傳統的網絡防火墻是沒有用戶這一概念的, 對它的保護只是基于IP地址或物理端口制定的防火墻策略, 所以對于沒有固定接入點的無線終端, 這種防火墻的功效不大.而該無線系統的防火墻功能則是與用戶認證捆綁在一起的, 當無線用戶成功通過認證后, 就會獲得一個預設的用戶狀態防火墻, 不同的無線用戶有不同的防火墻策略, 從而極大方便用戶的安全管理.5.2.1無線接入點安全偵測和保護
采用無線系統的 RF偵測功能和保護機制可以實時監測核電站無線網覆蓋區域
內的所有無線節點的接入情況, 如相鄰房間的無線節點、設置錯誤的無線節點, 以及未經認可而連接到網絡中的無線節點等.5.2.2無線網絡入侵偵測及病毒防護
該無線系統的特點是無線控制器由專用的網絡處理器和加密處理器組成, 且內置一個無線入侵模式庫, 實時檢測異常的無線數據包.當該無線系統偵測出有入侵時, 會記錄和顯示入侵的格式,并對入侵做出自動保護響應.該無線系統針對無線終端的病毒防護主要從無線終端的準入檢查, 以及對無線終端發出數據進行有效的檢查和監控兩個層面進行.5.3無線通信系統的 RF智能控管及QoS 5.3.1無線通信系統的 RF智能控管 干擾問題一直是控制系統設計、安裝, 以及維護過程中關注的重要問題, 隨著無線技術的應用越來越普遍, 對這一問題的研究, 特別是對核電這一敏感領域的實證研究變得越來越迫切.核電站控制系統對抗干擾能力的要求相當高, 因此無線通信系統的 RF 射頻功率控管就顯得非常重要.該無線系統的 RF智能控管具有自動調節網上所有無線節點的電波特性.啟動了 RF智能控管, 無線節點與無線節點之間就會自動互傳有關無線電波的信息、調整電波的參數, 直到無線節點之間達到一個最優化的無線電波運行環境.5.3.2無線通信系統的 QoS 無線通信系統的服務質量 QoS是非常重要的.其帶寬管理能力使得在移動音視頻應用方面
表現出很強的優勢.該無線系統可在每個用戶的權限內, 達到用戶無線連接的最高帶寬.對于不同的 IP服務, 無線系統也可透過無線控制器設置定義不同的 QoS隊列.例如無線語音的應用, 可將SIP和 RTP協議設定在高的隊列, 而一般應用則將 http和 ftp設定在低的隊列.無線系統可允許用戶設置專有的語音 SSI D,將單純的數據傳輸用戶和無線通信終端用戶分開.但也可以在單一 SSID內同時傳送數據和語音, 關鍵是怎樣保證語音傳輸的質量.該無線控制器內的用戶防火墻可把 SIP /RTP等 VoIP協議數據包置于較高的優先隊列, 從而在數據和語音同時傳送時, 可確保語音質量不受影響.在一個語音SSI D內, 可以優先級隊列處理 SIP和 H.323等無線語音數據.5.4核電站無線通信系統總結
無線通信系統必將大大提高核電站工作人員在調試運行、維修等方面的工作效率, 避免因缺乏及時溝通而造成的工作延誤.國外核電站已有成功使用無線通信系統的先例, 因此在核電站建設無線移動通信系統是可行的.考慮到核電通信解決方案的發展趨勢、技術成熟與發展方向、終端及運營維護成本等因素, 在核電站建設一套專用的低功率、低干擾、抗輻射的無線通信系統將是國內核電站通信建設的發展方向.42
第6章 秦山核電廠二回路系統水化學的改進
6.1秦山核電廠二回路系統水化學背景介紹
秦山核電廠是我國自行設計、建造和運行的第一座壓水堆核電廠,裝機容量為 310 MW。1991 年 12月 15 日正式并網發電,至今已經安全穩定運行近16年。特別是近幾年,電廠的各項性能指標都有了較大的提高,WANO(世界核營運者協會)十項技術性能指標基本達到世界中值水平,有幾項已經進入世界先進水平。秦山核電廠良好運行業績的取得,是和核電廠管理水平不斷提高以及在設備改造上的投入分不開的。WANO 化學性能指標也隨著二回路系統水化學管理理念的更新和水質控制的改進和而不斷改善,通過改變運行方式及增加除鐵置減少二回路系統的腐蝕和腐蝕產物的轉移、對凝結水精處理裝置的優化運行以及大修及啟動過程的水質的嚴格控制等措施,使電廠的 WANO 化學性能指標不斷進步,到 2006 年已經達到世界先進水平。圖 1 列出了 1997 年以來秦山核電廠 WANO 化學性能指標的變化情況。6.2二回路系統水化學的改進 6.2.1 管理理念的更新
壓水堆核電站二回路系統化學控制的主要目的是減少二回路系統的腐蝕,保證二回路系統設備特別是蒸汽發生器結構材料的完整性,提高核電站的運行安全性和可利用率。WANO 化學性能指標的計算選取的參數就是二回路系統的六個控制參數,由此也可以看出二回路系統化學控制的重要性。秦山核電廠設計上二回路系統的主要水質控制規范如表 1 所示。針對秦山核電廠所采取的蒸汽發生器傳熱管為 Incoloy800 材料的核電廠,WANO化學性能指標計算參數的世中值也列在表 6-2-1 中,從表中可以看出,世界中值和控制指標相比有數量 級的差別。
6-2-1 WANO 化學性能指標變化趨勢圖
秦山核電廠早期的化學管理的理念主要是保證關鍵水質不超標運行,也沒有過多地考慮 WANO化學性能指標的問題。隨著秦山核電廠管理水平的提高,對水化學的認識也不斷加深,對水質的控制也越來越嚴格。秦山核電廠化學管理的理念也不是僅僅保證水質不超標,而是要求雜質離子的含量越低越好。因為只有在使雜質離子控制在盡量低的水平,才能有效地降低二回路系統的腐蝕,防止蒸汽發生器傳熱管的腐蝕開裂。秦山核電廠二回路水化學的管理目標轉變成以達到世界先進電廠的水化學管理水平為目標,即 WANO化學性能指標達1.00,也就要求參與 WANO 化學性能指標計算的所有 6 個控制參數的運行值就必須小于世界中值。
表6-2-2 二回路系統主要控制參數設計指標及 WANO 化學性能指標計算世界中值
*注: 設計時無該控制參數指標要求
只控制水質不超標是容易的,而要使控制參數低于世界中值就比較難了。為此,秦山核電廠在實踐中不斷總結經驗,對二回路系統水質控制的各個環節進行認真分析,總結出水質控制的環節從過程上看包括以下幾個方面: 1)大修過程控制,為下一燃料循環水質控制打好基礎; 2)啟機過程中二回路完全沖洗、凈化;
3)運行期間水質的調節和控制,及時調整水質偏差。從控制雜質的來源看包括以下幾個方面:
1)補給水的質量控制,減少由補給水帶進的雜質含量;
2)化學品的控制,包括化學添加劑及使用于現場的一些輔助材料; 3)防止凝汽器泄漏;
4)優化凝結水精處理裝置的運行,減少其帶來的負面影響。從改善二回路系統運行環境來看包括:
1)選擇適當的二回路系統的 pH 值;
2)針對電廠的具體情況選擇更適當的pH值調節劑; 3)控制適當的聯氨濃度; 4)陰陽離子摩爾比的控制。
通過觀念上的更新,秦山核電廠開始注重對水質控制的每個環節都進行考慮,對于薄弱環節采取改進措施。通過加強對以上各個環節的控制,秦山核電廠 WANO 化學性能指標不斷改善,不過離世界先進水平還有點差距。為了進一步實現達到世界先進水平的目標,秦山核電廠于 2004 年專門成立了改善 WANO學性能指標小組,重點解決影響WANO 化學性能指標的給水鐵及蒸汽發生器排污水中鈉含量偏高問題。該小組在改善二回路系統運行環境重點進行高 AVT 處理; 在控制雜質來源重點進行凝結水精處理裝置的優化運行;在水質控制的過程中重點完善大修啟動過程中的化學控制。通過對這些薄弱環節的改進,使二回路系統的水質不斷改善,WANO 化學性能指標也不斷進步,并最終達到世界先進水平。圖6-2-3 是 2004 年到 2005 年 WANO化學性能指標及影響水質變化月趨勢圖。
6-2-3 WANO 化學性能指標及影響水質變化月趨勢圖
6.3 減少二回路系統腐蝕及腐蝕產物轉移
6.3.1 二回路系統采取高 AVT 秦山核電廠由于凝汽器出現泄漏的次數比較多,故以前一直采取的運行方式是維持凝結水全流量處理,這樣即使二回路屬于無銅系統,其 pH 值也無法控制在較高的水平。秦山核電廠二回路系統主要是碳鋼材料,由于pH 值無法控制在比較高的范圍,隨著設備的老化,二回路系統的腐蝕比較嚴重,反映在給水中鐵含量相對較高,這些腐蝕產物轉移到蒸汽發生器,對于蒸汽發生器傳熱管會造成不利的腐蝕環境,有可能影響蒸汽發生器結構材料的完整性。為解決秦山核電站給水中鐵含量相對較高的問題,從化學控制上可以采取變更 pH 值調節劑(如從高揮發性的氨改為揮發性較低的乙醇胺)和高 AVT 處理兩種方式進行糾正。高 AVT 處理主要采取的是提高二回路系統 pH 值的方法,以減少二回路系統的腐蝕。由圖 6-3-1可以看出,對于碳鋼和低合金鋼,其腐蝕速率隨 pH值的升高而降低。所以采取高 pH 值運行可以有效地控制二回路系統的腐蝕。另外高 pH 值還可以有效地降低腐蝕產物向蒸汽
發生器的轉移。圖6-3-2是Fe3O4的溶解度與溶液 pH值和溫度的關系,從圖中可以看出,在酸性和弱堿性溶液中,Fe3O4在 77℃顯示了最大溶解度,而且隨溫度上升,Fe3O4溶解度迅速降低。這表明在低 pH 值的給水中,腐蝕產物中鐵會從給水設備或管道上溶解,并隨著給水最終進入蒸發器,給水進入蒸發器后給水溫度的升高,溶解度降低,腐蝕產物就沉積在蒸發器中,從而對蒸發器的運行造成不利影響。因此,提高給水的 pH 值,能有效的防止腐蝕產物向蒸發器轉移。
6-3-1 pH 值和金屬材料腐蝕速率關系圖
6-3-2 溫度和 pH 值對 Fe3O4溶解度的影響
秦山核電廠在采取增加循環海水二次濾網、對海水旋轉濾網進行改造、加強對凝汽器鈦管的在役檢查、采取預防性堵管等措施后,目前凝汽器泄漏的次數和以前相比明顯降低。所以秦山核電廠 2004 年開始決定采取提高二回路系統的 pH 值的方法來降低給水中鐵的含量,即把給水的 pH 值由 9.4 提高到9.7,而與此同時,凝結水精處理裝置的處理流量由100 %下降到 30 %。從整個二回路系統腐蝕產物的變化情況來看,在提高二回路系統的 pH 值以后,腐蝕產物含量都有明顯下降。具體鐵含量變化情況如下:a.MSR(汽水分離再熱器)疏水的鐵含量由30 μg/L 左右下降到目前的 10 μg/L 左右,試驗期間約為試驗前的 1/3。b.高加疏水中鐵含量約降低40 %。c.給水中鐵含量由 5 μg/L 降到 3 μg/L 左右,降幅約為 40 %。d.蒸發器爐水中的鐵含量降低到原來的 50 %左右。e.汽中的鐵含量變化不大,但凝混出口的鐵含量由于處理流量的下降而有所升高。圖 6-3-3是提高 pH 值試驗 2004 年 4 月兩周的給水及 MSR 疏水鐵含量變化趨勢圖(4 月 12 日開始提高二回路系統的 pH 值):
6-3-3 給水及 MSR 疏水鐵含量變化圖
6.4 凝汽器熱井中加裝磁力過濾器
秦山核電廠凝結水中的腐蝕產物也是給水以及蒸汽發生器中腐蝕產物的重要來源之一。在對凝結水進行全流量處理時,凝結水精處理裝置兼做除鐵過濾器,給凝結水精處理裝置帶來不少負擔,同時容易造成樹脂的污染。在二回路系統進行高 AVT 處理后,凝結水只能進行部分流量處理,凝結水中的大部分腐蝕產物又有可能旁路凝結水精處理裝置而直接進入給水系統,并最終進入蒸汽發生器。根據這個情況,秦山核電廠在第 7 燃料循環運行試驗的基礎上,從R8 開始在 1#、2#凝汽器熱井底部共安裝了 56 片磁柵,每片磁柵覆蓋的面積約 0.5 m2。在二回路系統啟動過程中進行小循環沖洗后,這 56 片磁柵上就吸附了很多的腐蝕產物,循環沖洗結束后磁柵取出進行了清洗,清洗干凈后重新放入凝汽器,運行一個燃料周期后再取出清洗。二回路系統啟動前的小循環沖洗過程中,磁柵能吸附 20 kg 左右的腐蝕產物,而一個燃料循環,約能吸附近70 kg 的腐蝕產物。由此可以看出磁柵在吸附凝結水中的腐蝕產物方面具有良好的效果。圖 6-4-1 為磁柵吸附腐蝕產物的效果圖。
6-4-1 磁柵吸附腐蝕產物的情況
