三门核电站范文

时间:2023-03-22 14:16:10

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三门核电站

篇1

【关键词】AP1000;核电站;常规岛;技术管理

0.引言

浙江三门核电站是国家首先确定的建造国际上最先进的第三代核电技术的厂址之一,其核岛供应于2004年9月正式向国际招标,于2007年2月正式确定采用美国西屋联队的AP1000核电技术,其常规岛部分采用三菱-哈动设备。三门核电厂健跳厂址规划建设容量为6台百万千瓦级核电机组,一次规划、分期建设。一期工程建设规模为2×1251MW机组,设计寿命为60年。我公司主要承担一期工程常规岛及BOP的安装施工任务。

浙江省火电建设公司三门核电项目施工技术室作为项目技术管理的归口管理部门,其主要职责是主持项目各专业技术活动,协调处理各项技术问题,并负责项目对外的技术联系、协调等工作。其目的是通过积极贯彻国家电力建设技术标准和管理制度,严格执行业主和公司的技术管理制度,以技术措施为保障,科学规范地进行管理,力保施工安全、质量和进度控制稳定有序。

综合考虑各项影响因素,三门核电厂常规岛施工技术管理主要有以下特点。

1.坚持四个凡事,重点在落实

结合核电的技术要求和核安全文化编制管理程序、工作程序及施工方案,通过落实、宣贯、技术交底等措施,统一工艺标准、技术要求和施工规范。做到核电质保的“四个凡事”即:凡事有章可循、凡事有人负责、凡事有人验证、凡事有据可查。先后编制了《图纸会检管理程序》、《技术交底管理程序》、《焊接过程管理程序》、《施工过程控制管理程序》、《焊接工艺评定管理程序》、《开工报告管理程序》、《工作程序、施工方案的编制管理程序》、《现场技术澄清及设计变更管理程序》、《现场材料代换管理程序》、《现场二次设计管理程序》等施工技术相关的管理程序。前期策划并形成了“图纸催交计划”、“设备催交计划”、“适用国家标准、规范清单”、“施工方案和工作程序编制计划”、“过程控制策划表”、“设备安装过程拍摄计划”、“施工工艺标准示范手册”、“焊接分项工程一览表”等文件。对于各施工方案及工作程序,按具体内容划分为一般方案、重要方案及重大方案,分别采取不同层次的编制、审核、批准模式。各项管理要求及计划策划内容重点宣贯、定期检查,确保落实到位。

2.强化图纸会审,熟悉施工接口界限、设计分工界限、设备供货界限

AP1000核电技术作为国际上最先进的第三代核电技术,三门核电厂作为全球首个三代核电技术示范工程,整个工程的设计是以美国西屋公司为首的联合团队共同完成的,设计团队主要包括美国西屋公司、美国绍尔公司、上海核工程研究设计院、日本三菱重工、华东电力设计院等。在我公司承担的一期工程常规岛及BOP施工范围内的施工图纸,涉及到上述所有设计单位,图纸来源广泛,各施工图纸设计风格迥异、接口众多。同时,不同于以往常规火电项目各系统由一家设计单位独立完成,三门核电厂多数工艺系统由一家设计院来做系统设计、多家设计院分工完成施工图纸。而对于某些连接核岛厂房与常规岛厂房的工艺系统,又存在多家施工单位共同完成的情况,这些系统中的设备、管道、阀门等由三门核电业主、核岛承包商、常规岛承包商三方多家共同供货。这样的情况对于布置于常规岛厂房的核岛14个系统(即NI14个系统:是指本应布置于核岛厂房,因厂房空间受限而布置于常规岛厂房的14个系统)尤其普遍。因此,加强图纸会审,熟悉施工界限、设计分工界限、设备供货界限,了解各个系统的接口,显得非常重要。针对上述特殊情况,我们积极参加各种设计交底会,工程施工协调会,设备供货盘点会,加强外部技术沟通、内部技术管理,将各技术问题在工程施工前尽量解决,推动整个工程的进展。

3.汽轮发电机厂房为半地下式建筑物、多层布置,设备众多,拖运方案需统筹考虑

三门核电常规岛汽轮发电机厂房为半地下式建筑物,厂房按六层布置,地下两层,地上四层。各层相对标高分别为FL-16.05m、FL-7.5m、FL0m、FL8.5m、FL15.5m、FL23.2m。且不同于其它核电站的是,在汽轮发电机厂房与核岛辅助厂房之间,增设了一个五层的混凝土构筑物,与汽轮发电机厂房相连,称之为汽机房第一跨,主要用于布置NI14个系统的设备。该跨各层相对标高分别为FL-7.5m、FL0m、FL5.4m、FL10.7m、FL16.2m,轴线跨度为7682mm。整个汽轮发电机厂房结构复杂、空间紧凑,在0m层及其以下,布置有众多的设备,与常规火电厂相比,增加了设备拖运的困难。因而在这些设备安装之前,必须要结合其安装位置及整个厂房的结构,整体规划每个设备的拖运通道。

经过统筹规划,对于汽机房地下结构内布置的设备,主要通道有四条:1.汽机房扩建端0m层吊物孔;2.经汽机房扩建端0m层吊物孔吊至8.5m层,通过高压缸基础孔向下吊装拖运;3.经汽机房扩建端0m层吊物孔吊至8.5m层,通过凝结水泵吊物孔向下吊装拖运;4.经汽机房扩建端0m层吊物孔吊至8.5m层,通过#4楼梯口向下吊装拖运(#4楼梯缓建)。如下图1所示。

对于汽机房0m层设备,主要通道有四条:1.汽机房扩建端0m层吊物孔;2.汽机房F排外,T4~T5轴处临时通道;3.汽机房第一跨外E~F排处临时通道;4.汽机房A排外,T4~T7轴处临时通道。如下图2所示。

对于同一拖运通道上的设备,还必须考虑先后拖运顺序,并将这一信息及时反馈给业主物资处,确保设备供货满足一定的逻辑关系,避免部分设备到货后而不能及时拖运就位。

4.大件、重件设备多,要求配备大型起吊机械,并重点考虑设备运输、拖运通道

三门核电厂二回路主蒸汽性能参数较低(设计压力8.17MPa,设计温度316℃),而电厂的最大电功率为1251MW,势必主蒸汽流量很大,这样造成了各辅助设备尺寸较大、重量较重。事实上三门核电厂多项设备的尺寸、重量均创造了世界之最。如除氧器水箱外形尺寸为(外径×长度)为Φ4768×43617mm,重约250t,发电机定子外形尺寸为(长×宽×高)11.8×5.62×5.46m,重约445t。整个电厂中吊装运输困难最大、最复杂的属凝汽器,AP1000凝汽器采用模块化供货,由膨胀节、将军帽、凝汽器本体3部分共6块组成,其中膨胀节整体重量约为45t,将军帽由3块组成,各部分重量为52t、19t、52t,凝汽器本体由2块组成,每部分重量均为220t。组合完成后的凝汽器整体尺寸约为(纵向长度×上部横向宽度×下部横向宽度×高度)10×10×18×19.2m。

在整个核岛厂房和常规岛汽轮发电机厂房的地下四周,设计布置有综合管廊,管廊内部布置有电缆桥架及全厂生活水管道、生产水管道和消防水管道等工艺系统,综合管廊本体除覆土载荷外只考虑了20kN/㎡的地面均布载荷。而大件设备吊装时必须要经过已完成的综合管廊,吊装时设备及车辆对地载荷大大超过了综合管廊能承受的均布载荷,因而必须要考虑对综合管廊进行加固。凝汽器的吊装还必须占用部分变压器区域场地,由于整个吊装工期较长,会对电厂倒送电节点的按时完成带来一定的影响。因此,我们综合汽轮机厂房周边区域的施工情况,重点考虑设备运输、拖运方案,合理安排进度,完成了各项设备的吊装就位。

5.重视工艺小管道、仪表管、小桥架的二次设计

三门核电一期工程设计院在进行施工图纸设计时,对于口径小于2寸的工艺小管道、明敷φ50以下的仪表管及200mm以下的小桥架均不出施工图纸,而是由承包商根据现场实际情况进行二次设计。不同于以往常规火电模式,上述施工范围在施工前,承包商必须先将二次设计图纸,并报送监理、业主审核批准后才能指导现场施工。为了提高设计水平,我公司与华东电力设计院进行合作,采用设计院PDS三维软件平台模型,对三门核电常规岛工艺小管道、仪表管及小桥架的布置进行二次设计。设计图纸经过技术人员严格审核后,确定适用于现场施工的,及时上报监理、业主审核批准。批准用于施工的图纸严格受控分发,并最终作为工程竣工资料的一部分组卷移交。

6.结论

目前,国内核电事业已进入快速发展的轨道,三门核电厂作为全面引进AP1000核电技术的自主化依托项目,三门核电厂的顺利实施,将为后续国内陆续批量建设的AP1000机组积累宝贵的经验。当前,三门核电厂#1机组常规岛及BOP已全面进入安装阶段,逐步迈向施工高峰。正是因为重视施工技术管理,策划当先,做精、做细、做实各项前期准备工作,顺利完成了管理方指定的各项节点,取得了良好的效果。

篇2

在日本福岛核泄漏事故发生后,世界各国对于核电站都持谨慎态度。本刊记者实地探访三门核电站,揭开核电的神秘面纱。

核电站施工酷似“搭积木”

位于浙江省台州市三门县境内的三门核电站,是世界上第一座采用第三代核电技术AP1000的核电站。它使用了由美国西屋公司开发的AP1000技术,不仅安全性比第二代核反应堆提高百倍,而且寿命也延长了20年,达到60年。今年2月3日,本刊记者就探访了这座正在兴建当中的核电站。

换上特制的防砸皮鞋,穿上反光背心,戴上能显示准入区域的安全帽,记者搭乘核电站专车,穿过一条隧道,来到位于海边的三门核电工程现场。这里矗立着一个巨型的钢制安全壳,壳体被巨大的塔吊包围着,壳体外遍布脚手架。

“这就是核岛,核反应堆主系统都在这里面。”三门核电站工作人员介绍说。

三门核电站采用“模块化”的施工方法来建设,AP1000核电机组共有119个结构模块和65个设备模块。在运抵核电站施工现场之前,各个模块可以在不同的工厂同时制造。而后,它们就可以在工地上像搭积木一样拼装起来,从而节约施工时间。

不过,想要搭好这些“给巨人玩的积木”,也需要起重能力超群的吊车助力。考虑到AP1000核电站建设过程中大型模块和设备较多,三门核电站于2007年引进了当时全球起重量最大的履带式大吊车。最大起吊能力达2358.2吨,可在100米起吊半径上起吊500吨以上的重物,满足施工中的起重需求。

第三代核电站强调安全

当三门核电站的施工进度稳步推进的时候,人们也不免有些担忧:这座核电站的安全性究竟如何?或者说,假如发生自然灾害或者工作人员操作失误,它会不会成为又一个“切尔诺贝利”,让核电站周围的土地成为“废土”?

