秦山二核自主调试与核电国产化

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秦山二核自主调试与核电国产化

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秦山二核自主调试与核电国产化

作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2008-9-24 8:54:14

（核电秦山联营有限公司，浙江海盐，314300）

摘要：介绍了秦山二核600 MW商用核电机组自主调试的具体实施及取得完全成功的经验，详细描述了调试组织机构的建立、调试文件的编制、资源配备质量控制、管理协调和措施的落实。说明了其对我国核电国产化所作出的重要贡献。

关键词：核电自主调试国产化

Abstract：The paper introduces the actual implementation of self-reliant commissioning for Qinshan-II 600 MW nuclear power units and its successful experiences. It describes in detail such major activities during the implementation as the establishment of commissioning organization, preparation of commissioning documents, the provisions of resources, quality control & nuclear safety surveillance, management & co-ordination, as well as effective measures taken etc., it states that self-reliant commissioning is an important contribution to nuclear power localization.

Key words：Nuclear power Self-reliant commissioning Localization

　　秦山核电二期工程是继秦山核电站（秦山核电一期）和广东大亚湾核电站建成投产后，由我国自主设计、自主建造、自主调试运行和管理的第一座装机容量为两台65万千瓦级压水堆型商用核电站工程。

　　该核电工程采用压水堆型，反应堆采用两个环路，每个环路按电功率30万kW标准化设计，单堆额定热功率为1930 MW。汽轮机为单轴四缸六排汽，额定出力为643.85 MW，最大保证出力为689.024 MW。发电机采用水－氢－氢方式冷却，额定功率为650 MW，最大连续功率为700 MW。电站设计寿命40年。

　　工程建设计划总工期为72个月，其中土建29.5个月（从浇灌第一罐混凝土到安全壳封顶），安装26个月（从安全壳封顶到主回路水压试验结束），调试16.5个月（从主回路水压试验结束到投入满功率商业运行）。计划于2002年6月1日第一台机组满功率商业运行。

　　1号机组于1996年6月2日浇灌第一罐混凝土，到1998年11月10日安全壳封顶，土建基本结束，进入安装阶段。2001年3月2日主回路水压试验完成，安装基本结束，进入全面调试阶段。到2002年4月15日完成了100小时满功率连续运行考验。至此，经过13.5个月的调试，完成了1号机组的全部调试任务，比计划提前47天进入满功率商业运行，取得了自主调试的完全成功。

1 　我国首台国产化商用核电机组的调试

1.1 调试模式的确定

　　所谓"调试模式"，主要包括调试人员和调试组织机构、调试项目管理、调试文件体系以及调试实施方式等方面。大致有三种模式：一是完全委托承包，属"交钥匙"模式；二是委托承包，业主参与，由承包商总负责和技术支持；三是完全自主的调试模式。

　　纵观我国近20年的核电发展道路，秦山一期30万kW核电站是我国第一座自主设计、建造和调试运行的原型堆核电站，它的建成发电结束了我国大陆无核电的历史，是核电国产化的起步。大亚湾核电站是从法国成套引进的项目，从设计、设备制造、建造到调试均属引进型的、由国外总承包建设的核电站，它的调试主要由国外承包商负责完成。

　　"九五"期间开工建设的4座核电站（秦山二期、岭澳、秦山三期和田湾核电站）8台机组，除秦山二期外，其余均属成套引进型或主要部分引进型，其调试模式也是主要由国外承包商总负责和技术支持来完成核电机组的调试任务的。

　　秦山核电二期工程2台600 MW核电机组是由我国自行设计和建造的，其调试只能靠自己完成。即按照"自主调试"模式，依靠业主自己的人员和技术力量，组建自己的调试队伍，由业主负责调试项目管理，实施与国际接轨的、独立自主的调试管理和调试实施，完成全部调试任务，直到满功率商业运行。

1.2 自主调试的实施

1.2.1 建立自主调试的组织机构

　　按照自主调试模式，在学习国内外经验的基础上，主要依靠业主自己的人员和技术力量，按"调试运行一体化"总体考虑，从生产系统（如运行、维修、技术、安防等处室）抽调部分人员，组建了自己的调试队。调试队在总经理领导下，由总工程师直接指挥，并设正、副队长，负责调试队的全面工作。调试队设立调试管理组、技术组和办公室，作为计划、协调、技术和文件资料等的管理部门；下设13个调试专业组，分别为核岛系统组、常规岛系统组、BOP及通风空调系统组、三废工艺系统组、电气系统试验组、机械和装换料工艺组、仪控试验组、化学分析保养组、物理热工试验组、燃料组件及役检组、辐射防护（包括火灾探测及保安系统）试验组、安全壳试验组和通讯试验组，按不同专业分工，分别负责各自专业范围内调试项目的准备（包括文件准备）、实施和总结工作。