6.5凝結水精處理裝置的優化運行
6.5.1 消除樹脂性能下降對水質的影響
秦山核電廠從開始運行至現在,凝結水精處理裝置中的樹脂進行過兩次更換。一次是 1998 年,另外一次是2003 年。秦山核電廠根據對 1997 年蒸汽發生器爐水中的陽離子電導率、硫酸根離子含量以及樹脂物理性能的分析,判斷引起蒸汽發生器二次側硫酸根及陽離子電導率的升高的原因是有碎樹脂進入二回路系統,于是決定于 1998 年對所有凝結水精處理裝置的樹脂進行更換。從表 2中列出的 1998 年以后的數據來看,蒸汽發生器二次側中硫酸根離子和陽離子電導率在樹脂更換后明顯下降。2003 年對于凝結水精處理裝置的樹脂的更換,主要是考慮到樹脂的交叉污染已造成蒸汽發生器二次側鈉含量的升高。更換新樹脂更強調了陰、陽樹脂的分離性能,對于其粒徑范圍及均一系數都提出了嚴格的要求。
6.5.2 新樹脂處理
新樹脂在投運初期有一個過渡期,過渡期采取和平時一樣的再生及處理工藝不能夠很好地控制混床出水的水質,對二回路系統的鈉離子含量會造成明顯的影響。所以在新樹脂的過渡期內,應采取不同的再生及處工藝,以降低樹脂過渡期內樹脂床對二回路系統鈉的影響。秦山核電廠對于新樹脂的處理措施是失效樹脂再生前,對樹脂進行堿浸泡(2~16 h)處理,然后對陽樹脂用倍量酸
第二篇:秦山核電站實習報告
《電氣工程認識實
習》
實習報告
實習班級:____ 學生學號:__ 學生姓名:______ 實習地點:_____ 指導教師:______ 實習成績:____________
2011 年 11 月04 日
實習地點:浙江省嘉興市
嘉化能源化工有限公司
中核集團秦山核電有限公司
實習時間:2011年11月1日至2011年11月4日
實習目的
通過參觀工廠的生產實際,將理論知識與生產實踐相結合,優化知識結構,提高思考分析能力。在參觀過程中,通過向技術人員提問學習,了解與初步掌握本專業相關產品技術參數等方面的實際知識和相關標準,增強對發電機控制設備,蒸汽鍋爐,核能源發電系統,控制系統及輔助設備的組成及結構的具體知識,為今后專業課程的學習、專業課程設計及畢業設計打下良好的基礎。此外,經過對熱電廠和核電站的實地了解,為今后專業課更好的深入理論掌握理論,打下基礎。
實習內容:
對于任何一個企業,安全生產是第一。在浙江嘉化能源化工有限公司的嘉化興港熱電廠發電機組參觀前,需要接受的課程是企業安全生產教育。企業的生產以“安全第一,預防為主”為方針。學習了參觀實習前需要的各個注意環節,佩帶安全防護裝備,以及相應的事故處理方法技巧。企業必須對新工人進行安全生產在施工或維修現場活動需戴安全帽,安全帽有規定的戴法,正確的佩戴才能起到安全防護,緩沖重物砸擊的力量,否則安全帽將失去保護頭部的作用。
發生氯氣泄漏事件時,切忌驚慌,應向上風向地區轉移,并用濕毛巾護住口鼻;到了安全地帶立即休息,避免劇烈運動,以免加重心肺負擔,惡化病情;眼或皮膚接觸液氯時立即用清水徹底沖洗,中毒者可適當使用鈣劑、維生素C和脫水劑;早期足量使用糖皮質激素和抗生素,可以減輕呼吸道和肺部損傷;
三氧化硫發生泄漏時可以看到白色的霧團,因為三氧化硫極易與水凝結形成強酸,所以應避免三氧化硫與眼睛鼻子等有水存在的器官接觸,以免受到嚴重的傷害。見到白色的霧團要及時躲開并往上風口地區移動。
安全教育結束后有筆試部分以鞏固相關知識,然后便可進入實地參觀實習。
嘉化工業園110v嘉化興港變電站的熱電主控室里,有遠程控制系統。主控1號機2號機3號機和新2號機(原4號機)的發電組設備運行。
發電機組成
發電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成。由軸承及端蓋將發電機的定子,轉子連接組裝起來,使轉子能在定子中旋轉,做切割磁力線的運動,從而產生感應電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產生了電流。在發電機發電的前后需要大量的配送電設備,更需要許多的電力保護。
發電機勵磁及發電機滅磁
勵磁裝置是指同步發電機的勵磁系統中除勵磁電源以外的對勵磁電流能起控制和調節作用的電氣調控裝置。勵磁系統是電站設備中不可缺少的部分。勵磁系統包括勵磁電源和勵磁裝置,其中勵磁電源的主體是勵磁機或勵磁變壓器;勵磁裝置則根據不同的規格、型號和使用要求,分別由調節屏、控制屏、滅磁屏和整流屏幾部分組合而成。
勵磁裝置的使用,是當電力系統正常工作的情況下,維持同步發電機機端電壓于一給定的水平上,同時,還具有強行增磁、減磁和滅磁功能。對于采用勵磁變壓器作為勵磁電源的還具有整流功能。勵磁裝置可以單獨提供,亦可作為發電設備配套供應。
勵磁系統的主要作有:
1)根據發電機負荷的變化相應的調節勵磁電流,以維持機端電壓為給定值;
2)控制并列運行各發電機間無功功率分配; 3)提高發電機并列運行的靜態穩定性; 4)提高發電機并列運行的暫態穩定性;
5)在發電機內部出現故障時,進行滅磁,以減小故障損失程度; 6)根據運行要求對發電機實行最大勵磁限制及最小勵磁限制。發電機的滅磁裝備是起保護作用的,滅磁與勵磁同時存在。
勵磁系統是電站設備中通過對發電機端電壓進行檢測,或者還要進行信號的隔離,這是防止干擾的,然后和AVR內部設定的電壓值進行對比,對這個偏差量然后進行放大,用他去觸發勵磁的輸出,從而控制了勵磁的輸出,這個勵磁的變化從而又彌補了發電機電壓的變化,使其盡快回歸正常的電壓水平,通過這樣一個原理使得發電機的電壓持續穩定在一個恒定的水平。在此次實習的主控室看到的發電機的勵磁輸出是可控硅輸出的,有的是全波整流的,有的是半波整流的,當然全波的性能好一些。這些可控硅的觸發信號就來自于實際值和設定值的偏差量。比如當發電機的實際電壓偏離了正常電壓,高了一點的時候,這個電壓和設定電壓的偏差,就被放大,然后觸發可控硅,使得AVR的勵磁輸出減小一些,這樣電壓就會下降一點又回歸正常值。
發電機的自動同期裝置
發電機要對外發電,就要與系統并網,并網的條件是發電機與系統之間的相位、頻率、電壓三者都要相同時,即所謂同期時才能并網,否則強行并網會對發電機軸系產生強大扭矩,損壞發電機,對電網也會產生沖擊;發電機的同期裝置就是監測發電機與系統的狀況,在符合并網條件時,自動合上開關,使發電機并網
發電工作保護
在許多的調節柜和測控屏中,備用裝置占大多數,很多指示燈都指向備用狀態。在電的配送管理中,保護力度很大,以防突然事故引起的電力無法供應,以此造成的嚴重損失。如果突然事故的發生造成電力的輸送中斷,蓄電裝置儲存有一定的電量,會自動并且及時的啟動。在短時間內提供所需電力,為維修提供緩沖空間。各個備用系統也將隨之運行,很多備用裝置都是自動化的,因為電力的配送管理過程中,這些工作保護都是必不可少的。
根據對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經濟上所造成損失或影響的程度進行分級,即是對用電方進行的一種保護。
嘉化興港熱電廠供配電(工程師介紹)熱電廠的電力主要是供應企業內的用電。其工程有一期和二期,一期是最初的投入建設,二期部分已經投入運行。本企業以供汽為主,發電為輔。嘉化興港熱電廠所發電力主要供工業園區的氯堿工業等使用。嘉化興港熱電廠是嘉化工業園區的一部分。
4號5號發電機組
4號5號發電機組遠程控制室和110v嘉化興港變電站的熱電主控室類似,有電腦數據控制和室內的設備控制,發電機的勵磁滅磁調節,發電機自動同期裝置,各種保護及備用等。
滅弧裝置
滅弧裝置就是為了防止由于觸點斷開時產生的電弧火花造成不必要的損失而設置的。在一此大電流電路上,觸頭或開關的通斷都會產生電弧火花,可能會造成以下危害:
1、燒傷觸點觸頭等,久而久之使電路接觸不良,造成電路的損壞。
2、可能對人的眼、皮膚等造成電弧灼傷,對人體造成不可臆測的危害。
3、在一些對電弧火花敏感的地方,如煤氣廠或充置可燃性氣體的地方,一丁點的電弧火花都可能引起爆炸等。
4、電弧火花可能隨著電路對一些電子產品(如集成電路)造成擊穿損壞等。所以為了安全起見,在有大電流可能引起的觸點觸頭等地方都要加裝一個金屬盒來屏蔽電弧火花的產生,在交流接觸器最為常見。
變頻器
電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。該設備首先要把三相或單相交流電變換為直流電。然后再把直流電變換為三相或單相交流電。變頻器同時改變輸出頻率與電壓,因此變頻器可以使電機以較小的啟動電流,獲得較大的啟動轉矩,即變頻器可以啟動重載負荷。
變頻器具有調壓、調頻、穩壓、調速等基本功能,應用了現代的科學技術,價格昂貴但性能良好,內部結構復雜但使用簡單,所以不只是用于啟動電動機,而是廣泛的應用到各個領域,各種各樣的功率、各種各樣的外形、各種各樣的體積、各種各樣的用途等都有。
高壓變頻器是指輸入電源電壓在3KV以上的大功率變頻器。
控制器
控制器由高速單片機處理器、人機操作界面和PLC共同構成。其中人機操作界面有三種配置:工控PC機界面、嵌入式工控機界面、標準操作面板界面,用戶可根據需要進行選擇。單片機實現PWM控制。人機操作界面解決高壓變頻調速系統本身和用戶現場接口的問題,提供友好的全中文監控界面,使用方便、快捷,同時可以實現遠程監控和網絡化控制。內置PLC則用于柜體內開關信號的邏輯處理,可以和用戶現場靈活接口,滿足用戶的特殊需要。
控制器與功率單元之間采用光纖通訊技術,低壓部分和高壓部分完全可靠隔離,系統具有極高的安全性,同時具有很好的抗電磁干擾性能,可靠性大大提高。另外,控制電源掉電時,控制器可由配備的UPS繼續供電,(散熱風機電源取自移相變壓器)變頻器可以繼續運行。
變電站
變電所就是電力系統中對電能的電流和電壓進行變換,集中和分配的場所。
隔離開關
隔離開關是高壓開關的一種,因為沒有專門的滅弧裝置,所以不能切斷負荷電流和短路電流。一般與斷路器配合使用。隔離開關的作用:
1.隔離電源:將需要檢修的電氣設備用隔離開關與電網的帶電部分可靠的隔離,使被檢修的電氣設備與電源有明顯的斷開點,以保證檢修工作的安全。
2.改變運行方式進行倒閘操作:如在雙母線運行的電路中,可以利用隔離開關將設備或線路從一組母線切換到另一組母線上去。3。接通和切斷小電流電路
鍋爐
煤在鍋爐爐膛燃燒,燃料的化學能轉變為高溫煙氣的熱能,通過傳熱,高溫煙氣的熱能再轉換為高溫蒸汽的熱能。
燃煤蒸汽鍋爐主要部件 爐本體:爐膛、燃燒器、空氣預熱器、煙風道
鍋本體:省煤器、汽包、下降管、聯箱、水冷壁、過熱器、再熱器等。
鍋爐的給水部分
鍋爐的給水有主管道和輔助管道之分,在鍋爐點火的初期,鍋爐內各介質的溫度都比較低,此時,鍋爐的蒸發量不大,所以需求的供水也不大,此時要關閉主管道,由副管道給水。從鍋爐出來的煙氣也要發揮其‘余熱’,要經過空氣交換器、電除塵、脫硫等設備,最終通過高達200米的煙囪排放到大氣中。其中,新安裝的脫硫裝置的脫硫效率能達到95%以上,可以說效果非常的不錯,有效減少了污染物的排放。此外,煙氣的溫度在129度左右,對大氣的影響也非常的有限,真正做到了清潔生產的目標。
秦山核電站是中國自行設計、建造和運營管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站,地處浙江省海鹽縣。由中國核工業集團公司100%控股,秦山核電公司負責運行管理。采用目前世界上技術成熟的壓水堆,核島內采用燃料包殼、壓力殼和安全殼3道屏障,能承受極限事故引起的內壓、高溫和各種自然災害。一期工程1984年開工,1991年建成投入運行。年發電量為17 億千瓦時。二期工程將在原址上擴建2臺60萬千瓦發電機組,1996年已開工。三期工程由中國和加拿大政府合作,采用加拿大提供的重水型反應堆技術,建設兩臺70萬千瓦發電機組,于2003年建成。