“经常有人问我:‘核电站会像原子弹一样爆炸么?’人们会提出这个问题,乃至谈‘核’色变,恰恰反映出公众核能科技知识的缺乏。”三门核电站工作人员说,“‘二战’末期美国对日本广岛和长崎的核打击,给人们留下了深刻的印象,也让‘核’成为一个令人胆寒的词。不过,虽然原子弹中的核装料和核电站中的核燃料都含有铀-235或钚-239,但它们的纯度相差很大,前者高达90%以上,后者仅为3%左右,所以核电站不会像原子弹那样发生核爆炸。这就好比是高度白酒和低度啤酒一样,白酒因酒精含量高可以被点燃,而啤酒因酒精含量低,就不能被点燃。”

不仅如此,担心中国的核电站变成下一个“切尔诺贝利”也同样可谓多虑。这是因为中国的核电事业起步较晚,因此具有“后发优势”,可以选择更安全的反应堆堆型。而三门核电站采用的AP1000,属于第三代核电技术,安全性更是大幅增强。举例而言,以往核电站在发生事故时,很多应急措施需要由操作人员和工程技术人员在短时间内做出决断,但人在巨大压力下很容易判断失误,有可能导致核电站事故雪上加霜。因此,第三代核电站在保证安全方面,有意减少了“人”的因素。三门核电站使用的AP1000压水堆,在发生事故后的72小时内,无需人工干预即可自动启动安全系统,维持反应堆堆芯的完整性和乏燃料池的冷却,从而为核电站的操作人员和工程技术团队留出更长的决断时间。

从三门核电站排出的冷却水,也不像人们想象的那样会带有核辐射。三门核电站工作人员说:“三门核电站使用的AP1000压水堆,其‘双回路’的工作原理就保证了有辐射的水不会流向外界。在这个反应堆里,高温高压的一回路冷却水把热能带出反应堆,并在蒸汽发生器内把热量传给二回路的水,使它们变为蒸汽,蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。这就好比说一回路是个热水袋,里面的水有辐射;二回路是一脸盆水,这里的水被热水袋加热,但与热水袋之间是隔绝的,因此脸盆里的水没有辐射。至于从三门湾取得的海水,只是为了冷却脸盆里的水,那么从核电站排回大海的水就更没有辐射了。”

核电不应被“妖魔化”

尽管三门核电站采用的第三代核电技术已经极大地提高了安全性,但与“核”有关的诸多负面词汇,比如“核泄漏”“核辐射”,早已随着此前的历次核事故深入人心,让不少人对核电是否真正安全充满疑虑。

自从前苏联在1954年6月建成奥布宁斯克核电站以来,人类利用核电站生产电能的历史,至今已有将近60年。在这期间,人类共经历了3次重大核事故,分别是1979年的美国三哩岛核事故,1986年的前苏联切尔诺贝利核事故和2011年的日本福岛核事故。

“这3起历史上的核电站事故,各有其起因。每一次事故,都提醒人们关注此前设计、建设和管理核电站时忽视的一些问题,让核电变得更为安全。”清华大学工程物理系副教授俞冀阳告诉记者。

俞冀阳介绍说,三哩岛核事故开始于一次工作人员的错误操作,而后,由于一系列设备故障,以及紧急情况下其他工作人员的错误操作,使一次小的故障急剧扩大,造成了堆芯熔化的严重事故。幸运的是,由于主要的工程安全设施都自动投入,而且反应堆设有几道安全屏障,因此没有造成人员伤亡,对环境的影响也极小。在三哩岛核事故之后,提高核电设备的质量和可靠性得到了全球核工业界的重视,最终催生了极为重视安全和可靠性的AP1000技术。

篇3

2010年1月26日,国家核电技术公司董事长王炳华早早出现在会议室。

西服、衬衫、领带、皮鞋,不管在哪个场合看见他,几乎都是这样的正式行头。这天王炳华还要求出席的公司人员也着正装。会议规模很小,但对他来说却很重要,他要总结汇报公司在过去一年的成败得失。他精心准备了材料,并且为此专程去了一趟三门核电站。

2009年对王炳华来说,着实不平凡。

当年3月31日,采用美国西屋公司的核电三代技术APl000的中国三门核电站1号机组核岛开始浇注第一罐混凝土,主体工程全面开工,引起全世界关注。

中国成了“第一个吃螃蟹的人”。此前,世界上还没有建设和运营AP1000的先例,舆论纷芸。

这是一次冒险。一旦成功,中国将成为陷入低潮的世界核电产业的领军者。

而国家核电技术公司的使命是:代表国家引进并售让三代AP1000技术,并通过消化吸收再创新,最终形成中国核电技术自主知识产权品牌。

国家发改委2009年11月26日的一份报告显示,2008年,中国新核准14台百万千瓦级核电机组,核准在建的核电机组24组,总装机容量2540万千瓦,是世界上核电在建规模最大的国家。进入2009年,中国核电建设不断加速,新项目、新订单、新协议、新厂址接连出炉。

资料显示,江西、湖南、湖北、四川、吉林、甘肃、河南、河北、重庆、辽宁等地都有核电项目处于酝酿之中,其中绝大多数都选址在内陆地区,有的省份甚至有五六个之多。

在四万亿刺激计划的拉动下,核电作为国家力推的大项目,具有彻底改变一个城市经济形态的能力,也被地方政府作为吸金噱头。不少地方政府将核电项目作为“书记一号工程”。

而国家有关部门明确表示,要将内陆地区纳入AP1000选址范围。这给国家核电技术公司带来了空前的市场。

为什么吃螃蟹

国家核电技术公司成立已三年多,一直处于争论漩涡。

2006年12月16日,原国家发改委主任马凯与美国能源部长博德曼共同宣布,美国西屋公司以第三代核电技术AP1000最终击败法国阿海珐集团,赢得了中国第三代百万千瓦级核电招标。

但国内核电业界仍然争议重重。焦点不在于是要引进美国的AP1000还是法国的EPR1000,而是到底要引进技术还是采用中国自主设计的CNP1000。

北京大学政府管理学院教授路风就措辞尖锐地说:“国外核电巨头鲸吞着中国核电建设数百亿美元的庞大蛋糕,我们自己拥有的核电技术知识产权却被日益边缘化。中国自主创新的道路,为什么在举国上下齐呼的自主创新口号中越走越窄?”

曾任中核集团科技委常委的退休专家张禄庆则对本刊记者说:“AP1000是美国技术,为什么没有一家美国公司愿意出头吃第一只螃蟹?”

2009年3月,浙江三门核电站一期工程AP1000核电项目将全面进入工程建造阶段。与此同时,许多省的核电项目计划纷纷出现。

“国家核电自主化工作领导小组早已明确要求,内陆地区上核电,必须要上AP1000。这主要是考虑到内陆地区人口稠密,对核电站安全性有着更高的要求。”王炳华对本刊记者表示,“根据我国新的核安全标准法规要求,在核电站的放射性废弃物排放限值方面,内陆核电只允许达到沿海的百分之一,而目前除了AP1000之外,其他堆型核电站很难达到这种要求。”

然而,许多内陆地区尽管早就开始规划核电站,其项目却是按照源自法国技术的二代改进型技术M310规划设计的。比如湖南桃花江核电站,按照原来的规划,2009年底就具备开工条件。MS10在国内已经应用较广泛,目前沿海地区获批的CPR1000就是从M310改进。这使内陆各省反应激烈。

“等沿海的4个依托项目搞完之后,就要向内陆发展了。”王炳华说,“在2010年底之前,湖南桃花江、湖北大畈及江西这三个项目完全具备正式开工的条件,我指的是在设计上,我搞了一套标准,这是基础,结合厂址进行一些适应性设计就行了。”

“挨批1000”

越来越多的项目,使得王斌华的2009年越来越奔忙。他不仅要频频视察浙江三门和山东海阳的核电站建设情况,还要走访国内外各供应商及合作伙伴。

“去年我们去各地和供应商企业开了100多次协调会,平均每月近10次,王总都亲自出面。”国家核电技术公司副总经理马璐说。

对于王炳华来说,核电是个崭新的事业。在此之前,他任中电投总经理。

他每月至少去一趟浙江三门和山东海阳,主要有三件事:一是学习;二是帮助现场在关键时刻解决一些问题,承担一些责任;第三件事就是要掌控,掌握和控制工程建设的进度。

自第三代核电自主化依托项目开工令以来,国家核电技术公司共设置了包括核岛负挖、混凝土浇铸、模块就位等在内的关键里程碑节点目标22个,目前已经按计划实现或提前实现18个。

王炳华说,AP1000项目已经将中国的装备业水平整体提高了一个档次。两年来,国家核电技术公司与哈电、上电、东电、沈鼓、一重、二重、大重、大起、太重、宝钢、太钢和鞍钢等国内装备制造企业建立了紧密的合作关系,通过定期或不定期的高层协商机制和建立三代核电合格供应商机制。

“为AP1000做蒸汽发生器的一重和二重的工人都管它叫‘挨批1000’,因为二代蒸汽发生器的寿命是45年,且中途可以更换,三代蒸汽发生器的寿命是60年,且中间不能更换,这个要求太高。所以工人们做的时候常常觉得手都是抖的,一不小心就会出错。”王炳华笑道。

他兴奋地告诉本刊记者,二代改进型的国产化率只有89%,而三代AP1000的国产化率几乎接近了100%。

新一轮核电浪潮中国将走在最前面

在消化引进AP1000的过程中,国家核电技术公司还在核电技术上有了许多突破。比如在世界上率先掌握了第三代核电AP1000的核岛筏基大体积混凝土一次性整体浇铸技术、核岛钢制安全壳成套技术、模块设计和制造技术、主管道制造技术、核岛主设备大型锻件制造技术等五大核心关键技术。

以三门核电站为例,其混凝土浇灌采用了一次性浇铸方式,仅仅用了不到50个小时就完成了,而传统方式需要四五十天。这种革命性的工艺是美国人提出的要求,但是在美国还没有采用过。

“我们做的本来就是史无前例的事。担心是一种惯性思维,必须打破。老布什80岁生日还去跳伞,我们为什么不能学学人家的精神?”王炳华说。

但他也会感到焦虑,因为世界各国在新一代核电技术上都在赛跑。不久前,韩国APR1400核电技术中标阿联酋的核

电项目,这件事给了他很大刺激。“韩国和我们的研发起步于同一时代,现在他们的APR1400都已经走出国门了,而我们的CAP1400(拥有自主知识产权的大型先进压水堆核电技术)还在研发中。这个设备的成套转让费用是500亿美元,你说中国得卖出多少双鞋子才能赚这么多钱?”