　　调试队中最高峰时配置250人左右，并进行了明确的职责分工和授权。根据不同阶段调试和运行任务量的变化，人员可进可出，随时调整，相互支援，真正做到"调试运行一体化"，这不仅可始终保持任务饱满，而且可以不增加公司的人员总编制，避免了投产后的人员富余，有利于提高企业效益，还可有利于人员的培养，有利于由调试向运行的顺利交接和平滑过渡。

1.2.2 严格遵守标准规范，确保调试高质量

　　调试全过程严格遵守了国家核安全局有关法规HAF103"核电厂运行安全规定"和导则HAD103/02"核电厂调试程序"、HAD003/09"核电厂调试和运行期间的质量保证"，并参考法国核电站调试的有关标准、规范及其文件体系，进行调试文件准备、试验实施和管理，做到了与国际接轨，确保了调试的高质量。

1.2.3 创新编制一套完整的调试文件体系

　　除了设计院提供的指导性文件外，为了满足调试实施的需要，还编制了一套完整的、标准化的调试文件体系，包括：

　　（1）调试总大纲

　　"秦山第二核电厂2×600 MW机组调试总大纲"是根据1.2.2中所述标准、规范编写而成，是核电站调试的纲领性文件。全文分12章，详细规定了调试的目的、应具备的条件、调试阶段的划分、调试文件、调试各阶段的主要试验内容、调试监督和试验结果审查、计划进度、调试组织机构、职责分工和人员资格要求、调试管理、参考文件及附录等。附录中包括调试管理程序目录清单、调试项目清单、调试项目表及调试进度图、组织机构图等。

　　该大纲不同于国内外其它核电站的调试大纲，其内容的广度和范围大大扩充了，是一份比较完整、全面、更具操作性、更符合法规要求的调试大纲。譬如附录中的调试项目表（单列），不仅列出了核岛、常规岛、BOP的全部试验项目及每项试验的项目编号、名称，还列出了试验概要、验收准则、开始阶段和结束阶段及厂内质保管理方式和核安全局监督管理模式。

　　该大纲经编、校、审批后提交国家核安全局审评，经过两次审评和多次对话，经多次修改后得到核安全局批准生效。

　　大纲中，对1号机组的调试项目确定为760项（包括核岛、常规岛和BOP三部分，但不包括安装试验），分3个大阶段和9个子阶段分步实施。

　　（2）调试网络计划

　　根据调试项目的逻辑关系和工程二级总进度的要求，编制了调试二级和三级网络计划。调试过程中，又根据安装的实际进度和调试的实际需要，编制和下达阶段调试实施计划或专项调试计划，以督促施工单位调整和落实安装计划，调试队安排好调试。在此基础上，再编制月计划、周计划、日计划，尤其是日计划，每天以"日任务单"按三天滚动的形式下达。"任务单"中做到"五明确"（明确试验任务、实施时间、工况/状态、试验负责人/部门、配合试验人员/工种），并通过滚动的形式及时调整，以实施各项调试任务。

　　（3）调试管理程序

　　为了有章可循地对调试全过程实施全面管理，协调各方面的关系，保证调试安全和调试质量，先后编制完成并生效了一套属质保范畴的调试管理程序，汇编成"调试管理程序手册"，全册包括"调试文件管理程序"（6份）、"调试组织机构和职责"（7份）、"调试实施管理程序"（18份）、"调试安全管理程序"（6份）、"调试质保管理程序"（4份）、"调试期间的临时管理程序"（13份）等六章共54个程序，以满足调试各项活动管理的需要。

　　（4）调试执行性文件--调试规程（细则）

　　核电站的调试不同于其他行业（例如火电厂）的调试，其调试的每项活动、每项试验必须有事先准备好的、完整的书面文件为依据来进行。调试规程就是针对每项试验事先编写好的、供执行试验时用的书面文件。根据调试总大纲确定的760项试验项目，共编写了760份调试规程，并经编、校、审、批后生效。