核能發電
利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱能進行發電的方式。它與火力發電極其相似。只是以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐,以核裂變能代替礦物燃料的化學能。除沸水堆外(見輕水堆),其他類型的動力堆都是一回路的冷卻劑通過堆心加熱,在蒸汽發生器中將熱量傳給二回路或三回路的水,然后形成蒸汽推動汽輪發電機。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個大氣壓左右的飽和蒸汽,經汽水分離并干燥后直接推動汽輪發電機。
1..核能發電不像化石燃料發電那樣排放巨量的污染物質到大氣中,因此核能發電不會造成空氣污染。
2.核能發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。
3.核能發電所使用的鈾燃料,除了發電外,沒有其他的用途。
4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍,故核能電廠所使用的燃料體積小,運輸與儲存都很方便,一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料,一航次的飛機就可以完成運送。5.核能發電的成本中,燃料費用所占的比例較低,核能發電的成本較不易受到國際經濟情勢影響,故發電成本較其他發電方法為穩定。
核能屬于清潔能源,一個核反應堆所釋放的能量是原煤的上千萬倍。人類在獲取能源的過程中,也給生態環境帶來了極大的破壞,所以我們要保護好環境,盡我們最大的努力較少污染排放,學習新的技術,開發出新的清潔能源。
實習小結
通過此次實習,使我們對電力的傳輸,分配,維護設計有了一次比較全面的感性認識,為進一步理解和接受將要學習的專業知識打基礎。使理論與實踐有一個良好的結合。對電力各個方面的設備外觀有了感官上的了解,并在相關技術人員的介紹下,對它們的名稱和作用有了一定的掌握。在指導老師的講解中,我們也一一交流了近年來國內電力行業的形勢。
在熱電廠的參觀中,認識到我們所學習的電路和模擬電路只是基礎,關于電網,要深入學習的還有很多。我們才剛剛開始接觸,如果想要從事電力方面的工作,要做出的努力也很大。畢竟這不同于別的行業,可以歸結為利潤高,風險大。也就是說,掌握的透徹,能力夠硬,在這個行業就大有作為。如果一知半解,而且又在此領域工作,那么可能會因為小問題而損失巨大。
近年來,我國的電力事業特別是電網線路得到突飛猛進的發展,并且其需求量也越來越大。隨著電力事業的發展,電力行業的技術水平將越來越高,競爭也將更加的劇烈,這就對我們每個員工的素質提出了新的更高的要求。作為要步入社會的我們,一定不要放松對自己的要求,再接再厲,努力學習知識、掌握本領,以適應將來工作生活的需要。對于任何一個從事電力的工作者來說,電力事業的發展既是機遇也是挑戰。對于我們大二的學生來說,更應該在有限的時間里掌握更多的專業知識,加強實踐和設計能力,這樣更有利于進來的發展。參觀實習的時間雖然短暫,但是卻讓我受益匪淺,學到很多的知識。電力本就是一個十分需要從實踐中汲取營養的學科,只有從實踐出來,結合理論,才能真正掌握電學的光亮處。
在嘉化興港熱電廠的一名工程師的說明中,我們認識到,要從事這個行業,不僅需要全面良好的專業技能,不論是實踐還是理論,還需要積極的心態,強大的心理承受能力。工作中,思維一直保持清新的警惕的狀態。因為發電廠的電路
繁多,路線復雜,要求技術人員能夠耐心冷靜的應對突發的事故。而且如果想要從事這個行業,興趣也是一大重要因素,沒有興趣的話,面對冗繁的電路線,檢修維護是很難進行下去的。所以我們在學好專業課的同時也需要培養對電氣信息工程專業的熱愛對電力事業的熱愛。在秦山核電站的展覽大廳,同學們一邊看核電站設備模型,一邊聽核電站老師詳細而通俗的講解,對核電的理解好像剎那間有了一個很大的飛躍,“核燃料”、“核裂變”、“熱傳遞”、“電磁感應”等高科技的專用詞語在大家的腦海里開始翻滾,朦朧中帶有一絲清晰,清晰中又帶有一些不解,顯得或近或遠??展覽室內,國家幾代領導人親臨核電站建設基地的場景,并為核電站成功建設的題詞--“祖國核電從這里起步”、“國之光榮”等內容讓同學們都肅然起敬,對祖國核電發展的自豪感和對核電美好前景的憧憬,就像一股熱流,從大家的心中油然升起。然后是第三個更有趣、更直觀的實踐活動---“核電站中央控制室的參觀和實際演練”。核電站中央控制室被稱為核電站的大腦神經,由于核電站的嚴格管理,“外人”是絕對不能進入實際運行的“中央控制室”,但核電站的模擬機與核電站實際中央控制室一模一樣。我們一行30多人倍分為兩組分別參觀模擬控制室的。
這是我們第一次比較全面直觀的真正了解核能發電的全過程。有種奇妙的感覺,充實又有距離。
為期四天的參觀實習,收益頗豐,不僅增長了有關發電,核電方面的知識,更讓我們知道了很多在發電站工作的內容,也讓我們大體的知道了該往哪個方向去充實自己,裝備好自己。
第三篇:核電站實習報告
2012年中美暑期實習班
(HEU-TAMU)
專題報告
實習地點:哈爾濱工程大學 紅沿河、三門及大亞灣核電站 班 級 : 091517 學 號 : 2009151728 姓 名 : 宋天昊 指導老師:高璞珍 實習時間:2012.7.29-8.9 題目:AP1000與ACPR1000+技術特點的比較分析
Title:The comparative analysis of the technical characteristics of AP1000 and ACPR1000+ 摘要: 本文通過分析AP1000和ACPR1000+各自的技術特點和發展過程,展現了其設計思路并分析比較了其安全性、經濟型、建造成本等方面的優劣。Summary:
This article shows design ideas of AP1000 and ACPR100+ by analyzing their technical characteristics and development process.It analyzes and compares the pros and cons of their security, economic, and construction costs.關鍵詞:三代技術 非能動 自主 AP1000 ACPR1000+ Key Words: The 3rd generation Passive Independent technology AP1000 ACPR1000+ 引言: 此次實習過程中參觀了三門核電站全球首個AP1000機組的建設現場和以M310機組發展來的CPR1000為主要堆型的紅沿河核電站和大亞灣、嶺澳核電站。并聽取了有關以CPR1000技術為基礎的自主化第三代核電技術ACPR1000+的介紹。
AP1000和ACPR1000+作為我國核電技術未來發展的兩個主導方向,有著其各自不同的技術特點和各自的優勢。分析比較其各自的特點和優勢,對于理解現代反應堆的設計思路、加深對第三代核電的認識具有重要意義。
Introduction: During this study tour, we visited the construction site of the world's first AP1000 unit of the Sanmen Nuclear Power Plant and CPR1000 which develops from the M310 unit in Hongyanhe, Daya Bay and Lingao Nuclear Power Plants.We had listened to the introduction of ACPR1000+ technology, our own third-generation nuclear power technology which is based on CPR1000.As the two dominant directions of the future development of nuclear power technology in China, the AP1000 and ACPR1000+ have different technical characteristics and their respective advantages.Analysis comparing their respective features and advantages has an important significance for understanding modern reactor design ideas, and a better understanding of third-generation nuclear power technology.主體內容
一、AP1000的技術特點
1、設計思路
AP1000 是美國西屋公司在AP600先進壓水堆技術的基礎上設計的第三代核電堆型。
AP1000技術的最大特點是運用了非能動安全設計。AP1000壓水堆的基本設計思路是:在設計基準事故情況下,電站無需人工操作、電源或泵,同樣能實現安全停堆并維持安全停堆狀態。AP1000并非借助能動設備如柴油應急發電機和水泵,而是依靠自然力如重力、自然循環和壓縮空氣來防止堆芯和安全殼過熱。
2、非能動安全
非能動安全技術是AP1000堆型最大的特點。非能動安全是指不依賴外來的觸發和動力源,而靠自然循環、重力、蓄勢等簡單有效但又從不失效的物理規律來實現安全功能的系統。
AP1000的非能動安全設計可以使系統處于長時間停堆狀態,根據概率安全分析AP1000滿足美國核管會確定的安全準則和概率風險準則,并有很大裕量。概率風險評估的結果表明起事故概率為目前運行電站的1/100。
AP1000的非能動安全系統主要包括非能動余熱排出系統、非能動安注系統和非能動安全殼冷卻系統。其中非能安全殼的設計最為獨特。安全殼采用雙層設計,鋼制安全殼本身就是非能動安全系統的一部分。非能動安全殼系統(PCS, Passive Containment System)可以將熱量從殼體傳到環境中,非能動水箱中的水可以將堆芯冷卻持續72小時以上,留有足夠的時間來處理應急事故。非能動安全殼利用自然對流使空氣流經雙層安全殼之間的通道來提供額外冷卻。
3、簡化設計
AP1000設計過程中,采用了簡化設計的思路。簡化的非能動設計大幅度減少了安全系統的設備和部件。減少了50%安全相關閘閥,減少了80%安全相關管道,減少了85%控制電纜,減少了35%的泵類,減少了45%的抗震建筑。這些使簡化設計使反應堆節約了反應堆建造成本,縮短了反應堆的建造周期,也使反應堆的運行更具經濟型。西屋公司以AP600的經濟分析為基礎,對AP1000作的經濟分析表明,AP1000的發電成本小于3.6美分/kWh。
與現役核電站相比,在相同的發電能力下,AP1000占地面積更小。它的電站布置將安全相關系統和非安全相關系統分離開。電站由核島、汽輪機廠房、附屬廠房、柴油發電機廠房放射性廢物廠房等幾個關鍵建筑結構組成,每個建筑各自獨立。
4、成熟技術
AP1000保留了很多在現有電站和改進型電站中的能動安全相關系統,主回路系統和設備設計采用成熟電站設計。[6]AP1000堆芯采用西屋的加長型堆芯設計,這種堆芯設計已在比利時的Doel 4號機組、Tihange3號機組等得到應用;燃料組件采用可靠性高的Performance+;采用增大的蒸汽發生器(D125型),和正在運行的西屋大型蒸汽發生器相似;穩壓器容積有所增大;主泵采用成熟的屏蔽式電動泵;主管道簡化設計,減少焊縫和支撐;壓力容器與西屋標準的三環路壓力容器相似,取消了堆芯區的環焊縫,堆芯測量儀表布置在上封頭,可在線測量。