“2017年CAP1400建不出来,不能发电,就拿王炳华试问!”他立了军令状。

引进AP1000中最为关键的技术转让工作也已经完成了34个文件包,其中包括TP1-8这个最核心的技术转让部分。当时在讨论这个项目的时候,外交部表示过担心,因为中美合作出现过一些问题,这个几十亿元人民币的技术转让合同出问题怎么办?

“现在即便是美国人撕毁合同,我们也可以把AP1000和CAP1400搞出来,完全没有问题,我们采取的方式是前紧后松,你先把最核心的技术给我。”王炳华说。

现在的AP1000应该是AP1000’了。“为啥加撇呢,它已经有自主知识产权了。现在是西屋公司急于与我们合作,他们没想到,中国在引进的同时会开展自主创新,把他们甩在了后面。”王炳华很兴奋。

目前,CAP1400和CAP1700重大示范工程已经确定落户威海。国家核电技术公司与华能组建了合资公司运作这项工程。

而中国在第三代核电技术上的突飞猛进也吸引了一位特殊的合作者――比尔・盖茨。2009年11月,比尔・盖茨专程率新公司泰拉能源造访了国家核电技术公司。

王炳华告诉记者,盖茨正在研究一个第四代新堆型“行波堆”,即“热堆+快堆”。简单来说,这种反应堆可以保持60年不换核燃料。盖茨此行共有三个目的地,日本、中国和印度。在造访完国家核电技术公司之后,他取消了印度之行。因为在中国,盖茨与国家核电技术公司围绕第四代核电技术交流签署了技术交流合作谅解备忘录。

“这是国家在策略上的成功。”王炳华说。

篇4

从海边归来,杨叔叔带我核电站的铺览厅,还告诉我每个中国人最关注的是核安全性和实用性,原枪弹可以把一个城市给炸毁,三十年不能住人。假如你要住的话寿命减少一半以上。氢弹更牛一个氢弹就足够把一个城市变成水蒸气什么东西都没有了。还有核能潜艇从中国一小时就到夏威宜海滩了,美国人最怕的也就是核能潜艇了。

吓?完大厅之后我跟杨叔叔一起到体育馆。我和我哥在打羽毛球,差未几打了一小时,几乎每一次都是我哥发球的。

不知不觉中就到了吃饭时间了,杨叔叔点了很多丰盛的饭菜,杨叔叔和邵叔叔跟每个人都干了3杯。

吃完饭后,杨叔叔送我们到海边的沙滩上玩,让我们在沙滩玩一个小时,我们在沙滩上比挖洞,望谁挖洞深谁就赢了。不知不觉中一个小时过往了,杨叔叔说:“我们该走了。”

篇5

【关键词】 核电 问题 建议

2011年日本福岛第一核电站发生7级核安全事故后,各国都开始重新审视本国核电建设中暴露的问题和发展策略。2011年3月16日国务院总理主持召开国务院常务会议,作出了立即组织对中国核设施进行全面安全检查,切实加强正在运行核设施的安全管理,全面审查在建核电站以及严格审批新上核电项目四项决定。该决定表明,安全是核电的生命,我们必须吸取日本核危机的经验教训,认清我国核电发展形势,认真查找和解决核电建设中存在的问题,保证我国核电事业健康、稳步向前发展。

一、我国发展核电的意义

目前核电已成为人类使用的重要能源之一,由于其具有不造成对大气污染的特点,因此在国际社会越来越重视温室气体排放、气候变暖的形势下,积极推进核电建设工程,是我国能源建设的一项重要举措。积极发展核电对于满足经济和社会发展不断增长的能源需求,保障能源供应与安全,保护环境,实现电力工业结构优化和可持续发展,提升我国综合经济实力、工业技术水平都具有重要意义。

二、我国核电发展历程和现状

为保障核能的和平利用,上世纪70年代国务院作出了发展核电的决定,1983年确定了压水堆核电技术路线,经过40多年的努力,我国核电从无到有,得到了长足的发展。目前我国投入商业运营的核电机组共计13台,装机容量1080万千瓦,包括浙江海盐秦山核电站、浙江海盐秦山二期核电站及扩建工程、浙江海盐秦山三期核电站、广东深圳大亚湾核电站、广东深圳岭澳一期核电站、广东深圳岭澳二期核电站、江苏连云港田湾一期核电站。

截至2010年底,我国已核准13个核电项目共34台机组,核准规模3702万千瓦。这些核电站大多位于东南沿海地区,包括浙江台州三门核电站、浙江海盐方家山核电站、山东海阳核电站、辽宁大连红沿河一期核电站、广东阳江核电站、广西防城港一期核电站、福建宁德一期核电站、福建福清核电站等。此外,还有湖南益阳桃花江核电站、湖北咸宁大畈核电站、江西九江彭泽核电站、广西红沙核电站、安徽芜湖核电站等近30个核电项目正处在前期筹划或是等待核准当中。

“十二五”期间,我国将有30台左右核电机组建成投产,我国核电总装机容量将超过4000万千瓦,核电年发电量将达到3200亿千瓦时,核电占一次能源消费比重将达到2.2%。通过摸索实践,我国在压水堆核电站设计、设备制造、工程建设、运行管理和人才培养等方面已经形成了一定的能力,成为了世界上少数拥有比较完整核工业体系的国家之一。

三、我国核电发展面临的主要问题

1、我国核电发展中长期规划面临调整的压力

近年来受政策影响,国内地方政府和相关企业发展核电意愿强烈,核电规模快速扩张,从而在经济性和安全性两个方面都存在较大的风险。同时还引发了人力资源分配、燃料供应、核安全监管等方面的深层次结构性矛盾,进而威胁核电的建造质量和运行安全。

2、技术路线争议问题

受此次日本核危机影响,我国核电二代、三代技术路线之争又一次成为业界关注的焦点。在二代核电的安全性和经济性已经满足我国核电当前发展的需要,而三代技术尚不成熟的条件下,究竟该选择何种技术路线,并保证其安全性与经济性,是我国核电可持续发展的关键所在。

3、核电标准问题

核电标准作为核电技术和经验的总结,是规范核电技术行为、保障核电安全可靠的有效手段,也是推动核电技术进步、引导产业健康发展的重要基础。但因我国的核电标准体系尚不完整,不仅制约了我国核电的快速发展,也影响了我国核电“走出去战略”的实施。由于引进了不同的技术路线,我国的核电站目前是多种堆型、多国标准并存,如采用了法国的RCC系列标准、美国的ASME标准以及俄罗斯、加拿大标准等。

4、核电人力资源短缺

目前不仅我国在加快发展核电站,美、法、韩等其他国家也热衷于核电等清洁能源,全世界形成了急缺核工业人才的局面。此外,核电本身建设周期长,对各类专业技术和管理人才需求大,而我国核电人才储备有限。在这种背景下,现有核电人力资源过量稀释和无序流动,既难以满足新建项目人才需求,又影响已开工项目建造质量,其结果是直接影响未来核电厂的运行安全。

5、核燃料问题

根据经合组织核能机构(OECD/NEA)与国际原子能机构于2010年7月的《2009年铀:资源、产量和需求》(铀红皮书),全球已知可开采铀资源总量为630万吨,分布在43个国家。由于我国铀资源勘查工作相对滞后,已探明储量居世界第14位,现在正在开采的铀矿主要位于江西、新疆、陕西和辽宁,累计产能约每年840吨,可满足国内对天然铀将近一半的需求,另一半则依赖进口,不能适应发展核电的长远需要。此外,世界上已探明铀资源绝大部分被发达国家分占,并由发达国家主导了世界铀勘探开发的主要市场。由于铀资源的战略重要性和分布不均衡性,对其争夺已成为包括中国在内的世界各国能源外交的核心内容。

6、核安全监管问题

核安全是核电事业的生命线,是国家安全的重要组成部分。但我国在监管核安全方面的基本法律《原子能法》却长期缺位;对核设施安全、放射性防护以及处置放射性固体废物等工作存在多头监管现象。此外,目前我国核安全监管还存在人员少、技术手段落后、经费不足等问题。

四、解决问题的建议

1、合理调整核电中长期规划

在“十二五”期间调整核电中长期规划时,核电发展目标不宜定得过高。自“十一五”提出积极发展核电战略以来,经过这几年发展,核电在建和核准项目规模已突破2006年制定的规划。为了防止一些地方和企业不顾客观条件,过多过快开发核电项目,国家应当通过规划调整国内外各方面对未来的预期,将2020年的运行装机容量控制在7000万千瓦以下,加上在建机组,总规模控制在1亿千瓦左右。在规划期内,国家应根据需要与可能,实事求是地安排建设规模和开工节奏,尤其对内陆核电站建设更要积极稳步推进。