　　调试规程的格式、内容按照国际规范，是标准化的，即每份规程都包括如下内容：参考文件，试验目的和验收准则，测量仪表和专用试验设备，专门预防措施，其他试验条件，初始状态，试验细则（包括试验方法和顺序步骤），恢复，附录（含试验结果数据、图表、曲线等）。

　　（5）调试结果性文件

　　主要包括试验报告和阶段调试报告。

　　针对760项调试规程，按要求完成试验后，必须详细记录试验时间、试验步骤（过程）、试验数据、图表、曲线等，并换上试验报告封面，在封面上对试验结果作出评价，是完全接受还是其它状态，是否需补做试验，并经编、校、审、批签字后成为正式试验报告。1号机组共完成760项试验，相应就有760份试验报告及若干补充试验报告。

　　按照HAF001/01"核电厂安全许可证的申请和颁发"（1993）的规定及国家核安全局对调试阶段监督设立5个控制点（装料、临界、并网、50%FP和100%FP）的要求，共写出阶段调试总结报告6份，并提交国家核安全局审评，以便通过后释放控制点。6份总结报告为：

　　· 预运行试验阶段总结报告，即HAD001/01要求的《核电厂装料前调试报告》；

　　· 装料与临界前试验进展报告；

　　· 并网前试验阶段总结报告；

　　· 50%FP前试验阶段总结报告；

　　· 100%FP前试验阶段总结报告；

　　· 核电厂1号机组装料后调试报告，即HAD001/01 要求的申请《核电厂运行许可证》需提交的文件。

1.2.4 调试用物资器材及临时设施的准备

　　主要包括物资（消耗品和原材料）、器材（仪器仪表和工器具）和调试临时设施的准备。

　　对调试用物资器材尽量考虑了与生产兼用的原则，尤其是仪器仪表和工器具，这样，可节省费用，并统一由设备处采购和提供。

　　调试用临时设施由各专业组根据试验要求提出，经技术组审查，管理组统一委托加工、安装和拆除。1号机组调试中共完成临时设施120余件。

1.2.5 调试中的质量控制和核安全监督

　　主要通过调试队内部的质量控制、调试的质保监督、调试启动委员会的审查、严格的核安全审评和控制点的释放等方面来保证。

1.2.5.1 调试队内部的质量控制

　　首先，所有试验项目的实施均按照事先准备好的、并经批准生效后的书面文件（调试规程）执行。

　　其次，所有试验人员要经过相应培训和授权。试验实施时一般有两人以上参加，试验过程和数据即时记录，重要试验数据和曲线为自动打印记录。

　　第三，调试技术组负责对各项调试活动进行质量控制，并处理试验中发现的技术问题，包括试验过程中的监督、试验报告结果的审查、批准等。

　　第四，严格执行试验许可证制度等管理程序。试验前，试验负责人要先向主控室提出试验申请，经许可后召开所有参试人员会议，交待试验隔离要求、注意事项、试验步骤等，然后组织实施。试验完成后还必须办理许可证终结手续并解除隔离等。

　　试验都是在满足必要试验条件下按照规程规定的试验步骤实施的，在试验中按规定如实记录和收集试验数据，按验收准则进行评价，确定评价等级及是否需补做试验，最后由试验负责人签发试验报告。试验报告由专业组长或专业工程师校对，技术组审核，队长批准，重大试验项目报告由总工程师批准。

　　在试验中所用的仪器仪表确保在标定的有效期内，并经质保监督认可，以保证所做的试验都是有效的。

1.2.5.2 调试的质保监督

　　在整个调试过程中，质保处对调试进行了全面的质保监督和见证。对全部项目事先确定并实施了规程审查56项，过程监督56项，结果审评6项。

1.2.5.3 调试启动委员会的审查

　　根据调试总大纲的要求，秦山第二核电厂成立了"电厂调试启动委员会"。调试启动委员会在总经理领导下，由联营公司有关领导、处室负责人（质保、工程、设备处、生产运行和调试）、各设计院、中原建设公司的主管领导及有关专家组成。在每个控制点释放前召开会议，对阶段调试报告、调试进度和质量、安全审评问题落实情况、技术规格书执行情况、上阶段试验完成情况及遗留问题、建议措施、下阶段试验条件和计划等进行认真、仔细的审查，对是否满足下阶段控制点释放条件提出相应建议，并形成会议纪要。此后，连同阶段调试报告，一并提交国家核安全局，提出控制点释放申请。