5、數字化控制
AP1000儀控系統采用成熟的數字化技術設計,通過多樣化的安全級、非安全級儀控系統和信息提供、操作避免發生共模失效。主控室采用布置緊湊的計算機工作站控制技術,人機接口設計充分考慮了運行電站的經驗反饋。AP1000測量系統有42個固定測量儀表并可以形成3D圖像。AP1000的數字化儀控系統是核電站控制系統的一大進步。
6、模塊化建造
模塊化建造(Modulized Construction)是AP1000建設的另一特點。模塊是一個名詞,在這里用來指一個由材料和部件組裝而成的組合件。車間預制后模塊作為一個整體單元,方便和加速了現場的建造。在模塊就位前對其預制和組裝,避免了在其最終位置的狹窄空間進行過多的工作,這樣就允許安裝和土建并行作業。
AP1000機組的模塊包括結構模塊(structure module)、安全殼模塊(containment vessel module)和機械模塊(mechanical module)。其中,結構模塊一般由鋼板和型鋼及內部混凝土構成,形成完整廠房結構。鋼板和型鋼組成的結構在車間預制,混凝土在結構件現場就位后澆注。鋼制安全殼(CV)是先進電站采用模塊化建造的關鍵設備之一,分為底封頭、4個中間環段和頂封頭,共5個模塊。采用分段預制,再進行現場組裝的方式建造。機械模塊由設備、管道、管道支架、泵等組成。其作為一個單元在車間預制和裝配,最后運輸到現場,并被安裝進各個區域。機械模塊設計成帶有自我支撐鋼結構形式。
AP1000機組共包含300余個模塊為鐵路—海運(rail-shippable equipment modules),50余個大型結構模塊(large structural modules)為現場建造。
模塊化建造的優點在于:(1)提高了設備的質量和安全性
(2)展開工作面。提高了整體施工的進度。(3)鋼筋混凝土板的抗震性相對較高 模塊化建造的缺點在于:
(1)模塊體積大、需要大型施工機械和專用道路,抬高了建造成本。模塊化建造需要重載道路(Heavy Haul Road),CV裝配區(CV assembly area),蘭普森起重機(Lampson Crane)和施工現場自備碼頭(Site Wharf)。這些基礎設施的建設都增加了核電站的建造成本。
(2)模塊精度要求高、測量難度大,容易變形,施工質量控制難度加大。(3)模塊化建造給產品保護提出了更高的要求。模塊化建造要求很多設備在土建施工階段就安裝就位。但是AP1000機組采用開頂法施工,土建和安裝作業深度交叉,給提前安裝的設備模塊的成品保護帶來很多困難。尤其是設備模塊上安裝的一些電機、泵、熱交換器等設備。
(4)模塊化材料成本較高。為了確保模塊不超重,減少位置沖突,減少變更工作量,目前模塊嚴格限制材料代換,模塊大部分材料仍為美標材料,不管是國外采購還是國內定制生產,其采購時間和成本均較高。而且模塊化施工采用的自密實混凝土、水泥用量較多,成本相對普通混凝土非常高。
(5)設備模塊布置給今后檢修帶來困難。AP1000采用大量設備模塊,這些設備模塊上的管道、閥門、熱交換器等設備布置緊湊,且固定在鋼結構框架上,沒有太多檢修空間,這給今后模塊上部件的檢修和更換帶來了困難。
7、AP1000的燃料國產化問題
AP1000由于是美國純進口技術,所以其燃料目前需要進口,但AP1000的燃料國產化工作進展緩慢,所以如果其燃料長期依賴進口,必然影響其運行的經濟性,降低其運營效益。
8、AP1000的大型設備換裝問題
AP1000由于采用開頂施工法,并沒有留出大型設備換裝的通道。大型設備,如蒸汽發生器等如果出現問題將無法更換。AP1000使用的蒸汽發生器為增大型蒸汽發生器(D215),其設計壽命為50年。而現役蒸汽發生器實際設計壽命為15年左右,所以該新型蒸汽發生器能否正常使用50年仍是一個未知數,如果由于傳熱管破裂等因素使其使用壽命達不到50年,就必然涉及到大型設備的換裝問題。但AP1000機組由于沒有設備換裝通道,所以這是挑戰AP1000機組的一大問題。
二、ACPR1000+技術特點以及發展過程
1、CPR機型的發展
CPR1000是China Pressurized Reactor的簡稱,它是中國廣東核電集團有限公司出的中國改進型百萬千瓦級壓水堆核電技術方案。它是在引進、消化、吸收國外先進技術的基礎上,結合20多年來的漸進式改進和自主創新形成的“二代加”百萬千瓦級壓水堆核電技術。
CPR1000由大亞灣核電機組所使用的M310機組發展而來。嶺澳一期核電以大亞灣核電站為基礎,保持其功率不變,進行了多項技術改進,進一步提升了其安全水平和經濟性,使其達到了“二代加”核電站的先進水平。CPR1000方案是以大亞灣和嶺澳一期核電站為參考基礎,為進一步滿足新版核安全法規的要求,相應的采納了一些新技術。在后續項目中,CPR1000方案仍將結合經驗反饋,陸續采用新技術,使其安全性和經濟性進一步提高。
CPR1000基于M310的主要技術改進有:(1)18個月換料方案,減少換料大修次數,降低大修成本、燃料循環成本、放射性廢物的產生量、反應堆壓力容器的中子流量和工作人員的受輻照劑量,提高電站的可利用率和年發生電量。(2)設計壽命60年的壓力容器改進(3)可視化進度控制
(4)堆腔注水,有利于防止或延遲壓力容器熔穿,防止堆芯熔融物與混凝土反應,防止安全殼底板熔穿,抑制安全殼內氫的產生量,提高安全殼保持完整性的概率。
CPR1000的主要特點是:
(1)技術成熟,有豐富的運行經驗,國際上基于M310機組的反應堆有1000堆年的安全運行經驗。
(2)技術先進。作為基于M310機組的二代技術的改進,其運營水平達到了國際同類核電站的先進水平
(3)經濟性好。由于基本實現了自主化和設備的國產化,其工程造價大大降低。而且基于大亞灣核電站的良好的運行經驗,CPR1000的運行成本也大大降低,提高了其經濟性。
2、CPR1000在國內的推廣應用
CPR1000作為中廣核集團的主推堆型,在中廣核集團所屬的在建的核電站中大量建設應用。采用CPR1000機組的堆型的核電基地有:
(1)嶺澳核電站二期
嶺澳核電站二期是中廣核集團在廣東地區建設的第三座大型商用核電站。項目建設兩臺百萬千瓦級壓水堆核電機組,采用CPR1000建設方案。2004年7 月 21 日,國家批準建設嶺澳核電站二期項目建議書,2005 年 3 月 14 日 國家核準了可行性研究報告,2005 年 3 月 16 日,嶺澳核電站二期工程主要合同在北京人民大會堂簽定。2005 年 9 月 5 日,國家發改委核準嶺澳核電站二期工程。2005年12月15日,嶺澳二期核電站主題工程開工,2010年7月15日,嶺澳二期首次開機成功并并網發電。
(2)紅沿河核電站
遼寧紅沿河核電站位于大連瓦房店市,規劃建設六臺CPR1000機組,其中一期工程4臺機組已經全面開工建設。紅沿河核電是東北地區投資最大的能源項目和東北地區第一座核電站。遼寧紅沿河核電站1號機組將于2012年底正式建成發電,到2014年底,四臺機組將全面發電,屆時年發電量將達到300億度,相當于大連地區售電量的1.25倍。
(3)福建寧德核電站
福建寧德核電站規劃建設六臺百萬千瓦級壓水堆核電機組,一期工程采用CPR1000技術,建設四臺百萬千瓦級壓水堆核電機組。2006年9月1日,國家發展改革委同意寧德核電站一期工程開展前期工作。其主體工程于2008年2月18日正式開工,首臺機組計劃于2012年投產,2010年12月28日,福建寧德核電站工程技術人員在使用我國首臺自主研發的核電站全范圍模擬機。
(4)陽江核電站
陽江核電站是中廣核集團在廣東地區的第二核電基地。項目采用CPR1000技術,一期工程擬建設四臺百萬千瓦級壓水堆核電機組,由中廣核集團陽江核電有限公司負責建設和運營。國家核電自主化工作領導小組于 2004 年9月2日同意項目建議書。項目規劃建設 6 臺百萬千瓦級或更大容量的核電機組,分兩到三期建設,首期建設兩臺。其主體工程已于2007 年開工,首期兩臺機組 2013年左右建成投入商業運行。
3、ACPR1000+技術特點
ACPR1000+是Advanced China Pressurized(water)Reactor的簡稱,是中廣核集團主推的在CPR1000的基礎上發展的三代核電的堆型。
ACPR1000是中廣核集團設計開發的自主核電品牌。擁有自主知識產權,主要指標達到三代標準。ACPR1000+的設計采用了經過驗證的成熟技術,充分借鑒了壓水堆核電廠建設和運行的經驗反饋。具有良好的安全性,同時也兼顧了經濟性,可以滿足國內外不同用戶的多種要求。其主要特點有:
(1)ACPR1000+的設計目標:
1、壽命60年,建造周期50個月;
2、機組可利用率≥90%,熱效率約37%;
3、機組為三環路壓水堆;
4、堆芯事故率≤1X10-7堆·年;
5、電廠電功率1150MW;
6、換料周期18個月;
7、電場布置單堆。
(2)ACPR1000+的安全性:
1、采用預防、監測、保護、包容、應急五級防御機制。ACPR1000是我國自主開發的第三代核電品牌,各項技術均達到國際先進水平,按照最先進的標準進行設計,能夠應對各類突發性事件,安全性能得到顯著改善,2、采用雙層安全殼結構,實現非能動停堆。提高了核電站的抗震能力,在高達7級地震的情況下能夠保證正常停堆。
3、ACPR1000+提高了安全殼的抗撞擊能力,可以抵抗飛機直接撞擊安全殼。
4、吸取了日本福島311事故的教訓,備用柴油機采用遠距離布置,保證其在海嘯的情況下實現正常停堆。
(3)ACPR1000+的數字化儀控系統:在CPR1000的DCS-level2系統的基礎上,采用核電廠實時信息監控系統 KNS,使其達到DCS-level3。KNS系統是中廣核工程有限公司設計院儀控所自主設計開發的針對核電站的廠級實時信息監控系統。KNS系統主要性能:
1、其可用率>99%;
2、大量數據庫20萬點,且可擴充;
3、至少保存五年歷史數據;
4、主要設備均為冗余配置熱備用,確保可用性;
5、重要設備兩路供電,確保數據采集存儲可靠性;
6、骨干網光纖連接且冗余結構,確保抗干擾能力以及可用性。
三、AP1000和ACPR1000+的比較
1、在大型事故工況下安全性的比較
在大型事故工況下,AP1000采用了非能動安全設計。利用鋼制雙層安全殼來實現自主停堆。安全系統利用物質的自然特性:重力、自然循環、壓縮氣體的能量等簡單的物理原理,不需要泵、交流電源、1E級應急柴油機,以及相應的通風、冷卻水等支持系統,大大簡化了安全系統(它們只在發生事故時才動作),大大降低了人因錯誤。“非能動”安全系統的設計理念是壓水堆核電技術中的一次重大革新。AP1000在發生事故后的堆芯損壞頻率為5.0894×10-7/堆·年,大量放射性釋放概率為5.94×10-8/堆·年,而且AP1000采用的設備可靠性數據均比較保守可信。
ACPR1000+也采用了雙層安全殼結構,但由于其留出了供蒸汽發生器等大型設備換裝的換裝通道,這對于雙層安全殼結構有極其不利的影響,一般認為其設計并不成熟,在實現非能動停堆的能力上不及AP1000。在應對地震、海嘯等方面,ACPR1000+采用了備用柴油機遠距離布置的方式,但由此帶來的設備管線的保護問題也隨之而來。如果由于柴油機對主控設備的供電管線在極端情況下出現斷裂,那么ACPR1000+所采用的柴油機遠距離布置的方式將沒有任何意義。
2、建造成本的比較