2、坚持第三代核电技术路线

在调整中长期规划时,必须坚持第三代技术路线。在这个方向下,关键是解决好从第二代过渡到第三代的时间问题。目前从美国西屋公司引进技术的,世界上首批4台第三代AP1000机组正在我国三门核电站和海阳核电站建设,两个电站首台机组分别将于2013年8月和2014年2月并网发电。该机型什么时候能够批量建设,主要决定于下面四个条件:一是首批项目投入运行一个燃料周期(约2―3年),技术性能得到验证;二是要具备自主设计能力;三是设备国产化率要达到70%以上;四是经济上三代与二代接近。所以现阶段我国要做好三方面工作,一是充分利用已掌握的成熟技术、努力提高自主化水平,建造一批“二代加”的核电机组,满足核电建设批量化建设的需要。二是把首批AP1000机组建设好,通过引进、消化、吸收和再创新开发自主品牌的第三代压水堆核电站,再结合地方经济实力逐步推广。三是加快CAP1400等国家重大专项的研发与示范工程建设进程。

3、核电标准

目前我国核电标准基本满足30―60万千瓦核电机组的建设要求,现阶段应立足于对现有标准进行修订和完善,尽快形成二代改进型机组建设需要的标准,并着眼于我国三代机组建设和运行的长远目标,争取在“十二五”末期,基本建成适应国情、技术先进、统一完整的压水堆核电厂标准体系,满足实现我国核电自主发展的需要。为此,应采取的政策措施有:一是建立跨部门、跨行业的核电标准工作协调机制;二是充分发挥国内现有核能、电力、机械等标准化技术组织的作用,建立和完善核电标准体系建设工作制度;三是在政府有关部门的大力支持下,充分发挥核电设计、制造、建设、营运企业的主体作用;四是积极开展核电标准国际交流与合作。

4、核电人才培养

核工业作为知识密集型产业,人才是其长足发展的关键,为搞好人才规划与核电发展规划的衔接,需要做好四个方面的工作:一是借鉴法国等核电强国经验,加强对高校有关核专业办学的统筹规划,建立完整的核工程专业教育体系;二是鼓励核电企业与高校以“订单+联合”的模式合作培养核电人才,缩短新人积累实际经验的时间;三是大力引进海外师资人才,在职称、待遇等方面给予特殊政策,吸引并留住人才;四是与国外核电站建立姊妹电站关系,进而建立人才培养合作关系,实现核电人才在管理理念、专业技术上与国际接轨。

5、核燃料保障

目前国际上核电大国主要利用国际市场的铀资源,通过购买天然铀产品、进行海外开发、建立适当的铀储备体系等保障本国核电发展的需求。我国目前之所以已探明的铀资源储量不大的直接原因是我国铀资源勘探开发的投入较少,至今尚有40%的国土面积未进行过铀矿普查。因此,应借鉴国外经验,逐步建立铀勘探、采冶多元化投资体制,加大国内铀资源勘探开发力度,统一核燃料引进渠道,积极开拓和利用国外铀资源,建立国内生产、海外开发、国际铀贸易三渠道并举的天然铀资源保障体系,从而促进我国核电发展需要的铀资源得到保障。

6、核安全监管

我国作为国际原子能机构的成员国,已是世界上核电在建规模最大的国家,如何有效地开展核安全监管是一个无法回避的严峻挑战。为此,应积极推动制定规范的《原子能法》,确立国家核安全局作为全国统一监管机构,其他行政主管部门配合的监管体制,加强行业准入、运行和应急管理等全流程安全监管机制建设,积极引入国际监督方式,加强监管机构和队伍建设,推进信息公开和公众监督工作。

总之,我国作为能源消耗大国和碳排放大国,在经济增长的刚性需求和碳减排的双重压力下,大力发展核电是解决我国清洁能源长期短缺重要的战略选择。中国已向世界承诺,到2020年非化石能源占一次能源消费比重将达到15%左右,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。我们相信通过认真查找和解决核电发展中存在的问题,中国核电定将为这些目标的实现发挥重要作用。

【参考文献】

[1] 国家发改委:核电中长期发展规划(2005―2020年)[R].2007.

[2] 汪永平、赵守峰、蒋林立:关于我国核电发展战略若干问题的认识[R].中国核电,2008(1).

[3] 潘自强、张伟星等:中国可持续发展铀资源战略研究[R].中国工程院咨询报告,2004.

篇6

从上世纪80年代中期开始,中国先后引进了法国、加拿大、俄罗斯和美国的核电技术,中国核电一度被国际同行称为“万国牌”。

目前,国际核电业已为三代核电技术所主导,而国内核电业经过30年努力,目前已形成两种自主研发的三代技术型号:“华龙一号”与CAP1400。前者脱胎于法国技术,后者脱胎于美国技术。

中国核电站的快速增长,也带动了核电设备制造能力提升。二代+核电技术的核心供应链已经成熟,三代核电技术的设备制造难关,大部分也已被攻克。

但是,由于核电站审批速度跟不上设备制造扩张速度,核电设备的产能过剩已引发企业间的价格战。另外,相比不确定的出口市场,全球最大的核电市场仍在中国。下一个五年,国内年均6个-8个核电项目的预期,更值得中国设备商期待。 怀胎30年的“华龙一号”

在中国核电起步的上世纪80年代中后期,中核集团自主设计建设了30万千瓦容量的秦山一期核电站。但该技术路线后来被主动放弃,中国工程院院士叶奇臻曾告诉《财经》记者,秦山一期的反应堆与国际主流技术没有接轨。

1994年5月正式投产的大亚湾核电站通过引进法国M310技术,成为国内首座百万千瓦级商用核电站,并且直接催生了中广核的诞生。大亚湾的建设,对中国大型商用核电站的发展产生了深远影响。到2006年中国引进三代核电技术之前,国内核电企业主导的核电站开发,技术路线基本皆脱胎于M310。

中核集团的秦山二期与中广核集团的岭澳二期,是法国技术路线国产化的两个标志性项目。秦山二期设计借鉴了大亚湾的标准环路设计,后来被学界视作“中国核电自主化建设的里程碑”。2004年,岭澳二期项目被国务院列为“核电自主化依托项目”,这一项目的标志意义在于,中广核集团借此推出了自己的首个核电技术品牌CRP1000。

不过,上述两个项目本质均是对法国M310技术的引进改进,中方消化了法国技术,具备自主设计能力,在国内可以进行批量化建设。但是,根据中方与法方的技术引进合同,中方不具备独立出口能力。

此后,在M310技术基础上,中核与中广核分别进行设计改进,在“十一五”期间上马的一批核电站中大量应用了自主设计的改进型二代+技术。

福岛事故之后,国务院要求新建核电机组必须符合三代安全标准,中核与中广核随后推出各自的三代核电技术型号ACP1000与ACPR1000+。

为了避免技术路线分散,2013年4月,在国家能源局主导下,中核与中广核两集团开始了各自三代技术的融合谈判。2014年8月,融合方案获得通过,融合后的三代技术,即为“华龙一号”。

“华龙一号”统一了关键的堆芯技术,采用中核集团的177组件堆芯设计,有别于M310的157组件堆芯设计。

在“华龙一号”的落地项目上,中核与中广核采用的技术方案不完全一样,安全系统的布置存在差异。

2015年5月8日,中核集团旗下首个采用“华龙一号”技术的项目――福清5号核电机组开工,宣告着这一技术型号正式落地。

从1987年引进法国M310技术到开工“华龙一号”,中国花了近30年时间。这期间,中国核电发展的速度并不稳定,研发力量分散到两家央企。直到2014年,能源局以批准项目为条件强势推动两方融合,才促成“华龙一号”降生。 衔玉而生的CAP1400

2003年,时任总理批示:“发展核电,要采用世界先进技术,统一技术路线,不敢再走错一步,不能照顾各种关系。”

经过三年的招标谈判,最终美国西屋公司的AP1000技术战胜法国阿海珐公司的EPR技术中标,被确定为中国三代核电技术的引进对象。随后新的核电央企――国家核电技术公司成立,全面负责AP1000技术的引进和消化吸收。

原来隶属于中核集团的上海核工程设计研究院,被划给新成立的国家核电技术公司,任务是在AP1000基础上研发CAP1400技术。据国家核电专家委员会主任陈肇博回忆,在引进技术的谈判过程中,中美两方达成协议,如中方自己开发的非能动大型压水堆功率超过135万千瓦,则中方拥有知识产权,可以对第三国出口。但对美国和日本出口,须与西屋公司合作。

功率达到135万千瓦,成为上海核工院自主开发的关键指标。不过,谈判中并未明确135万千瓦是毛功率还是净功率,这给后续工作带来了曲折。

上海核工院院长郑明光向《财经》记者介绍,2009年,西屋提出,中方设计的CAP1400,虽然毛功率达到135万千瓦以上,但是净功率只有128万千瓦,因此不能承认中方具有自主知识产权。西屋认为,135万千瓦的条件指净功率,而中方认为是毛功率。

最后,上海核工院重新设计,堆芯功率从3730MW提升到4040MW,安全壳、蒸汽发生器、主泵、主管道等关键设备也重新设计,突破了135万千瓦净功率的限制,预期达到140万千瓦。在核心的堆芯设计上,AP1000为157组件堆芯,而CAP1400为193组件堆芯技术。

2014年1月,CAP1400通过了能源局初步设计审查。同年9月,CAP1400初步安全分析报告获得核安全局审评通过,这一安全审评启动于2013年3月,历时17个月,直接参与审评的专家学者有260多人,经30多次的对话、讨论,共计提出并解答问题5000余个,前后形成了1000多个工作单,被视作国内范围最广和程度最深的一次核安全审评。郑明光对《财经》记者说,目前CAP1400的施工设计已经完成80%,现场也早已具备开工条件。

不过相比于已经落地的华龙一号,CAP1400目前仍然在苦候项目核准。环保部核安全局有关人士向《财经》记者介绍,目前核安全局针对CAP1400项目的安全审评工作已经基本结束,评价报告基本准备完毕,只剩召开最后的专家委员会会议。但在国务院核准之前,核安全局无法发放建造许可证。