1.2.5.4 核安全审评和控制点释放

　　国家核安全局及其上海监督站从调试总大纲的审评、重大试验项目的监督、现场见证、记录确认、审评对话到阶段调试报告的审评和控制点释放，对调试实施了全过程、全范围的跟踪、检查、监督和管理。

　　对1号机组共确定了80项核安全监督项目，其中W点（现场见证）35项，R点（记录确认）45项。设置控制点5个（首次装料、首次临界、首次并网、50%FP、100%FP）。经监督检查，80项试验均符合要求，5个控制点都得到了及时释放。

1.2.6 调试过程中的技术决策

　　调试本身就是不断发现问题和解决问题的过程。而现场又会遇到各种各样的技术问题，如试验方案、试验方法的确定，现场条件的变化，出现的问题，临时变动等，如不尽快正确决策解决，将严重影响调试的进展。

　　为此，在调试过程中始终执行了一条依靠自己的技术力量、群策群力解决调试中的各种技术问题的正确路线，使调试中出现的各种技术问题能在现场得到尽快、及时解决，保证了调试进度按计划顺利进行。

　　具体做法是：一般技术问题由相关专业组提出解决办法或建议，由调试队长作出决定；对重大技术问题或试验方案则进行专题研究决策，一般由总工程师、调试队长、技术组及相关专业组进行讨论、论证，涉及电站系统运行方式的还请运行人员参加，以确保试验方案的可操作性和有效性；凡涉及设备、设计方面问题处理时，还请设计院现场人员、设备厂家代表参加，以征求他们的意见。这样使得各项技术决策更谨慎、更科学、更快、更有效。1号机组调试期间作出的主要技术决策有：

　　· 考虑500 kV主电源在热态试验前不可用，决定由220 kV辅助电源确保冷、热态功能试验期间供电的替代方案；

　　· 主系统水压试验方案；

　　· 应急柴油发电机试验方案；

　　· 水压试验临时排水方案；

　　· 用非核蒸汽冲转汽轮发电机组试验方案；

　　· 柴油机带载试验方案；

　　· 主变零起升压试验方案；

　　· 500 kV开关站和GIS受电启动试验方案；

　　· 主变冲击试验方案；

　　· 燃料组件贮存由湿式改干式方案；

　　· 主泵差动保护问题处理方案；

　　· RPR（反应堆保护系统）一回路重要仪表电源丧失，引起误安注动作问题处理方案；

　　· 在甩负荷试验中暴露出的DEH控制问题处理等。

　　调试中还发现了大量的设计和设备问题，经过讨论和分析，均得到了相应的变更和改造，解决了存在的问题。

1.2.7 调试期间的接口管理和协调

　　调试期间现场接口关系非常复杂，而1号机组调试时尤为突出。一方面现场很多工作（如土建、安装、役检、调试等）时有交叉，另一方面现场问题的处理又涉及设计、设备、安装、调试、运行等方面，因此，搞好接口管理和协调对保证调试进度和安全至关重要。为此，制订并严格执行了调试管理程序CMM-201《调试任务及调试组织机构与职责分工》和CMM-202《秦山第二核电厂安装与调试的接口和分工》，使各方面、各单位的工作有条不紊、协调一致地进行。

1.2.8 调试过程中采取的有效措施

　　由于充分认识到1号机组当时调试的困难多、难度大、时间紧的实际情况，为保证调试质量，促进调试进度，调试队专门采取了一些有效措施：

　　（1）加强科学管理，严格按程序进行。自始至终按照调试总大纲和调试管理程序的要求进行，以保证调试质量，保证调试进度。

　　（2）提前介入安装，加强跟踪检查，促进安装进度。在安装后期系统交付调试前，调试人员即提前介入，提前深入安装现场，按系统流程图要求对系统、设备、仪表、电缆、管道、阀门等安装情况逐一进行全面的、反复的跟踪检查，对发现的缺装、漏装和缺陷，按设计、设备、安装问题分类，提出书面清单，交有关单位限期完善，重大问题专题解决。前后发现并处理这类问题数千项，有力地促进了安装向调试的移交和调试的进行，争取了调试时间，扭转了被动局面，并变被动为主动，促使安装工作按调试要求大力推进。