AP1000的建造采用大量的模塊化建造,旨在降低降建造成本并縮短建造時間。但是從我國三門核電站的建造實際來看,由于需要建設自備碼頭、重載道路、專用路軌、大型施工機械等,實際建造成本并未降低,且比在役核電站和其他在建核電站建造成本高。由于主要大型設備生產廠家并無建造AP1000所用諸多設備的經驗,且由于首次建造細節設計多次更改,AP1000的建造時間也并為縮短,目前,我國三門核電站的實際建造速度已經比原始進度表延后了一年左右。
ACPR1000+由于并未實際建造也沒有完成詳細設計,所以不可比較具體建造成本。但由于ACPR1000+借鑒了大量CPR堆型的建造的成熟技術,且并未采用模塊化建造,因此CPR的建造對于ACPR1000+具有很好的參照價值。CPR1000作為中國在建型號最多的核電機組,其建造成本并不高。以紅沿河核電站為例,紅沿河核電站計劃6臺機組,投資約500億人民幣。而三門核電站一期工程兩臺機組就計劃投資250億,且在實際建設過程中,其建造成本已經遠超250億。由此看來,ACPR1000+的建造成本在目前階段應該低于AP1000
3、運行效益的比較
改善核電站性能意味著少花錢多發電。AP1000通過以下幾項設計改善核電站性能和提高人員安全:18個月燃料周期提高了燃料利用率同時降低燃料總成本 ;顯著減少維修、測試和檢修要求以及人員量;減低輻射泄漏和電站廢物、93%可利用率以及60年的使用壽命。
同時,因其更小更簡單的電站設計,AP1000需要更少的設備及基礎設施用于電站的測試及維護。操作和維護需求的降低同時也因需要較少的維護人員而節省成本。選擇可靠設備保證了高度可靠性,減少了維護。設備標準化減少了零部件庫存、培訓需要,從而降低了維護周期。另外,重要設備配備了內置測試功能。
雖然AP1000的設計理念超前,但是由于其并沒有實際運行建造經驗,所以其實際運行成本還有待考證。
與AP1000相比,CPR機型在中國有著良好的運營經驗。大亞灣核電站和嶺澳核電站作為目前中國盈利最多、收益最好的核電站,無疑證明了CPR機型在中國的成功。基于CPR技術的ACPR1000+的運營效益也會得到業內的認可。
四、總結
AP1000第三代核電技術運用了以非能動安全、模塊化建造為主的超前的設計理念,其設計和建造都實現了劃時代的跨越,有著重要的意義。基于美國核電多年的技術積累,其設計先進且成熟。但由于AP1000的建造、運營等方面缺乏經驗,所以其在初期遇到的問題比較多,建造周期、建造成本等很多方面都沒有達到預期的目的。其日后的改進尚需時日。
ACPR1000+作為中廣核集團自主研發的第三代核電技術,其設計目標是要達到第三代核電的要求,其技術基于目前在中國廣泛建造的CPR1000機型,ACPR1000+多基于成熟的技術。但基于廣核工程公司設計院的自身的經驗積累以及設計水平的限制,ACPR1000+更多的帶有“二代加”的色彩,其在非能動安全等方面的設計并不十分成熟。
AP1000和ACPR1000+都是我國三代核電優先發展的堆型。我們并不能單一地判斷孰優孰劣,其優劣將由其日后的實際運營情況決定。
參考文獻:
【1】三門核電站講座以及展板
【2】ACPR1000+宣傳視頻以及中廣核集團講座 【3】《AP1000技術手冊》,西屋公司,2009 【4】《船舶和動力裝置》,彭敏俊,哈爾濱工程大學
第四篇:秦山三期重水堆核電站BOP工程施工項目管理
秦山三期重水堆核電站BOP工程施工項目管理
The BOP Construction Project Management of Qinshan-III CANDU NPP
韋龍生
(上海核工程研究設計院,上海,200233)
摘 要 介紹了上海核工程研究設計院CMT工程項目管理公司的項目管理體系;為實現三大控制,對各個管理層面的管理目標要求以及通過秦山三期重水堆核電站BOP工程施工項目管理實踐后的經驗和體會。關鍵詞 CMT公司 項目管理 程序 管理模式 質量保證體系
Abstract This paper introduces project management system of CMT Project Management Company of Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute;it also describes management goal requirement for various levels of management structure designed for the realization of three major controls of cost, schedule and quality.The establishment and implementation of quality programme for NPP construction project is also discussed in detail.It finally presents some experiences and understandings obtained from the practices of BOP construction project management for Qinshan-III CANDU NPP.Key words CMT Company Project management Procedure Management pattern Quality assurance programme
秦山三期重水堆核電站(2×728 MWe)是加拿大在早期重水堆核電站運行經驗的基礎上,經過改進的標準化CANDU-6型核電站。
秦山三期重水堆核電站工程建設管理采用由加拿大原子能有限公司(AECL)總承包交鑰匙的方式。加方AECL主要負責核島(NSP)工程設計、設備采購,AECL與加拿大唯一一家從事核電站工程建設項目管理的公司NPM合作,聯合組成了現場項目管理組織SPMO,負責核島施工建安管理、調試指導。AECL負責工程總的項目管理。AECL將BOP(常規島、電站輔助設施、公用設施)部分分包給美國Bechtel公司負責設計和設備采購,BOP部分的工程建造由中方負責。
上海核工程研究設計院CMT工程項目管理公司受業主委托,負責承擔秦山三期重水堆核電站BOP工程建造項目管理。CMT工程項目管理公司在實施秦山三期重水堆核電站BOP工程建造管理的過程中,學習AECL工程項目管理的理念、技術和方法,在SPMO和Bechtel公司專家的指導和幫助下,通過6年來的項目管理實踐,深刻認識到了項目管理的核心所在,熟悉了工程公司從事EPC工程總承包項目管理的組織體系;勇于實踐,善于總結,虛心向外國總承包工程公司學習,正確處理借鑒國外經驗和勇于創新的關系。在總結、借鑒和吸收國內工程項目管理經驗的基礎上,建立和完善了公司自身的項目管理體系,初步掌握了工程建設項目管理的規律和內在聯系。
BOP工程于1997年3月正式開工,1號機組和2號機組相繼于2002年12月31日和2003年7月24日投入商業運行,比原計劃提前112天。1 CMT公司的項目管理體系
建立和完善工程項目管理體系,是工程項目管理公司的核心工作。工程項目管理公司內部的組織機構、崗位設置、基礎工作、管理程序、工程管理軟件、技術裝備、人員培訓等方面,都應以有利于項目管理水平的提高為出發點。一個完善的項目管理體系是搞好工程施工項目管理的根本保證。
建立工程項目管理體系,目前還沒有系統和成熟的經驗。通過從事秦山三期重水堆核電站工程建設項目管理的實踐,我們體會到項目管理體系應包括滿足項目管理需要的組織機構(包括職責)、人力資源、程序、技術和方法。也就是說,對工程項目管理的全過程都應建立程序、形成文件,使項目管理過程有序和有效地進行。1.1 CMT工程項目管理現場組織機構和崗位設置 1.1.1 組織機構 工程施工是核電站建設的重要階段之一,對這一階段的施工管理和控制成功與否,直接關系到整個核電站建設的效果。妥善配置合適的工程施工項目管理現場組織機構,是搞好核電站工程施工項目管理的組織保證。
工程施工項目管理,根據項目的大小和承擔施工管理的范圍,可以確定不同規模的組織機構。這里介紹的是承擔核電站工程施工項目管理較為典型的工程施工項目管理現場組織機構,如圖1所示。
CMT公司在工程施工項目管理中實行現場總經理負責制,負責核電站工程施工全過程的管理和控制。在現場總經理以下分設質量保證部、計劃和進度控制部、現場設計和QS部、施工(土建/安裝)部、服務部、合同部等職能部門。各部門設部門經理1名,負責本部門分管的工作。
這種組織結構分上、下兩層,為扁平型結構。該組織結構管理面寬,目標明確,上、下關系密切,團隊精神得以充分發揮,并有利于對專業人員的培養。這種短小精悍的組織機構特別適用于現場施工管理。
工程施工項目管理也是一項系統工程。工程項目管理公司根據施工項目管理的內在要素,設置相應的組織機構,并制定明確的職責,在現場總經理的領導下,各部門各負其責,形成了一個有機的整體,在相應的管理程序和工作指導程序的規范和約束下正常運轉。在這個整體中,既有分工,又有合作。因此,在實施工程施工項目管理過程中,根據施工項目管理的需要和內在聯系,規范部門之間的接口關系,也是發揮整體效應,即群體意識和合作精神,保障施工項目管理能快速、高效獲得較好經濟效益的重要管理手段之一。1.1.2 崗位設置
項目組織機構是為實現具體項目的目標而組建的臨時機構。其使命期為合同簽訂至合同完成或合同終止。而項目組織中的崗位設置和人員配備一般根據項目合同約定、規模的大小、復雜程度和用戶意見,按照各職能部門的職責范圍,結合現場施工進度分階段充實完善,組成最有效的人員配備。
項目組織要保證項目的各項任務能有效地按合同規定的指標按期完成,項目組織中各崗位的職責分工應是明確的。在項目實施過程中,根據項目大小和復雜程度,相近崗位的職責有時可以兼容,但每個崗位的功能和職責必須有責任明確的人員承擔和負責。
這里介紹的崗位設置是依據核電站常規島、BOP施工項目管理范圍和內容編制而成的。如果今后同時承擔核電站核島施工項目管理,就可以在這個基礎上加以擴展。因為,施工項目管理技術和要素是相通的。上海核工程研究設計院CMT工程項目管理公司有一套完整的項目管理體系,又有一支施工項目管理的專業化隊伍,還有整個設計院各職能部門和專業室作為強大的技術、人才后援。只要依據與業主簽訂的核島施工項目管理合同約定的范圍和內容,調整現場施工項目管理職能部門的職責范圍,增設相應的管理崗位,補充完善相應的管理程序,依據崗位職責的要求增加人員配置,以滿足工程進度、質量和費用控制要求。1.2 人力資源管理
項目管理人員的能力對實現項目目標有十分重要的意義。核電站在施工項目管理上有比一般民用工程更為嚴格的要求。為滿足核電站施工項目管理對項目管理人員資質、水平的要求,公司在人力資源管理方面采取如下措施:(1)對核電站施工項目管理人員配置時進行個人評價
對項目管理人員進行綜合評價,需要考察以下7個方面的能力: 1)組織協調管理能力;
2)在職經驗(指在某崗位上工作經驗的年限); 3)熟練程度(指是否做過同類或類似項目); 4)專業知識水平; 5)群體意識; 6)合作精神; 7)語言能力(在涉外項目中)。
上述各方面的能力對于項目管理中的不同崗位其重要程度是不一樣的。因此,在配置人員時,必須結合其崗位特點加以綜合評價。
(2)認真做好項目管理人員的入場教育、質保培訓和崗位培訓