业内普遍认为,CAP1400重大专项在2015年内开工是大概率事件。 设备国产化爬坡

在中国核电发展初期,限于国内设备商的制造能力,设备国产化率并不高。大亚湾核电站的设备,几乎全部进口。

国内设备商能力的突破始于最近十年。“十一五”期间,大批“二代+”技术机组批量上马,使得国内设备商的制造能力得到了很大提升。在与核岛相关的大部分关键设备上,已逐步实现了国内供货。

辽宁红沿河核电项目,是高层有组织地推进设备国产化的开端。中国机械工业联合会原总工隋永滨在接受媒体采访时称,2006年4月,国家发改委在广州召开了红沿河核电项目设备国产化工作会议,决定以红沿河项目为依托工程,以大型铸锻件和核级泵阀为突破口,通过联合攻关,使依托工程项目的设备国产化率达到75%。

此后,陆续开工的宁德、福清、阳江、防城港等一批二代+技术的核电站,秉承了设备国产化的路线,国产化率不断提高。正在施工中的阳江5号、6号机组,国产化率已经达到了85%。

这一轮设备国产化进程中,包括蒸汽发生器、反应堆压力容器、冷却主泵、堆内构件、控制棒驱动机构、主管道、汽轮机等核岛与常规岛的核心设备,均实现了国产化制造,二代+核电的核心供应链已经相当成熟。

核岛设备的国产化,直接驱动了核电站建造成本的大幅下降。隋永滨举例称,上世纪90年代初期,我国进口核电压力容器的成本大约是2.3亿元至2.4亿元,而目前国产压力容器价格已经降到1.2亿元左右。

随着AP1000技术的引进,中国设备商又开始了新一轮追赶爬坡。在三代技术引进过程中,除了核电站相关的设计技术引进之外,西屋公司还联合了EMD、斗山重工、SPX、安萨尔多等国外企业,进行了设备设计与制造技术的转让。

作为新技术的首批示范项目,西屋公司提出的严苛标准,一度让国内设备商非常不适应。隋永滨举例称,在对锻件封头进行气孔、杂质探伤时,过去只是垂直于曲面进行探伤,而美方要求不仅要垂直探伤,还增加了45度夹角的探伤。“我们有一批锻件,只进行垂直探伤,是合格的,但是进行45度探伤之后就不合格,就需要重做。”

三代技术的严苛标准,让国内设备商不得不投入重金进行技术研发。核电的大型铸锻件技术,是核电设备的关键基础技术,也是此前我国未能完全掌握的技术之一。中国一重(601106.SH)是这一领域研发的龙头企业,据了解,为了提升热加工工艺,中国一重投入40多亿元,改造了一整套钢水熔炼设备、锻造设备、热处理设备、机加工设备和探伤检验设备。

在产品试制初期,中国一重曾出现良品率较低的现象。隋永滨认为,工艺提升有一个过程,不应因为设备企业在初期投入高、良品率低而苛责设备企业。

据国家能源局有关人士介绍,目前中国一重的锻件良品率已超过90%。2014年8月20日,中国一重承制的首个AP1000反应堆压力容器筒体交付三门2号机组。

目前,三门AP1000项目的蒸汽发生器、控制棒驱动机构、堆内构件、钢制安全壳等其他首批国产化主设备已经大部分交付。依托该项目的四台机组国产化率逐步提高,从三门1号到海阳2号,国产化率从31%提高到了72%,综合国产化率达到55%。

目前关键设备中,唯一还留有悬念的是反应堆冷却主泵。该设备由于技术转让方EMD公司的研发出现波折,至今还未交付使用,技术受让方沈阳鼓风机公司与哈尔滨电气集团仍然在同步跟进最新进展。

屏蔽主泵的供货延迟了将近三年,严重影响了AP1000项目的工期。为避免在CAP1400重大专项中出现同样问题,CAP1400已经提早开始了主泵研制,并且布局两条线进行研发,以确保主泵影响工期的情况不会在CAP1400项目中重演。一条线是屏蔽泵的技术受让方沈鼓、哈电同步开展CAP1400的主泵研制;另一条线是上海电气(601727.SH)与德国KSB联合开始了湿绕组主泵的研制。据《财经》记者了解。目前湿绕组主泵的工程样机已经试制出来,即将在9月进行第三次工程可行性试验。

CAP1400的27项长周期设备,也已开始订货制造,借助AP1000供货过程中逐步积累起来的能力,CAP1400的国产化率预计将达到85%。

相较而言,“华龙一号”的设备制造要顺利得多。中核集团一位专家在接受《财经》记者采访时表示,“华龙一号”的设计基于已有的成熟设备技术,没有工艺不可实现的设备,不需要针对新设备进行附加试验。

核安全部门一位专家谨慎认可了这一观点:“华龙一号设备研发的困难不会像AP1000主泵、爆破阀那么大。但是作为新技术,核心设备设计都有变化,研发过程也需要特别关注。”

中核集团的公开数据显示,采用华龙一号的福清5号、6号机组设备费用合计约168亿元,国产化比例将达到86.5%。 走出去不大易

福岛核电事故的影响,正逐步散去。

对核电项目而言,长制造周期设备的订货,一般在核电项目开工之前就已经开始。福岛事故之前,市场预计中国每年将开建10台-12台百万千瓦核电机组。福岛事故后,中国核电紧急刹车,即便目前已经重启,但审批放行的新开工项目数量远远小于预期,2014年,没有一台机组开工。业内共识是,中国已经具备了年产10台-12台(套)核电设备的能力,但订单大量积压,无法转化为产品。

隋永滨多次提醒,核电设备产能过剩带来了无序竞争。在今年5月的一次公开论坛上,隋永滨表示,“竞相压价几乎出现在每个项目和每个设备的招标当中。与此同时,外国公司也不断降价来打入中国市场。这破坏了正常的市场秩序,致使一些装备制造企业在微利甚至亏损的状态下承接任务。这对于稳定和提高产品质量,对于核电和装备制造业的健康发展,十分不利。”

不过黎明或许即将到来。2015年至今,国家已经核准了两个核电项目,开工了3台机组。综合各方信息看,业内普遍认为今年还将有2个-3个核电项目获得核准。这一速度,已经与福岛核事故前的审批速度相当。随着AP1000依托项目的推进,“十三五”期间,后续AP1000技术机组的批量开工也可期待。

总理也多次在海外出访时推销中国核电,这使得国内的过剩产能看到了一丝希望。然而多位受访专家认为,中国三大核电公司在英国、南非、阿根廷、土耳其等国出口自主技术的努力,均不太可能短期内收到成效。

另一方面,尽管国内核电建设速度举世瞩目,但中国企业尚无竞标国际核电站的经验,这也让中方企业与外方合作伙伴合作寻求出海成为现实选择。

“在知识产权上,目前是明确的,净功率超过135万千瓦的CAP1400是中方的知识产权。我们的型号技术不落后,但是对整个核电技术的理解,西屋公司和美国相关研究所的技术积累目前还是更深厚。另外,西屋在海外市场耕耘多年,国际市场上品牌也更受认可。所以我们会持续保持合作,推动核电技术发展。”郑明光对《财经》记者表示。

中广核华龙一号总设计师咸春宇在接受《财经》记者采访时表示,华龙一号从设计之初就以走出去为目标,“法方有专利的技术我们都回避掉了,未来出口不会受到法方限制,不存在知识产权隐患”。

但亦有业内人士在受访时认为,目前中国的两种三代核电技术都还未实现出口,知识产权的风险还未暴露,因此在推进海外项目的过程中,与外方合作共同开拓市场,将有助于避免对方设置障碍。

事实上,与技术引进方合作出口的案例并不陌生。作为核电技术的后发国家,韩国在引进西屋技术的基础上自主开发出APR1400技术,并在2009年阿联酋核电招标过程中击败了阿海珐、通用电气-日立公司,拿下总额超过200亿美元的核电订单,这一结果一度引起轰动,也让国内核电界艳羡不已。而在这一招标过程中,西屋公司作为韩方联队的一员,是该项目的分包商,负责包括主泵、控制系统等关键设备的供应。

不过,相比核电站的出口,在国内市场中历练起来的本土核电设备商,已经率先实现了出口突破。今年3月23日,上海电气公告,阿海珐通过来料加工的方式,向上海电气全资子公司上海电气核电设备有限公司分包了6台蒸汽发生器的制造,用于南非库贝赫(Koeberg)核电站蒸汽发生器的更换项目――这是国内的核电主设备首次在国际竞争性市场中实现出口。

篇7

关键词:电伴热;温度开关;电控柜;数字温度控制器

中图分类号:TP

核电厂电伴热系统的对象分别布置在核岛及常规岛。常规岛内的电伴热系统主要应用于普通流体的防冻保护,其设计同常规电站设计基本一致;核岛内的电伴热系统由于其环境条件,伴热对象的不同,而有其与常规电站设计的特殊性。本文将就核岛内的电伴热系统进行简要介绍,并着重介绍电伴热系统的控制方案。

1核岛电伴热系统简介及其特殊性

核岛电伴热系统用于提高或维持管道,阀门,储罐(箱等)以及仪表中流体的温度,防止介质结晶。电伴热系统本身不是核安全系统,但它为核安全系统提供伴热保障,以防止流体介质低温结晶,进而影响核电站的正常运行,或不能保证安全功能的有效执行。因此,电伴热的正常运行是核电站安全运行的重要保证。

目前在建和已经投运的核电站中,电伴热的设计过程为:根据工艺需求,统计被伴热的管道数量及设备的工艺参数(管道外径,壁厚,保温层厚度,导热系数,风速,环境温度,温度设定点等),并考虑管道上阀门和支架等设备的热阱效应,将相关热阱折合成一定长度相同管径管道的热损失,根据IEEE Std 515,计算整体管段的热损失,结合不同硼浓度介质的结晶温度,配备相应功率和长度的伴热缆。当介质温度低于设定值时,通过成熟的控制方案及相关控制设备,使伴热缆自动启动加热。整个伴热系统的运行状态可以在主控室或专门的辅控设备上得到实时监视。合理设计电伴热系统有助于提高电站安装,调试效率,减轻电站维修及运行人员工作压力,提高伴热相关系统的运行可靠性。