　　（3）强化以调试为中心，加强协调和督促，为调试尽快开展创造条件。进入调试阶段后，一切工作以调试为中心，建立了以调试为总牵头的每天安装－调试协调会制度及调试队内部协调会制度，前者参加者有设计代表、施工各方代表、公司有关处室代表，主要内容为上述检查中发现的问题，除提交书面清单外，还在会上逐项落实到具体责任单位，甚至具体的责任人，对以前的问题进行检查，再落实；同时在会上对各系统、设备的调试开始提出时间要求和状态要求，为试验的尽快实施创造条件。后者主要有各专业组长参加，协调调试队内部的各项调试活动，提出要求，解决有关问题。

　　（4）加强调试计划的管理和调整，以保证调试按计划有序进行。尤其是周计划和三天滚动计划，根据现场情况的变化，做到每天发布并调整一次。只要条件具备（主要是安装工作），能做的试验尽量及时安排或调整，以"见缝插针"式的方法争取时间，尽量安排各项试验。

　　（5）对重大专项试验（如主系统水压试验、安全壳试验、首次装料等）制订专门管理程序，成立临时性的单项试验组织机构，明确职责分工，以保证重大试验项目的一次成功。

　　由于采取了这些有效措施，使工程进度在调试初期安装严重滞后、调试时间大大压缩（计划16.5个月压缩为14.5个月）的情况下，最后还是比计划提前47天投入商业运行。

1.3 实施效果

　　（1）通过自主调试，全面完成了第一台600 MW商用核电机组的调试任务，调试是完全成功的，并实现了核电国产化从原型堆核电站到商用堆核电站的成功跨越。

　　（2）调试质量高。不仅完成了规定的760项试验任务，性能指标符合设计要求，国家核安全局直接监督、检查、确认、见证的80项试验也全部符合标准，而且在调试过程中取得了主系统水压试验、安全壳强度和密封性试验、汽轮机非核蒸汽冲转试验、500 kV开关站和发变组试验、首次装料、首次临界和低功率物理试验、首次并网及100小时满功率连续运行考验等8个关键性试验的一次成功。

　　（3）1号机组的调试时间短于国内外同类型第一座商用核电站的调试时间，仅用了13.5个月，且比计划提前47天投入满功率商业运行，增发电量7.3亿kWh，增加产值达3亿多元。

　　（4）由于秦山600 MW核电站的调试是依靠自己的力量完成的，调试人员全部由生产人员兼任，调试用的仪器仪表大部分与生产兼用，大大降低了人员、试验设备费用支出。如果全部外委调试（国内或国外），则调试技术费、文件资料费、人员服务费、试验设备费、各种管理费等，要高达数亿元。无疑，自主调试的费用不仅是我国目前在建核电站中最低的，也是国际上核电站调试费用最低的。

　　（5）自主调试的实施效果还反映在投入商运后机组的运行指标上：到2002年12月31日为止共发电34.9亿kWh，上网32.47亿kWh，实现产值13.55亿元，满功率运行207天，负荷因子74.9%，高于初步设计设定的机组性能指标。投产第一年就达到如此效果，说明自主调试是完全成功的，令人满意的。

2 　自主调试与核电国产化

　　核电站工程建设主要包括四大块：核电站设计、设备制造、建筑安装和调试。能否实现国产化，国产化能力有多大，主要看这四个方面的自主能力如何。秦山二期工程两台600 MW核电机组是自主设计、自主建造的，设备国产化率达到50%以上。而调试则是核电站建设的最后一个重要阶段，也是一项高科技、高要求、多专业并涉及核安全的庞大、复杂的系统工程，是在整个核电站建造完成后，使安装好的系统和部件运转，并验证其性能是否满足设计要求和有关核安全、运行准则的过程，是对工程设计、设备制造和建筑安装质量的综合检验。

　　核电站的调试即使在国外也是由专业调试队来完成的，国内目前所有引进核电站的调试也只是从开始的由国外负责调试到目前的由国外总负责或技术支持，中国人参与调试（或负责辅助系统调试）的程度，而秦山600 MW商用核电机组的调试是在既无国外专家的现场指导又无专业调试队的情况下，主要依靠业主自己的人员和力量，自主调试成功的，这不仅为国内独创，也为推动核电国产化作出了重要贡献。

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