通過向新進入現場工作的項目管理人員發放人員入場教育包,對其進行入場教育。入場教育包要求新到人員閱讀各種文件:CMT質保大綱(摘要)、文件控制過程介紹、人員崗位描述、質保手冊、安全程序、合同職責等。入場教育的目的是讓新到人員大體了解項目管理公司的整個運作情況,具備一定的崗位知識。質保培訓要求所有的項目管理人員對質保大綱,包括QA手冊、管理程序、核安全法規以及ISO9000等適用的相關標準規定進行學習,讓全體人員具備質保意識,嚴格遵守程序的各項要求,在受控狀態下完成各項活動。崗位培訓要求不同崗位的管理人員學習與崗位相關的工作指導程序和專業知識,不斷提高專業水平和項目管理水平,豐富專業知識。(3)加強對項目管理人員的考評和資格評定
項目管理人員的考評是每年一次,由個人總結、自評一年的工作后,再由部門經理和總經理對其作出評價的一種考評活動。這種考評可作為總經理對每位員工的工作變動、辭退或培訓的依據之一。人員資格評定主要從人員的工作經歷、培訓、學歷、技術職稱、專業等方面對其從事崗位工作的能力、資格作出評定,使人員資格管理工作處于受控狀態。
(4)編制項目管理人員動員計劃
依據對核電站工程施工項目管理人力資源配置的統計資料分析的基礎上,編制核電站工程施工項目管理人員動員計劃,保證人力資源管理上的計劃性、有效性,以確保工程施工項目管理對各崗位人員數量和質量的需求。1.3 部門和崗位遵循的管理程序和工作指導程序
“程序”其通常含義是:為進行某項活動所規定的途徑。
在工程項目管理中,為適應工程項目管理的需要,程序均形成書面文件,即所謂“書面程序”。書面程序通常包括:活動的目的和范圍,做什么和誰來做,何時、何地和如何做,應使用什么材料、設備和文件,如何對活動進行控制和記錄。
書面程序又可分為管理程序和工作指導程序兩類,是對那些影響質量的活動進行全面策劃和管理所用的基本文件,是質量手冊的支持文件。
管理程序應闡明影響質量的那些管理人員、執行人員、驗證或評審人員的職責、權限和相互關系,說明實施各種不同活動的方式將采用的文件及將采用的控制方式。
工作指導程序也叫質量文件,是管理程序的支持性文件。管理程序一般不涉及純技術性細節,這些細節在工作指導程序中加以規定。
工程項目管理公司的工作指導程序通常按專業劃分來進行編制,即每個專業/崗位有一套工作指導程序。工作指導程序應滿足質保手冊、管理程序對質量活動的要求。工作指導程序是用以指導各專業/崗位的作業技術和活動的。CMT工程項目管理公司按照現場組織機構的設置和各部門的崗位設置,根據各部門和各崗位的職責,制定了一套完整的管理程序和工作指導程序,保證了秦山三期重水堆核電站BOP工程施工項目管理的順利進行。1.4 CMT公司工程項目管理技術和方法
工程項目管理中,采用國際上先進的工程管理軟件和程序化管理方法,這是當今國內項目管理與國際接軌的重要標志。CMT在工程項目管理技術上采用了大量工程管理軟件,可以使工程項目管理者更加快速、高效、直觀地對工程進度、費用、質量監督、合同管理、文檔信息進行有效的管理和控制。例如,公司使用的P3軟件是當前國際上先進的多用戶工程項目計劃軟件,它以廣義網絡計劃技術為基礎,可以根據作業間的邏輯關系以及當前的工程進展情況,通過進度計算,結合各項施工活動的預計完成日期以及與目標的偏差找出關鍵路徑,使進度管理和控制具有前瞻性和科學性。P3軟件特別適用于核電站這類大型復雜的項目在實施階段進行計劃編制與進度控制。它既是定量工具,也不失為定性的指導手段,使長期以來困擾大家的工程進度和投資/成本情況無法整體地動態管理的問題得到了很好的解決。
CMT工程項目管理公司以嚴格的程序化運作作為項目管理的重要手段和方法,成功實現了由“人治”向“法治”的過渡,從根本上克服了過去項目管理中習慣性的靈活有余、規范不足和以行政干預為主的管理模式。在CMT工程項目管理公司從事的工程施工項目管理中,做到任何一項工作開始前,都有詳細的管理程序和工作指導程序,人員都必須培訓和考核合格,工作中應產生和收集的記錄也已預先確定,做到事前有檢查單,事后有尾項清單,所有與質量有關的建造活動均受到有效的“監督驗證機制”的監督。每一項活動、每一個環節均處于相關程序的規范和約束之下,充分發揮個體和群體的作用,實現人和制度的和諧統一。2 CMT公司的工程施工項目管理目標要求
工程施工項目管理是受業主委托、按照合同約定、代表業主對工程施工的組織實施進行全過程的管理。
進度、質量、費用是核電站工程施工項目管理的三大控制目標,為了使三大控制目標得以實現,CMT項目管理公司將三大控制目標的實現過程有機地分解到核電站工程施工項目管理的各個層面,從局部到整體,使之環環相扣。為此,特制定了核電站工程施工項目管理各層面的管理目標要求,從而保證總體目標的實現。2.1 質量保證體系的建立和運作
2.1.1 建立核電站工程建造管理質量保證大綱
建立滿足中國國家核安全法規HAF003和ISO 9000相關規定的核電站工程建造管理質量保證大綱,并隨著工程進展不斷地改進升版。
(1)制定核電站工程建造管理質量保證手冊;
(2)按質保大綱要求,編制/修訂完善現場質保管理程序;(3)建立現場質量記錄系統;
(4)建立符合合同約定的、與項目管理范圍和目標相適應的項目管理現場組織機構,明確規定各部門的職責、權限和內外接口關系;
(5)設置專門的質量保證管理部門和專職的質量保證工程師;
(6)在明確各部門職責的基礎上,明確規定各部門的崗位設置和崗位職責;(7)編制/修訂完善各部門和各崗位遵循的管理程序和工作指導程序。2.1.2 實行程序化管理
做到任何一項工作開始前,都有詳細的管理程序和工作指導程序;工作中應產生和收集的記錄已預先確定,做到事前有檢查單,事后有尾項清單,所有與質量有關的建造活動均受到有效的“監督驗證機制”的監督。2.1.3 提交質保大綱評審報告
為保證質保大綱的有效性、適宜性、充分性,每年必須對質保大綱進行至少一次的評審活動。每次評審后,向業主和項目管理公司上級管理層提交質保大綱評審報告。2.1.4 內部質保管理(1)人員資格管理。(2)質保培訓。按《CMT人員培訓》程序的要求,每年按計劃進行全員和崗位質保培訓。
(3)內部質保監查。質保部按《監查計劃》程序的要求,每年按計劃對CMT內部各部門至少進行一次質保監查。2.1.5 質保體系的對外運作
(1)審核承包商的施工質量保證手冊;(2)審評承包商的管理程序;
(3)審核承包商的現場質量記錄系統;
(4)每年對承包商至少進行一次計劃內的質保監查;(5)審查承包商潛在分包商的資格。2.1.6 制定糾正措施
項目實施過程中發生不符合項,應堅持按程序規定進行原因分析,制定糾正措施并跟蹤驗證其有效性。2.1.7 協調質量糾紛
針對項目實施過程中發生的質量事故,應按程序規定組織質量事故分析會,分析事故原因,協調質量糾紛。2.2 計劃和進度控制
(1)對工程計劃采用分級分段管理、定期更新的進度計劃管理模式,實現對工程進度的動態管理。
(2)依據業主制定的核電站工程一級進度計劃(里程碑計劃),運用P3計劃管理軟件,采用關鍵路徑法,以邏輯關系驅動編制工程施工階段的二級進度計劃,報業主批準后執行。
(3)根據業主批準的核電站工程施工階段的二級進度計劃,組織、協調施工承包商編制施工三級進度計劃。經計劃和進度控制部綜合、平衡,報現場總經理批準后,下達給承包商組織實施。
(4)根據批準后的工程施工階段的二級、三級進度計劃,編制、季度施工進度計劃,經現場總經理批準后,作為進度控制、費用控制、材料控制和設計圖紙/文件交付控制的依據。
(5)每月用三級進度計劃的更新數據進行二級進度計劃的偏差分析、更新二級進度計劃。
(6)依據更新后的三級進度計劃、圖紙交付進度計劃、設備/材料到貨計劃、施工工序、施工人力動員計劃、施工機具動員計劃,每月編制三月滾動計劃。以控制施工承包商的施工進度,保證項目施工進度計劃的實現。(7)為保證三月滾動計劃的實現,按《現場施工管理辦法》程序規定,承包商必須依據三月滾動計劃編制: 1)以施工隊為單位,編制三周滾動計劃; 2)編制三月勞力需用量計劃; 3)編制三月機具需用量計劃; 4)編制三月材料需用量計劃。
(8)嚴格控制關鍵路徑上的關鍵工序、關鍵分部、分項工程或單項工程的進度,確保上述關鍵部位對人、機、物、環境及設計文件的質量、數量和時間進度要求。(9)在安裝后期,應以調試為中心,根據調試要求調整安裝計劃和系統移交計劃,按調試要求組織系統移交,以保證里程碑節點的按時實現。2.3 建安管理
(1)建立現場工作管理程序。根據核電站工程項目特點,在與業主、承包商協商一致的基礎上,建立核電站工程施工現場管理工作程序,使工作程序化、標準化,其主要現場工作管理程序如下: 1)施工用水、電、風、氣(汽)管理程序; 2)施工現場總平面圖管理程序; 3)基礎和鋼結構遞交程序; 4)施工現場管理辦法; 5)項目施工協調程序; 6)分包合同管理辦法; 7)施工預算和費用控制辦法; 8)保證安全施工程序; 9)施工進度計劃管理辦法;
10)施工質量保證、質量控制、質量檢驗標準和方法;
11)工程結束后,項目管理公司需向業主移交的項目管理資料清單; 12)竣工文件編制大綱的實施工作程序。
(2)審查確認施工承包商編制的施工組織設計和重大施工方案。
(3)制定核電站工程施工項目管理大綱。包括施工項目管理目標、施工項目管理組織機構、崗位設置、任務范圍、工作程序、質量檢驗標準和方法等,報業主批準后執行。
(4)建立《開工報告》和《開工報告批準書》制度。組織業主、承包商對現場開工條件進行檢查,審查批準開工報告。
(5)建立現場施工調度會制度。定期召開現場施工調度會議,協調解決與施工承包商、業主之間有關施工問題,落實和督促實施調度會議決議。
(6)監督檢查各類大型臨時設施的工程建設,散裝材料、設備堆放、施工機械、設備停放等應符合施工現場總平面設計要求,發現問題及時糾正。
(7)加強現場監督管理,確保按能源設置方案架設水、電、氣(汽)線路;鋪設符合要求的場區道路及排水、排洪溝渠,始終保持道路和溝渠暢通,創造一個良好的施工環境。
(8)依據《現場土石方工程開挖管理程序》,監督檢查大型土石方的挖、運、填,施工要符合現場土石方的平衡方案,保持施工現場的平整和道路暢通。
(9)實行施工現場總平面的跟蹤管理,及時搞好交叉作業場地的協調平衡;結合施工進度和施工條件變化需要,修改和補充施工現場總平面布置。(10)依據《安全施工程序》加強現場督查,保證現場施工/人員通道暢通,按合適的規范要求,保持安全、衛生的施工條件。
(11)依據《現場施工管理辦法》,跟蹤承包商的三周滾動計劃的執行情況,發現施工進度延誤或存在將造成進度延誤的重要潛在因素時,應及時向施工承包商發出施工進度隱患通知單。
(12)依照《重要物項移交》程序,組織土建承包商將已具備安裝條件的重要物項移交給安裝承包商,根據接受方提出要采取的糾正行動,跟蹤檢查糾正行動的實施。
(13)土建移交安裝后,依據《物項保護程序》,加強安裝承包商對土建成品物項保護管理,對損壞的責任、修復、經費支付作出明確的界定。
(14)運用工程軟件(如IntEC)對電氣和儀控電纜敷設、電纜導管、電纜托架以及電纜規格、型號、長度、數量、端接及相關的設計變更、不符合項等建立在線數據庫,進行全過程狀態跟蹤管理。
(15)對進入工程主體的材料和設備,在承包商從業主倉庫領取開箱品檢時,必須嚴格檢查必需的質量文件,監督材料質量控制和監察承包商的材料貯存管理,并依照相關程序規定及時解決缺證、缺件、損壞等問題。(16)參加承包商自購材料的復驗工作,并審查其提交的材料質量復驗文件。
(17)凡CMT管轄范圍內,已安裝材料和設備在移交前后的拆借者,在1號和2號機組之間的材料設備拆借,必須按《材料設備拆借程序》要求,監督拆借者的拆借過程和返還過程。
(18)依照設備維護相關程序,承包商從業主倉庫領取材料和設備至移交調試的時間段內,對承包商的設備維護計劃、維護程序、頻度、實施情況進行監督檢查,并定期召開例會,對設備維護過程中存在的問題,提出糾正行動。(19)依據三月材料需用量計劃,跟蹤材料到場動態,編制每月材料、設備情況報告,說明材料設備到場情況,對存在的問題及時提出預警,并督促采購部門采取措施盡早解決。