与普通电站或常规岛相比,核岛电伴热系统具有以下特殊性:

1.1伴热对象。压水堆核电站以含硼水作为冷却剂和慢化剂,随着硼水中硼浓度的升高,硼水易出现结晶现象。硼结晶温度与硼浓度的对应关系,见图1。硼结晶后无法通过再加热使硼酸溶解,核电厂出现过由于硼结晶造成泵,管道及仪表报废的情况。需要考虑硼酸电伴热的系统包括:安全注入系统、反应堆硼和水补给系统、安全壳喷淋系统、硼回收系统、固体和液体废物处理系统等。

图1结晶曲线图

1.2环境条件。电伴热所需的设备,如伴热缆、测温元件、控制设备等,均需考虑厂房内辐射的影响。由于压水堆核电站的硼酸溶液是作为冷却剂使用,因此,被伴热的很多管道都布置在放射区内。其辐照剂量多在0.01mSv/h到100mSv/h不等,甚至个别区域超过100mSv/h。因此对伴热系统的测量设备、伴热设备都有耐辐照要求。

1.3寿命要求。伴热缆和测温元件都是紧贴管壁,埋在管道的保温层内,因此给后续更换带来很大工作量。为了尽量减少维修人员的辐照剂量,伴热设备需要较长寿命和高可靠性。目前国内投运及在建的核电站,均要求电伴热的主要设备寿命不低于20年的要求(电站设计寿命40年或60年)。

1.4冗余设计。M310型核电站为保证硼酸伴热系统能够稳定运行,硼酸伴热系统为冗余设计,分为正常回路和备用回路,正常和备用回路的温度差约为5℃左右,其运行要求详见图2所示的温度控制范围。正常和备用回路选用隔离的应急电源(带有应急柴油机的电源系统)分别供电。

图2冗余设计的温度控制范围

2核岛电伴热系统控制方案简介

电伴热系统的控制方案分为检测、控制和显示(报警)三部分。目前已有的核岛电伴热控制方案有如下几种:

2.1温度开关控制。温度开关是机械式的自动控温设备,在电伴热的设计中,当某个管段的温度低于温度开关的低设定点时,测量该管段的温度开关触点闭合,送出无源信号,加热电路盘中相应的继电器带电,可使得对应该管段的伴热缆供电回路导通,管段因此得到电伴热,当温度达到高设定点时,温度开关触点打开,电伴热暂停。其伴热控制方案详见图3。

该方案采用热电偶作为检测元件,每管段两支热电偶,一支用于远传温度信号至主控室显示和报警,另一支用于将温度信号送到就近的温度显示箱(包含多个管路的温度信号),方便检修人员就地的监测。热电偶信号本身不参与电伴热的控制。

目前已经投运的大亚湾、岭澳一期、岭澳二期、秦山二期,以及在建的福清一期,方家山等M310型核电站,均采用此种伴热控制方案。

图3温度开关控制方案原理图

优点:(1)单个回路分散控制,各回路之间的影响较小。(2)温度开关采用机械原理,控制简单,且不需要供电。

缺点:(1)根据秦山二期核电站反馈,温度开关的温包易产生泄漏。(2)温度开关的设定点不易调节,设定点及回差需要逐台现场标定,工作量大。且随着运行时间加长产生不同程度的定值漂移。(3)设备采购困难。目前国内生产的温度开关在实际使用中并不理想。国外设备价格昂贵,供货周期长,且对解决现场问题,后期调试以及后续维修都存在一定困难。

2.2PLC控制

PLC技术在现代工业中应用相对普遍,且技术成熟度也较高。该伴热设计方案采用热电偶测温,将温度信号传送至PLC控制站完成扫描、数据整定、模/数转换、线性化、热电偶冷端补偿、过程点质量判断的功能。正常回路用双支热电偶测温,一支送PLC控制站用于显示当前温度并通过阈值比较产生启停伴热元件的信号,另一支热备。备用回路同理。

目前已经投运的秦山二期扩建项目,以及在建的海南项目等M310型核电站,采用此种伴热控制方案。控制原理详见图4。

图4PLC控制方案原理图

优点:(1)该方案集中显示,操作员站可对整个伴热系统的状态进行监视和记录。信息更直观。易于整体调试。(2)避免了温度开关的泄漏、漂移、调校和维修的若干问题。(3)盘箱柜及电缆的数量较温度开关方案少了很多。节省了成本。

缺点:(1)该方案采用集中控制,对PLC稳定性要求高,存在软件失效的风险。增大了EMC带来的风险。一旦交换机或PLC机柜失效,将会造成大量管道失去伴热,给电站运行带来一定潜在风险。(2)各回路之间产生共模故障的几率较温度开关方案偏大。(3)就地没有可视化显示、报警,只能在操作员站实现,给后续检修带来一定难度。(4)交换机、PLC机柜、以及操作员站,集中布置在辅控室,给原本紧凑的核岛布置带来困难。

2.3自控温伴热带及电控柜控制方案

该方案为目前在建的三门项目(AP1000堆型)拟采的伴热控制方案。其主要伴热对象为防冻的水管线和一些房间。由于不涉及核安全相关的管线的伴热,因此没有设置冗余的回路。同时其管道大多在非辐照区域内,因此应用了部分自控温伴热带。这些都与上述M310的方案有所不同。

自控温伴热带的控制方案为:采用热电阻测温,电控柜完成热电偶信号采集、启停伴热缆信号输出、就地报警、指示、回路循检、送出报警信号等功能。电控柜同时还集成了M310中配电盘和加热电路盘的功能,该控制方案原理详见图5。

图5电控柜控制方案原理图

篇8

2010年的两会中,“低碳经济”作为一号提案引起市场的重点关注,在诸多低碳投资品种,我们尤其看好核电。核电作为我国重要的发展,其环保性,经济性,技术的成熟性、较高的回报率都使其投资价值明显高于其他新能源品种。我国正处于核电的建设成长期,未来相关市场机会巨大,由此引领的投资机会值得我们长期重点关注。

核电是目前最好的新能源形式

目前新能源形式多样,技术日趋成熟,在诸多新能源中我们更看好核电以及由此带来的相关上市公司的投资机会。

核电的优势:节能+低碳+污染少+安全

对比各种能源发电,核电基本实现了温室气体的零排放,根据统计每22吨铀(约合26吨U308)发电所节约的CO,量相对于一百万吨煤所产生的量。全球每年产生的CO2中38%来自于煤炭、43%来自于石油,一台100万千瓦的火电机组每年产生的CO2差不多有700万吨,核反应发电本身不产生温室气体,核电站的温室气体主要来源于核电站的辅助端以废料的运输存储过程。

核电站在运行过程的辐射量对人是足够安全的。人类对于核电的担心主要来自于历史上的两次事故(美国三里岛和前苏联的切尔诺贝利),不过以上事故都是人为操作失误,经过几十年的改进目前的核电站的安全性可以说是万无一失,即使电站在遭受大规模的破坏前提下,其安全性仍然可以得到保障。

国内核电行业机会

目前我国正处于核电建设的高速发展时期,同时对于国外的核电的核心技术正在进行消化吸收(以AP1000堆型为代表),一旦国内完全掌握了核心技术,由此将带动一大批核电设备的主制造商以及辅助设备提供商进入核电领域。由于核电的建设周期(从正式开工到并网发电)大约需要3到5年,同时对已有的机组要进行不断的改建和扩建,因此未来数年行业内投资机会的可持续性完全得到保障。

根据我国制定的核电中长期发展规划(2005年-2020年):“到2020年,核电运行装机容量争取达到4000万千瓦,并有1800万千瓦在建项目结转到2020年以后续建。核电占全部电力装机容量的比重从现在的不到2%提高到4%,核电年发电量达到2600~2800亿千瓦时。”从目前发展来看,即使按照前5年每年建设3-4台核电机组,后8年每年建设4-6台机组这种保守的建设速度估计,到2020年核电装机和在建容量也将达到7800万千瓦以上,远远超过“规划”提出的装机和在建5800万千瓦的目标。

核电站具有长期投资价值

核电除了具有前述的多种优势外,从投资角度看也可以带来较为丰厚的利润。我们以刚刚开始建设的浙江三门一期单机为例,对电站的投资价值进行分析。

(1)由于采用APl000技术,目前该种反应堆的单位造价在2300USD/KW;

(2)项目资金采用自有资金70%,银行贷款30%贷款期限20年,年利率5.94%;

(3)年运行需要铀量约为150吨,目前国际铀矿价约为46USD/KG

(4)单台机组年利用小时数约为7000小时;

(5)折旧年限20年,残值率15%;

(6)核废料年处理成本1.5亿元,年运行维护费率2‰设备更新率0.5%;

(7)核电上网电价0.43元/千瓦时;

(8)所得税15%,增值税17%。

根据上述简单分析,我们认为在目前核电上网电价下,经营投资核电站建设有较大的回报率,即使考虑到未来核原料成本的上涨因素,随着核电技术国产化率的提高以及规模化效应的体现,核电站相应的建设运行成本将大幅度下降,核电的未来将是最有前途的新能源发电形式,具有长期投资价值。

主要核电相关公司分析

国内与核电相关的公司很多,主要包括设备制造商和运营商,我们按照核电的产业链对相关公司以及投资机会进行分析。核电的产业链通常包括:核原料的采集、核电站的建设(核电、常规岛、辅助设备建设)、核电站运营管理。

重点核材料上市公司分析

铀是全球核电消费的最主要方式,但目前国内直接和铀原料相关的上市公司还没有,只有与核电站材料相关的上市公司,比如作为反应堆冷却剂的钠,燃料包壳管锆管,以及反应堆缓和剂的石墨,可以重点关注相关上市公司:东方锆业、兰太实业、方大碳素。