(20)系統向調試移交要有完整的系統移交管理程序和相應的組織措施,做到移交組織落實、職責明確、協調管理有序、尾項處理及時。(待續)
秦山三期重水堆核電站BOP工程施工項目管理(續完)
The BOP Construction Project Management of Qinshan-III CANDU NPP
韋龍生
(上海核工程研究設計院,上海,200233)
2.4 工業安全管理
(1)在與業主、施工承包商協商一致的基礎上,根據核電站施工現場特點,建立工業安全管理工作程序: 1)安全管理辦法;
2)施工安全監督管理程序。
(2)為揭示和消除事故隱患,整改不安全因素,防患于未然,根據工程不同階段施工特點,對施工過程中的安全進行四種形式的檢查。即:一般安全檢查、專業性檢查、季節性檢查、節日前后檢查。(3)及時公布天氣預報,督促預防措施的落實。(4)建立安全例會制度,使檢查和整改落到實處。(5)編制現場安全月報。
(6)組織現場的安全事故調查、分析、登記、上報、處理,并做好事故材料的歸檔工作。
2.5 現場設計管理
(1)依據核電站設計采用的規范、標準以及相應的技術規范書,負責對施工承包商所做的現場設計的正確性和完整性進行審查,然后將上述圖紙轉送設計承包商作最終批準。
(2)組織審查設計承包商提供給現場施工圖紙資料的完整性,按計劃發送給施工承包商,使承包商能按時開工。(3)施工過程中,向承包商提供工程設計技術支持,及時解釋和解決承包商提出的設計圖紙/文件中的問題,使承包商能正常施工。(4)在子項/系統開工前,熟悉工程設計圖紙及文件,組織現場設計的工程師從施工方面對圖紙進行評審,對可能發生的技術問題要有預見性,并能提前采取行動,使承包商能連續施工。
(5)依據核電站工程施工二級進度計劃要求,在子項/系統開工前,組織設計技術交底和圖紙會審。
(6)審查和評價由施工承包商、CMT專業工程師所發的設計變更和材料代用申請,提出評價結論,然后送設計承包商最終批準。
(7)評價不符合項并提供解決的方式,諸如報廢、修理、返工和按原樣接受,并判斷不符合項的起因,確保采取的糾正行動可防止再度發生。
(8)檢查、督促施工承包商執行業主編制的《竣工文件編制大綱》,對施工承包商提交的竣工文件的正確性、完整性進行審查并組織歸檔。
2.6 質量監督管理
(1)在核電站工程建造管理質量保證大綱的指導下,編制核電站施工質量監督大綱,對核電站施工過程的質量監督活動進行描述和規定,實現核電站建造全過程的質量控制。
(2)審查、確認施工承包商編制的質量控制程序是否符合核電站施工質量監督大綱的要求。(3)檢查和試驗計劃(ITP)的編制和審查:
1)施工承包商必須在某子項/系統建安工作開始前一個月提交該子項/系統的檢查和試驗計劃;
2)CMT質量監督人員對施工承包商提供的ITP內容的完整性、適用性和支持文件進行審查,并選定CMT QS的檢查點(見證點(W點)、停工待檢點(H點)),審查批準后下達施工承包商實施。
(4)根據質量監督程序,質量監督人員編制每個專業的質量監督計劃,對施工承包商施工活動的核查、試驗和監督活動制成核查清單(Check List),作為CMT QS人員對施工承包商的日常施工活動所進行的核查、試驗和監督的計劃和記錄。
(5)定期或即時與施工承包商有關人員討論施工中存在的問題,針對不同性質的質量問題,及時發布質量觀察報告(QOR)、不符合項報告(NCR)、糾正行動要求(CAR),以嚴格控制施工過程中出現的質量問題。
(6)QS人員在進行日常檢查的同時,對ITP上的各W點、H點進行見證檢查,負責審查、檢查、見證、核實并驗收承包商的工作質量,及時關閉W點和H點。
(7)IntEC數據庫的管理。儀控、電氣QS人員要負責監督安裝承包商是否按IntEC數據庫最新信息進行現場施工,施工人員是否將安裝信息及時提交承包商專門的數據記錄員,并輸入IntEC數據庫。
(8)建立混凝土澆筑活動授權制度。土建承包商完成混凝土澆筑前的各項工作后,在該部位有施工活動的所有承包商及CMT相關的QS人員對本單位的施工和見證活動進行檢查確認。
(9)按《質量記錄控制程序》的規定,做好質量記錄控制工作。QS人員對現場產生的質量觀察報告、不符合項報告、糾正行動要求、現場設計變更(FCR)要進行全過程跟蹤,直到承包商按照質量文件上的處理意見完成了相應工作,并經現場檢查以及支持性文件驗證后,才可以按步驟關閉該質量文件。
(10)審查、確認施工承包商從事特殊工種人員(焊接、探傷、測量)的上崗證書,確保特殊工種人員的資質符合質保要求。
(11)QS人員在施工現場要對承包商使用的現場文件抽樣檢查,以確保現場沒有參照作廢的圖紙和文件在施工。
2.7 文檔管理
(1)在現場建立統一的文件編碼系統。對核電站施工承包商提交給項目管理公司的所有文件和項目管理公司產生的文件提供一個前后連貫一致的獨特編號,確保網上登錄和檢索方便。
(2)建立現場文件控制系統。對現場設計圖紙和文件的接收、審核、發放、儲存,現場設計變更,舊版圖紙和規格書處理等的管理流程和控制方法作出明確規定。
(3)按施工進度計劃要求,在現場設計工程師協助下,及時傳遞最新版的設計文件和圖紙供施工承包商和相關部門使用,依照相關程序對舊版設計文件和圖紙及時回收登記、核銷、處理,保證施工現場按最新版的圖紙施工。
(4)建立核電站建造質量記錄控制系統。項目管理公司文件控制對核電站質量記錄的接收、登記、儲存、查閱、維護和移交負責,以可靠和一貫的方法防止質量記錄損壞、變質、遺失或誤用。
(5)建立現場信息高效傳遞和可檢索的函件控制系統。對項目管理公司從參與核電站建造承包商處收到或發布給參與者的函件、文件、圖紙、會議紀要、通訊方式的管理過程制定明確的管理程序,并在建造過程中加以實施。
(6)建立現場辦公自動化計算機網絡系統,共享文件信息,為現場項目管理人員提供即時檢索和查詢,并做好電子文件的貯存、保管、拷貝、調用和維護工作。
(7)按合同或規范、標準的要求,做好歷史文件的編制、移交工作。接收、檢查、接受和保管由施工承包商提交的歷史文件及補遺,編制項目管理公司的歷史文件,并將歷史文件移交業主。
(8)按質保大綱的要求對項目公司內部產生的程序、細則等文件進行標識、分發和管理,確保參與項目管理活動人員了解適當和最新的文件。
2.8 合同管理
(1)依據與業主商定的《分包合同管理辦法》和《施工預算和費用控制辦法》對核電站施工分包合同進行管理。(2)熟悉合同,加強對合同的分析,制定/完善合同管理程序,跟蹤合同執行情況,確保全面履行合同。
(3)實行實效管理。根據所掌握的工程進度、工程質量、影響質量的關鍵因素,對存在的問題及時提出意見,對有關合同的來往信函、文件、業主指令和會議紀要等迅速作出反應。(4)及時把合同數據按有關條款分類整理,并將合同工期、工序、價格以網絡形式列出,制定費用分解控制計劃,經現場總經理審核,報業主批準后執行。
(5)在不損害雙方利益的前提下,協助業主完成對合同某些條款的補充、修改或變更。
(6)依據承包商合同和業主的工作程序,協助業主在合同價基礎上控制施工過程中可能發生的新增費用,達到對工程實際價的控制。
(7)樹立“以事前控制為主”的觀點,事前預測存在的風險及可能發生索賠的因素,采取相應對策,以減少承包商提出索賠的可能。
(8)按合同要求協助業主及時向承包商提供設計文件和供應由業主負責的材料、設備,搞好土建移交等協調,使承包商能如期開工、正常施工、連續施工,避免違約造成承包商向業主索賠。
(9)組織對工程變更的審核,進行技術和經濟綜合分析,分清產生變更或修改的原因和責任,嚴格控制變更或修改費用。
(10)對承包商合同的工程超量進行審核,對承包商合同中未包含的必須由承包商實施的工程或用工進行審核,并簽署合同工程量調整和用工簽證,提交業主審核認可。
(11)協助業主定期/不定期進行工程量與工程費用分析,對較大的偏差提出分析報告及控制方案和措施。
(12)參與業主與承包商的周會、月會,并以月報形式向業主報告資金動態、支付情況,每季度向業主提交資金控制管理報告。
(13)工程驗收后,檢查合同雙方均已完成的合同義務和責任,審核承包商提交的工程結算書,并編制竣工報告,提出支付施工承包商保留金的文件及附件,經現場總經理審核后,報業主審查認可,最后編制保留金付款報告。經驗和體會
CMT工程項目管理公司通過秦山三期重水堆核電站BOP工程施工項目管理實踐,主要有以下幾方面的體會:
(1)設計人員參加工程項目管理,利用自身參加過核電站設計的經驗,發揮設計院技術和人才素質優勢,保障工程進度和質量。
現場設計管理負責核查設計單位的設計圖紙。CMT現場設計管理人員來自參加過核電站的設計人員,對BOP系統工藝流程、系統布置、運行原理、技術規格書都比較熟悉。在核查Bechtel設計圖紙中,很快發現了由于設計方總體綜合的疏忽和差錯,導致工藝系統之間存在大量接口出現座標偏移和施工圖中的錯誤。如:二根30〃主給水系統管道分別短了7 m和8 m;二根108〃取水管道均短了2 m。CMT發函至Bechtel設計方予以澄清,經Bechtel確認后發出了FCR,為施工贏得了時間。
例如在安裝QS方面,由于儀控QS人員對不同工藝系統選用的各種型號儀表的功能、安裝要求及其相應的驗收準則和方法都比較清楚,所以在審查安裝承包商的檢查和試驗計劃時就一目了然,可以指導承包商作具體修改,做到全面、完整。
審查轉換設計圖紙。國外工程咨詢設計公司對核電站2〃和2〃以下管道及鋼結構一般都采用現場設計。Bechtel發出的現場設計圖紙是概念圖,滿足不了中方施工要求。承包商必須依靠自身力量將這些概念設計圖紙轉換成能指導現場施工的圖紙,CMT負責對這些圖紙的審核。憑借自身的設計經驗,CMT項目管理人員很順利地完成了這些轉換圖的審核工作,為承包商施工鋪平了道路。
(2)設計人員參加工程項目管理,充分發揮設計院的資源優勢,及時掌握各種信息,實施有效的跟蹤管理。
CMT工程項目管理公司在BOP工程施工項目管理中,對BOP項目管理所需信息的采集、整理、處理、存儲、檢索、傳遞和利用做到了計算機網絡化管理,使項目管理人員能及時掌握各種信息,對項目管理實施有效的跟蹤管理。在進度計劃管理中,使用了當前國內外工程公司普遍采用的P3軟件。它以廣義網絡計劃技術為基礎,根據作業間的邏輯關系以及當前工程的進展情況,不但能給出活動的時間進度安排,通過進度計算,還能給出各項施工活動的預計完成日期以及與目標的偏差,找出關鍵路徑,使進度管理和控制具有前瞻性和科學性。
在項目管理中使用Access軟件,對圖紙、FCR、EF1、QOR、NCR進行在線管理;運用IntEC軟件,將所有電氣、儀控電纜,電纜托架,電纜導管,電纜的規格型號、數量、長度,電纜走向、路徑,電纜端接等建立在線數據庫進行管理,實現了對項目狀態的完全跟蹤和歷史記錄,確保施工質量完全受控。
(3)勇于實踐,善于總結,在借鑒外國工程公司經驗的基礎上,編制適合自身特點的管理程序,完善項目管理體系,為今后我國核電站工程建設的項目管理打下基礎。
程序化管理是當今國際型工程公司用于項目管理的重要手段。在AECL和SPMO的指導下,CMT通過對BOP工程施工項目管理的實踐體會到程序化管理的科學性和先進性。從工程一開始就有現成的程序可以遵循,對工作極為有利。為此,CMT參照AECL/SPMO的程序,編制了127份BOP項目管理程序,并在BOP項目管理實踐中去經受檢驗。隨著工程建設的全面展開和新情況的出現,通過質保監查,部分程序的缺陷被及時發現,我們結合BOP建設過程中的實際情況加以修訂和完善,使這些程序適合BOP項目管理自身的特點,保證其有效性和權威性。
在127份程序中,升版修訂和完善的有69份,占總程序的54%。其中升版修訂3次的有14份,占升版修訂總數的20%;升版修訂4次的有4份,占升版修訂總數的5.8%。