方大碳素(600516):核石墨领域有望成为龙头。核石墨主要是用作高温气冷堆中慢化和反射材料,又是结构材料。高温气冷堆是国际公认的新一代先进核反应堆,被世界原子能机构认定为未来核能发展的趋势,远期看市场空间巨大。

公司正在抓紧推进的核反应用石墨2010年可以达产,预计增加产量1500-2000吨,贡献利润1.5-2亿元。公司与华能山东石岛湾核电有限公司和中核能源科技有限公司三方签订了首批《高气冷堆核电站示范工程碳堆内构件设备订货合同》,合同总金额2800万元,2011年开始供货,2011年12月31目前全部交货完毕。国内第一家自主研发,自主生产核电站堆内构件材料的生产企业,在此打破了国外同行在核反应堆石墨领域的垄断权。

重点核电设备上市公司分析

设备提供商成为核电发展的最大受益者。我国核电装机规模逐年递增,根据2007年制定的核电中长期发展规划,当时确立的2020年在运行的核电装机规模达到4000万千瓦,目前这一目标已经完全被超越,根据最新的规划,我国2020年前后的在运行的核电装机规模保守估计可能会调整到7000万千瓦。

我国将来核电机组倾向于引进AP1000技术,目前造价约为2000美元/千瓦,根据目前的国产化进程,预计2020年前国产化率可能达到75%左右,届时单机造价可能降低到1500美元/千瓦1600美元/千瓦之间,核电总投资额保守估计约为6120亿元。

根据核电投资的组成以及核电设备的投资组成,我们认为未来10年内我国的核电设备的市场投资总额超过3000亿元人民币,年均投资额度约为300亿元人民币,核岛设备的投资额约为1500亿元,常规岛900元,辅助设备600亿元。核电设备商市场机会巨大。

核电设备涉及的上市公司主要以国内大型电力设备制造商为主。核电站的核岛设备和常规岛设备主要由上海电气、东方电气和哈动力三家负责消化;其余辅助设备的提供商则较多。

中核科技(000777):国内核电阀门最好生产企业。公司传统业务是工业级阀门,在核电阀门领域,中核科技是国内五家具备设计生产核I级阀门的企业之一,产品具有核心竞争力。公司是中国阀门行业和核工业系统的首家上市公司,也是核工业集团唯一的上市公司,同时公司还是国防科工委在全国唯一立项的核电级阀门研发生产基地,公司兼具各种身份,未来资产整合空间巨大。目前中核科技已成功研制出38个规格的核级阀门新品,覆盖了闸阀、截止阀、止回阀、控制阀、蝶阀、隔膜阀和仪表阀等核级阀门,这些核电阀门样机涵盖了百万千瓦核电站大部分的核级阀门,也具备了这些高参数高温高压的核级高端阀门设计、制造能力。

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关键词:核电厂、电仪系统、数字化改造

中图分类号:TL48 文献标识码:A 文章编号:

一、数字化仪控发展现状

常规电厂的全数字化仪控技术早在八十年代已经得到了很广泛的应用,而核电站由于核安全保守政策的考虑和对数字化技术的疑虑,全数字化仪控技术一直未得到全面应用,但在某些非核安全相关的领域,还是采用了成熟的分布式控制系统,例如对汽机的控制保护、蒸汽发生器水位的控制等,甚至部分系统,在一个系统内使用了两种不同的实现方式,如我国300MW的秦山核电站的通风控制,其非安全级部分全面采用DCS平台,安全级部分用继电器逻辑搭建。随着江苏田湾核电站数字化仪控系统成功投入使用,全数字化仪控技术才开始受到真正关注,在此后的新建扩建项目中,除秦山二期扩建项目继续保留原仪控系统外,其它电站都准备使用数字化仪控系统,如岭澳二期、红沿河都使用了法玛通的TXP+TXS系统,作为西屋AP1000依托项目的浙江三门核电和山东海阳核电,也将采用了COMMONQ+OVATION的全数字化仪控系统。

二、核电厂仪控数字化改造发展趋势

目前,我国核电行业仪控数字化系统还处于起步阶段,但随着全球信息化和数字化技术的迅猛发展,核电仪表控制系统的数字化是当前核电技术发展的必然趋势。日木福岛发生核事故之后,客观上对核电安全的要求提高,这也给仪控设备行业带来了新的发展机遇,确保核电厂核能发电的安全可靠性成为核电厂仪控制数字化改造的驱动力。作为仪控数字化系统在国内首次应用的江苏田湾核电站,其出色的运行业绩为核电站仪控领域的发展提供了良好实践。仪控数字化系统降低了人为误操作引起的非计划停堆停机的概率,井从软件和硬件上确保了电站安全系统的}高可靠性;仪控数字化系统自田湾核电站投人临时运行至今一直稳定运行,从米发生由于系统软件或硬件原因造成的非计划停堆;与传统的模拟仪控系统相比,数字化仪控系统大大提高了核电厂运行的效率、安全性和可靠性。田湾核电站的投运,标志着国内核电市场全数字化仪控时代已到来,目前在建的核电站均采用了全数字化的仪控技术。

三、核电厂电气系统

一般核电厂电气系统示意图如图1所示。

图1一般核电厂电气系统示意图

输配电系统的设计与机组容量、电网系统环境等密切相关,各核电厂设计会有较大差异。将核电厂电气系统纳人DCS监控具有非常重要的意义。其主要特点有:

1、可减少使用控制开关、仪表、光字牌等,降低了事故发生的机率,同时减少控制器占用的面积。

2、DCS监控系统是采用标准化模块集成,降低了设备的维护与维修费用和工作量,井且操作简单,图形化显不更直观。

3、DCS系统具有自检功能,大大的加强了核电仪控的安全性,采用数字化运行规程能够降低人为操作失误带来的安全隐患,并且具有连锁保护功能,可以通过计算机对其控制。

4、数字化操作可以实现信息的实时显不、交换与共享。DCS控制的电气装置能够与核电仪控设备有机的结合在一起,完成远程操控。

5、智能化的设备终端减少了电缆的铺设数量,降低了核电厂仪控数字化改造费用。

四、核电厂仪控数字化系统方案

核电仪控系统是核电站“神经中枢”,体现了工业控制领域的前沿技术,可分为模拟、模拟加数字、全数字三种类型,经历了三代的发展过程。火电厂仪控数字化系统主要形式包括分散控制系统DCS;可编程控制器PLC;现场,急线控制系统FCS。其中,分散控制系统DCS是火电厂采用模拟量控制发电机、发电炉、发电等的主要系统;可编程控制器PLC是火电厂采用开关量控制用水、用煤、用灰等的辅助系统;现场总线控制系统FCS是火电厂仪控全数字化发电控制系统。分散控制系统DCS与可编程控制器PLC经过多年的研究和完善技术已经非常成熟,可以将这两个系统应用在核电厂仪控数字化系统中,将核岛、常规岛和部分核电厂BOP系统采用分散控制系统DCS以模拟量控制发电机、发电炉、发电等的主要系统;部分核电厂BOP系统的开关量控制可以采用可编程控制器PLC系统。另外直接采用现场总线控制系统FCS打造多变量与节点、串行和数字通信系统取代原有的单变量与节点、井行和模拟系统,现场总线控制系统FCS能够实现核电厂数字化智能控制,其中包括的装置有智能仪表、开关、执行器等。

五、核电厂仪控数字化改造研究

1、面对核电厂仪控系统设备的老化问题进行改造

核电厂仪控系统设备老化问题改造无论是采用分散控制系统DCS与可编程控制器PLC结合还是采用现场,急线控制系统FCS与可编程控制器PLC结合都可以解决设备老化问题,但是经过改造后的核电厂仪控数字化系统的耐用度和耐久性是两者比较的关键。其中采用,急线控制系统FCS与可编程控制器PLC结合更具有较高的优势,主要表现在总线控制系统FCS使用控制器数量较少,主要采用现场智能设备,解决了分散控制系统DCS大量控制器老化的问题;总线控制系统FCS的设备与系统之间的相互信息传递可以实现不同厂家、不同元器件的相互沟通,从而能够解决设备元器件停产或者更新带来的兼容性问题;总线控制系统FCS具有自我诊断的能力,从而能够降低设备故障的发生。

2、核电厂仪控数字化系统性能研究

分散控制系统DCS和总线控制系统FCS都可以对核电厂性能进行提高,其中分散控制系统DCS经过多年的经验积累,技术已经非常完善,井为很多核电厂所采用。总线控制系统FCS是采用数字化智能系统,相比模拟信号精准度和可靠性更高。

3、核电厂仪控数字化系统功能研究

分散控制系统DCS和总线控制系统FCS都具有庞大的核电设备控制功能,但是总线控制系统FCS相对是从现场获得信息,能够更及时丫更全面、更真实。

4、核电厂仪控数字化系统可靠性研究

核电厂核能发电的可靠性是核电使用的关键环节,在可靠性方面总线控制系统FCS相比分散控制系统DCS具有无法比拟的优势,其中包括:

(1)总线控制系统FCS的控制环节相比分散控制系统DCS少,所以降低了故障发生的环节。总线控制系统FCS减少了分散控制系统DCS的大部分输人/输出单元和控制站,井且实现全数字化控制减少了数据传输的环节。

(2)具有自我检测和诊断能力,对设备故障具有超前检测、诊断和维护,保证了系统故障的降低。

(3)总线控制系统FCS的设备与系统之间的相互信息传递可以实现不同厂家、不同元器件的相互沟通,从而能够解决设备元器件停产或者更新带来的兼容性问题。

5、核电厂仪控数字化系统运行管理研究

核电厂仪控数字化系统储存着完整的核电运行数据,井具有实时性。通过核电厂仪控数字化系统能够提高核电厂的运行管理水平,对尤其是对核电运行数据库的分析,其中包括安全性分析、可靠性分析、供电能力经济效益等。

6、核电厂仪控数字化改造经济性研究

核电厂仪控数字化改造对于核电的供应造成一定的影响,从改造方案上分析,总线控制系统FCS相比分散控制系统DCS更具有经济性。因为,总线控制系统FCS变送器使用数量较少,采用的多功能现场智能设备直接完成对核电厂设备和一起的数字化控制。

结束语

通过对数字化仪控系统改造的阐述可以看出,核电站厂数字化仪控系统的科技改造,使数字化仪控系统运行很好地满足了核电站机组生产过程监测和控制、保护的要求,优化了数字化仪控系统功能及其维修过程,保证了机组的安全、经济、稳定运行,为探索数字化仪控系统的维护和优化创新提供了良好的借鉴。

参考文献

[1]戴鹏.核电厂仪控数字化改造研究[J].核科学与工程,2011.