這一整套的管理程序不是簡單地搬用外國總承包商的管理程序,而是通過CMT自身的工作實踐,結合BOP外部和內部條件以及國內施工承包商的具體情況編制的,并經過實踐檢驗不斷修訂和完善。這是CMT 6年來積累的一份寶貴財富,為今后承擔核電站建設的項目管理打下了扎實的基礎。
(4)發展專業化工程項目管理公司,可以不斷積累工程建設經驗,提高項目管理水平,為業主提供優質服務。CMT工程項目管理公司在從事秦山三期重水堆核電站BOP工程項目管理過程中,實行程序化管理,建立和完善了公司的項目管理體系,成功地完成了秦山三期重水堆核電站BOP工程建設的項目管理,得到了業主和總承包商的好評。作為專業化工程項目管理公司,可以利用自身在秦山三期重水堆核電站工程積累的項目管理經驗和建立的項目管理體系為下一個核電站項目管理服務。在下一個核電站的項目管理中積累新的經驗,不斷完善公司自身的項目管理體系,從而更好地為業主提供優質服務。不求最好,但求更好,改進是無止境的。
(5)CMT項目管理公司經過6年來承擔秦山三期重水堆核電站BOP工程建設的項目管理,培養了一批工程項目管理人才,為設計院管理體制向EPC總承包工程公司的轉化奠定了基礎。
管理是一門科學。項目管理專業化,就是要有一批具有專業知識、有一定工程實踐經驗并相對穩定的工程技術人員。人才培養是一個多方面的系統工程,包括組織能力、領導能力、管理能力、協調能力、業務能力等各方面的培養。從人員培訓方面講,不同的工作崗位,可以鍛煉不同的技能,不同的工作經歷,可以造就人員在各種工作崗位上的協調發展,有利于造就多功能的復合型管理技術人才。
CMT經過6年來在秦山三期重水堆核電站BOP工程項目管理過程中實現設計人員多功能培養轉化,鍛煉出了一批項目管理專業人才,如項目經理、施工經理、計劃經理、質保經理、質監經理、合同經理、服務經理以及計劃進度控制工程師、估算師、費用控制工程師、材料控制工程師、工業安全控制工程師等。他們有扎實的專業知識和較高的外語水平,懂管理、會組織、能協調,是設計院管理體制深化改革中的一批極為寶貴的財富。(續完)
第五篇:關于赴杭州質監局和秦山核電站交流學習活動的調研報告
關于赴杭州市質監局和秦山核電站
交流學習活動的調研報告
2010年1月5日至8日,和平區質量技術監督局崔永昌副局長率領質量管理科、食品生產監管科、質量監督科的負責人耿成城、葛偉、穆鈞,赴杭州市質監局和秦山核電站對“質量興區”和食品質量安全監管等方面工作,開展學習交流活動。體驗到了杭州質監局和秦山核電站較高的工作和管理水平。現總結如下:
一、杭州市質監局質量興區及食品安全監管工作
浙江省是我國經濟較發達的地區,杭州是浙江省的經濟文化中心。杭州質監局在經濟管理活動中具有較高的水平。在質量興區和食品安全監管工作中,我們認為有以下幾點值得我們學習借鑒:
1、質量興區工作
(1)為提高產品質量總體水平,促進產品結構調整、經濟增長方式轉變和產業競爭力提升,杭州市質監局建議當地政府將質量工作列入當地政府(部門)工作議事日程,端正發展經濟的指導思想,處理好質量、數量、效益的關系,引導企業以質量求生存,以名牌求發展,走質量效益型的發展道路。針對本地質量工作的突出問題和國內外市場要求,確定提高質量的奮斗目標和具體措施,加強和完善日常工作機構,落實必要的人員和經費,建立工作臺帳,認真做好轄區范圍內的質量興區工作;
(2)實施名牌發展戰略,將培育名牌、打造名牌經濟工作納入本地區加快經濟發展重點規劃之中,建立名牌培育機制,幫助培育企業制定名牌爭創工作計劃,落實工作措施。注意發現典型,大力宣傳名牌產品和名牌企業,加強政策引導,鼓勵更多的企業爭創各級名牌產品。
(3)引導企業加強標準、計量等質量基礎工作,實施技術標準戰略,采取有效措施引導和推動企業采用國際和國外先進的技 1
術標準,鼓勵企業制訂高水平的標準。要求企業必須有有效的產品標準和相關標準,形成標準體系,并得到有效的實施,杜絕無標生產,開展標準化良好行為確認工作。強化標準研制與科研的結合,將自主知識產權的成果轉化為企業技術標準,推進科技成果快速形成現實生產力。鼓勵企業積極參與行業標準、國家標準、國際標準的制(修)訂工作,搶占技術制高點,提高主導產業技術標準核心競爭力。鼓勵企業積極申報承擔國家標準化專業技術委員會(分技術委員會、工作站)工作,使企業參與國際、國家標準化活動。加強標準化示范園區建設。幫助企業建立和完善計量檢測體系,配備必要的計量檢測設備,根據《計量法》的規定,實行法制檢定,確保在用的計量器具合格準確,提高計量檢測和保證能力,發揮計量在企業的生產工藝控制、能源核算、經營管理、安全及環境監測等方面的基礎性作用,開展計量檢測體系水平確認工作。
(4)引導企業建立起完善有效的質量保證體系,鼓勵企業開展自愿性產品認證。健全質量管理和質量檢驗機構,健全質量管理各項制度,落實質量職責,完善出廠檢測手段,加強對進廠原材料、生產工藝過程的半成品、成品質量檢驗工作,實現全員全過程的質量管理。大力推行質量、環境、職業安全健康等國際通行的管理體系認證,通過先進科學的質量管理方法,提高質量管理水平和質量保證能力,確保產品質量穩定提高。
(5)督促企業嚴格執行工業產品生產許可證制度、強制性產品認證制度、食品質量安全許可證制度以及制造計量器具許可證、特種設備制造許可證等制度,杜絕無證生產現象發生。強化證后監管力度,加強日常巡查,督促企業嚴格按照發證產品實施細則要求,保持持續生產合格產品的能力,確保重要工業產品的質量。
(6)加強對轄區內食品生產加工企業的監管工作。對轄區內的食品生產加工企業進行普查并建檔,做好動態管理,當企業生產條件發生重大變更時,督促企業到質監局進行登記備案。
(7)對轄區內各街道辦事處確定質量工作責任考核目標,量
化評分標準,將質量工作責任目標考核結果納入區委、區政府對部委、街道工作目標責任制考核范圍。
2、食品安全監管工作
杭州市質量技術監督局在食品安全監管工作中也有許多好的經驗,其中最有特點的就是針對全市食品行業質量安全狀況開展評價,評價的主要內容是通過構建食品行業質量安全數學模型,利用數學公式推算食品行業質量安全指數,并定期向社會發布,為政府決策、職能部門監管、市民消費提供及時準確的信息,為我市食品行業產品總體質量狀況提供預警和科學風險評估。
食品質量安全指數評價由代表品(包括代表性的單一產品、小類產品、大類產品)選擇、數學模型構建、計算公式推導、抽檢數據采集、指數運算、指數發布等幾部分構成,其核心內容是推算質量指數。食品質量安全指數是指某一地區在某一時期經過加權后合格食品銷售額占全部食品銷售額的比率,它是反映地區食品質量水平的重要質量指標,是不同種類食品合格率在權重比較后的綜合平均水平。那么,質量安全指數與傳統的批次合格率有什么不同呢?舉一個簡單的例子,在某一次監督檢查中甲企業大米有14000袋,而乙企業、丙企業、丁企業各只有2000袋,檢查中發現四個企業的大米只有甲企業質量合格,則計算得到的批次合格率為25%,但實際上由于甲企業大米的數量要比乙企業、丙企業、丁企業三個企業的總和還多一倍,實際的產品質量合格率應為70%才合理。因此,質量安全指數中通過引入銷售額,反映了質量安全合格的產品在整個市場所占的份額;通過加權,反映了在特定的地區內,人民群眾對食品產品的關注度以及各類產品的重要度。與批次合格率相比,它在內涵上更豐富,與老百姓的日常生活關聯更密切,在指導消費、判定本地區食品行業宏觀質量形勢上更具有針對性。在構建體系上,分別建立單個食品、單類食品質量安全指數,并以此為基礎計算食品行業質量安全總指數。
食品行業門類眾多,品種包羅萬象,把所有的產品囊括到指
數評價體系既不科學也無法實現,這就需要制定出科學合理的代表品。根據國家食品生產許可證監管目錄劃分原則,首先確定了糧食加工、肉制品、水產品、方便食品等23大類食品,進而選擇了市民消費量大、具有行業特色、優勢主導食品和易發生質量問題的小麥粉、大米、醬油、牛奶、蔬菜等56種食品作為指數代表品。同時,專門設計了問卷調查表,分發給區域內3000戶以上居民,并開展網上調查,廣泛征求社會意見,進一步確定指數代表品。
食品安全質量指數的計算需要大量翔實有效的監督抽查數據做基礎,只有這樣,指數的發布才有科學依據,才能符合實際,才能為政府決策提供參考,才能給當地的老百姓提供有效的消費指南。因此,按照生產屬地原則,對指數代表品的檢測分為三類進行。一是對本地產食品的購樣檢測。按照食品產品生產許可證(QS)管理目錄,對納入QS管理范圍的本地食品生產企業進行100%全覆蓋檢驗;同時按照食品產品安全風險程度劃分,對納入重要程度的食品產品在平時抽檢的基礎上加大檢驗頻次。二是對外地產食品的購樣檢測。對應食品產品生產許可證(QS)管理目錄,以當地主要連鎖超市為代表對流通領域的外產食品進行全覆蓋購樣檢測,同時參照前期開展的問卷調查結果,對與百姓生活關聯度高的其他產品進行購樣檢測。三是對蔬菜等農產品的抽樣檢測。由有資質的產品檢測中心,對物流中心上市蔬菜質量進行定性全檢全測,對蔬菜中可能殘留的甲胺磷、氧化樂果等20多項農殘指標進行定量檢測,并將其列入農產品質量安全指數。簡單的說,就是要通過多角度、全方位的抽檢為我們的指數運算提供數據支持。
通過全覆蓋檢測和代表品(包括農產品)銷售數據采集,運用數學模型計算出質量指數,每月通過媒體向社會公布一次單個食品和單類農產品質量安全指數,每季度公布一次單類食品質量安全指數,每半年公布一次食品質量安全總指數。相信通過指數的發布,能夠為食品行業質量安全形勢作出宏觀研判,能夠筑起一道食品安全防線,能夠更進一步的讓質監工作貼近百姓生活。
二、秦山核電站安全管理工作
1、設備保證
作為核電站,設備的安全運行是最重要的,秦山核電站設計廣泛采用了國外現行壓水堆核電站較成熟的技術,并進行了相當規模的科研和試驗工作,始終把安全放在首位。為阻止放射性物質外泄,設置了三道屏障,第一道鋯合金管把燃料蕊塊密封組成燃料元件棒;第二道為高強度壓力容器和封閉的一回路系統;第三道屏障則為密封的安全殼,防止放射性物質外泄。另外還有安全保護系統、應急堆蕊冷卻系統、安全殼、噴淋系統、安全殼隔離系統、消氫系統、安全殼空氣凈化和冷卻系統、應急柴油發電機組等,使反應堆在發生事故時,能自動停閉和自動冷卻堆蕊。秦山核電站的建成結束了中國大陸無核電的歷史,投產以來,機組運行一直處于良好狀態,成為中國自力更生和平利用核能的典范。
2、建立完善的安全制度
制訂了《質量保障大綱》等300多份管理文件,明確了組織職責、人員分工;建立了質量保障體系,核安全檢查、日常管理、應急機制等實施方案。
3、人員培訓和管理
在人員管理方面,每個員工都要經過嚴格培訓,每個崗位均有行為規范,讓每一個崗位上的員工操作動作形成習慣。考核合格后才能上崗。使每人都成為最后一道安全屏障。設立專職質量安全保證人員,并具有較高的權限,現場發現問題可能及時制止并以書面形式上報。任何人發現安全問題均有權上報。上級將按規定對違反制度的人員進行處理。在處理上將違反制度的行為和無心犯錯區別開。違反制度人員要被公布到網上,無心犯錯的人員不予處罰。
4、質量保證體系的核查
具有獨立權限的專職人員對質量保證體系運行有效性進行監督。并及時對程序文件版本進行升級以保證其有效性。
5、建立企業文化
一個企業文化決定一個企業的業績,通過企業文化的培養,統一了員工的思想,提高了員工的責任心和企業凝聚力,形成了良好的團隊協作的工作氛圍。
參加調研的同志抓住這次難得的學習機會,加強了相關工作的交流與探討,學習到了兄弟單位一些好的工作方法和經驗,使我們開闊了視野、拓寬了思路,達到了取長補短的學習交流的目的,對我們下一步工作創新提供了很好的借鑒。
赴杭州質監局學習調研小組
二0一0年一月十四日