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【关键词】AP1000;操纵员;在岗培训;系统化培训方法

引言

核电站的安全运行和良好的业绩,依赖于操纵员的知识水平和技能。核电厂操纵员作为直接操作电站系统、设备等的人员,他们直接对核电站安全负着重要责任。从国内外重大核电厂运行事故的统计分析知道,人因造成的事故的频率很高。最早的核事故-三里岛事故,虽然事故的直接原因是由于设备故障,但导致事故恶化至堆芯融化的绝大部分原因是由于操纵员缺乏相关培训,对事故原因误判造成的。

因此操纵员的培训,尤其是对操纵员熟悉电厂设备、厂房布置、系统运行以及规范操纵员工作行为的培训,对核电厂的安全至关重要。

1 AP1000核电站操纵员培训内容

根据《核电厂操纵人员的执照考核(EJ-T1043-2004)》规定操纵员必须要有理工科大专以上文化程度或同等学历,两年以上核电厂相关技术岗位工作经历,其中所在核电厂一年以上相关技术岗位工作经历,完成所在核电厂《操纵员培训大纲》规定的培训内容,且所有考试成绩合格。[1]

AP1000作为全球最先进的第三代压水堆,对操纵人员的选拔和培养提出了更高的要求。三门核电厂《操纵人员培训与再培训大纲》[2]规定商运后操纵员的培训主要包括:新员工入厂培训、基本安全授权培训、现场熟悉、基础理论培训、运行值班员在岗培训、三门核电厂高级系统培训和模拟机培训、参加SMNPC RO取照考试、通过考试后参加主控室RO影子培训,培训考核合格后授权为主控室RO上岗。法规及核电厂都要求在岗培训是操纵员培训必须经历的一个重要过程,在岗培训的好坏直接影响操纵员培训的效果。

2 在岗培训及考核

在岗培训(OJT , On-The-Job Training)是指拟取照人员取RO执照之前,在实际工作岗位上进行的培训,以获得与工作相关的知识、技能和工作态度。从AP1000核电厂操纵员培训内容可以看出,在岗培训是运行人员培训的重要组成部分。在岗培训与其他类型的培训在具体操作上有着较大的区别。首先,在岗培训在操纵人员培训中所占时间最长;其次,在岗培训没有专职教员,不进行集中培训,指导者是其上一级岗位在职员工;再次,在岗培训是“边干边学”,在实践中学习。[3]

在岗培训的质量与在岗培训方法有着直接关系。传统方法主要依据人员的经验,缺少一套标准的在岗培训开发与培训流程。这样就导致在编写资料时对培训目标分析不到位,培训资料开发不完整,选择教员时缺少资格审查及授权考核,仅注重教员经验。另外,由于在培训时缺少任务指导书的指导,教员对培训目标与考核标准理解不准确,不同教员之间的标准不统一,个体差异性较大。这样的经验式传教容易遗漏重要信息,对电厂存在潜在危险。因此如何保证学员接受的培训一致性成为一个需要解决的问题。基于系统化培训方法[4]的在岗培训方法可以提供一种有效可靠的培训方法,与传统方法相比有着明显的优点。

2.1 选择培训内容

系统化培训方法的第一阶段是分析,首先利用岗位任务分析得到岗位任务清单以及岗位相关的知识能力清单。并不是每个任务都需要培训,为了避免资源的浪费,简约培训成本,在选择培训任务时需要根据任务的难度(Difficulty)、重要性(Importance)、频度(Frequency)确定培训需求,列出需要培训的任务清单。

2.2 设计和开发培训资料

培训任务选择好之后,首先需要根据具体任务以及全面工作能力设计培训目标,并开发培训/考核标准。在编写培训目标时需要考虑培训方式,而培训方式的选择应该与培训任务的实现方式相一致,并有充足的资源和设施可以利用。

系统化培训方法与传统培训方法相比,一个明显的不同点是,系统化培训方法在编写教材之前需要先建立工作评判标准并设计考题。而传统培训方法往往都是在培训实施完成后才开始编制考题、确定标准,这样在培训时教员与学员无法知道培训中应该掌握什么知识技能以及需要达到什么样的标准,很容易造成培训结果偏差或者遗漏某些重要的培训信息。在设计目标与考核标准之后,利用这些内容编制培训大纲以及培训计划,为在岗培训教材开发提供指导。

确定培训目标与标准之后,需要针对具体任务设计开发教材,这些教材对在岗培训及考核提供指导。标准化的培训资料不仅可以给教员和学院提供指导,并且可以保证培训质量,使学员能够达到预期的目标,减少由于教员或学员的差异而引起的培训偏差,降低教员和学员的主观意愿对培训结果的影响。

教材的类型可以是在岗培训任务清单或者授权卡和任务指导书相结合。在岗培训任务清单记录学员需要培训的所有任务,以及任务的执行水平(操作(P),模拟(S),观察(O)和讨论(S))。在岗培训任务清单有时可以当授权卡使用,在岗培训任务清单上对应任务后面有两个签名栏,一个用于培训教员签字,另一个用于考核人员人签字,如表1所示。这样可以保证培训和考核是分开独立执行的,教员负责培训,考核人员负责考核。教员依照任务指导书指导学员,然后考核人员对照考核标准对学员考核。当完成清单上所有的任务时,主管审查确认学员已经或者相关培训并考核合格,然后签发授权卡。

授权卡需要配合任务指导书使用,因为在岗培训任务清单上每个任务并不指明每项任务的目标、步骤及标准,而任务指导书是用来具体指教教员和学员做在岗培训和考核,任务指导书上列出了培训目标,培训内容,参考资料,考核标准等信息,最后附上考核表和结果和成绩记录。任务指导书形式如表2所示。教员在教授学员时需要严格按照任务指导书来执行,同时学员也应该熟悉任务知道上的内容。

2.3 执行在岗培训及考核

在执行在岗培训之前,需要先选择教员与考核人员,教员与考核人员的水平直接影响在岗培训与考核的效果。选择教员与考核人员一般由生产部门和培训部门负责,通常推荐一线主管或岗位上现有员工作为在岗培训教员或考核人员。选择作为教员除了考虑技术知识和技能外,还需要考虑责任意识,专业性、成熟度、安全意识、交流能力、观察技巧等因素。另外选择作为考核人员还需要考虑其是否有能力在考核学员时严格应用评判标准,对任何人都不妥协。这个态度对于任务绩效考核的专业性和有效性非常重要。教员需要定期参加复训及再授权考核。

2.3.1 培训阶段

执行在岗培训前,教员、学员和管理部门必须理解培训的总体步骤。在岗培训分成四个步骤:

(1)准备

在执行在岗培训之前,学员需要学习提供的在岗培训资料,包括在岗培训资料使用提示,计划完成在岗培训的时间,在岗培训标准、目标和参考,另外可学习的资料。教员或主管确认学员完成了培训前所需的知识和技能,包括在岗培训相关的课堂、实验室或模拟机培训。

(2)演示

教员分步演示任务的正确执行过程,并在任务过程中进行讲解指导。期间教员应该解释不正确的操作带来的潜在危险并回答学员的问题。这时候是讨论电厂实际任务相关的运行操作经验最佳时机,可以从中穿插一些厂内或其他电厂的相关运行经验反馈。教员在整个演示过程中,起模范作用,因此教员需要在教学的时候尽可能在第一次就正确执行,因为如果第一次操作错误容易造成教员的可信度降低,此时可能会对学员产生错觉,对错误行为印象深刻却没有学到正确的操作。此时在岗培训指导书是一个非常有效的工具,正确使用任务指导书可以有效提高培训质量,避免教学中常见错误。

(3)操练

学员在教员指导下依照任务指导书操作/模拟/讨论任务。此过程中教员扮演一个教练的角色,给学员提供完成培训目标或任务标准所需的辅助和信息。学员在实际操练过程中,可能会犯错误,教员需要纠正错误的行为,并解释可能产生的后果。此时学员可以在操作之前,解释说明将要执行的动作,给教员充足的时间判断学员的动作是否正确。

(4)文件记录

当教员和学员都认为学员有能力独立执行任务且能达到要求的标准,教员停止培训活动并在任务指导书及在岗培训任务清单上签字。在确定学员还不能成功完成在岗培训的情况下,教员指出学员还需要学习的领域,如有必要则安排下一次培训。

2.3.2 考核阶段

在岗培训和任务绩效考核是两个独立的、不同的阶段。考核阶段与培训阶段不同的是,考核人员在考核学员时,考核人员不提供任何任务指导以及完成任务相关的提示。但是这并不说明考核人员不做任何事情,当考核人员发现学员执行错误的动作或者要执行的动作将危及人身和设备安全时,应该立即停止学员的行为,并终止考核。

在考核结束时,考核人员对学员做出评论,回顾学员所有的强项和弱项,强化好的工作表现和习惯,并在任务指导书和岗培训任务清单上考核人员处签字确认。如果学员没有通过考核,考核人员需要审查失败的原因,并通知他的主管并安排补训。

3 结论

基于系统化培训方法的在岗培训及考核与传统方法相比,有着明显的优点。它不仅为在岗培训的实施提供指导,而且对培训大纲设计、教材编写及改进提供一种系统化的方法。目前该方法在国内核电站中的使用还出于探索阶段,需要在今后不断地实践中加以改进,并逐步推广到核电厂运行岗位以外的其他岗位。

参考文献:

[1]国防科技工业委员会.核电厂操纵人员的执照考核(EJ-T1043- 2004).2004(06).

[2]三门核电有限公司. 操纵人员培训与再培训大纲. 2012.