揭秘核電“華龍一號”

作者：袁于飛發(fā)布時間：2017-05-27 來源：光明日報

　　5月25日，我國自主三代核電“華龍一號”全球首堆示范工程——中核集團福清核電5號機組提前15天精準實現(xiàn)吊裝。在我國，這也是核設施建造經(jīng)驗與數(shù)字建造技術(shù)的一次完美融合。

　　在福建福清現(xiàn)場，中核集團董事長、黨組書記王壽君介紹，最近幾年，中核集團依托“互聯(lián)網(wǎng)+”，匯聚各方創(chuàng)新資源，不斷提升“華龍一號”和我國核電研發(fā)制造水平。同時，積極參與國際市場，努力打造世界一流核電品牌，推動“華龍一號”走出去，已經(jīng)與巴基斯坦、阿根廷、英國等20余個國家建立合作意向。

　　“互聯(lián)網(wǎng)+”開啟核電設計和建設2.0時代

　　“華龍一號”全球首堆的穹頂是一個直徑46.8米，重約340噸的半球體，加上沿海大風的影響，要將這樣一個龐然大物精準安裝到45米高的反應堆廠房，難度可想而知。

　　“為了保證穹頂?shù)跹b的順利進行，此前我們進行了數(shù)字化模擬施工，確?！A龍一號’穹頂制作、拼裝、吊裝順利完成?！?月26日，中核集團福建福清核電有限公司副總經(jīng)理陳國才介紹說，他們采用數(shù)字三維建模技術(shù)對穹頂制作、拼裝進行模擬建造，形象直觀展現(xiàn)穹頂模塊整體布局，精確演示拼裝構(gòu)件空間位置與邏輯安排，實現(xiàn)穹頂模塊化施工虛擬建造。在吊裝階段，又采用數(shù)字模擬技術(shù)對吊裝全過程進行模擬施工，攻克精確就位技術(shù)難關(guān)，排查風險隱患，確保了吊裝成功。

　　“‘華龍一號’是一個非常復雜的系統(tǒng)工程。從設計到建設，結(jié)合‘互聯(lián)網(wǎng)+’，中核集團將核電的設計、應用軟件集成與互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合，建立了異地綜合協(xié)同設計平臺，將全國多個設計單位通過網(wǎng)絡連接，利用各種終端設備，在同一個平臺上開展協(xié)同設計工作，協(xié)同設計平臺的終端數(shù)量達到500個，并可以根據(jù)需要進行擴充。”中核集團副總經(jīng)理俞培根說。

　　他表示，通過持續(xù)優(yōu)化“互聯(lián)網(wǎng)+”，采用三維設計平臺，使北京、石家莊、成都、鄭州等多地近千名“華龍一號”的設計人員共同參與，在同一平臺上做到了及時溝通，加快了設計數(shù)據(jù)傳遞，減少了設計交換過程的反復，實現(xiàn)了設計信息及時共享，有效提升了設計效率，當前5號機組已完成了總設計任務的80%，保證了所有設計文件按期或提前進度完成，為“華龍一號”的開工、穹頂?shù)跹b等各關(guān)鍵節(jié)點的順利施工創(chuàng)造了良好條件，打破了國際上核電站“首堆必拖”的慣例。

　　據(jù)了解，我國自主研發(fā)的NESTOR軟件也已成功應用于以“華龍一號”為代表的自主化三代電廠福清5號、6號的反應堆工程中，預計到2020年中核集團將建立起完善的核電軟件體系，開發(fā)新一代的數(shù)字化核電廠集成研發(fā)系統(tǒng)。

　　“華龍一號”數(shù)字化提升中國制造國際競爭力

　　中核集團“華龍一號”總設計師邢繼介紹，“華龍一號”數(shù)字化提升了我國三代核電設計、設備制造、工程建設水平，確保了“華龍一號”的先進性、安全性、經(jīng)濟性與建造質(zhì)量。在開展示范工程設計工作的同時，將示范工程首臺機組建設過程中遇到的技術(shù)問題及時匯總形成設計領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)，不僅和設備制造方和工程建設方溝通反饋，還傳遞給了后續(xù)的核電項目，這為“華龍一號”核電項目標準化設計、批量化建設奠定了技術(shù)基礎。

　　邢繼介紹，以“華龍一號”綜合協(xié)同設計平臺為例，該平臺將核電設計與信息技術(shù)進行了深度融合，充分利用互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)加密、仿真與虛擬現(xiàn)實等技術(shù)，解決了不同平臺間的數(shù)據(jù)傳遞與集成等難題。

　　他表示，設計協(xié)同平臺集成了工廠三維設計、電纜敷設、力學分析計算等多種功能。基于該協(xié)同設計平臺，已經(jīng)建立了一個數(shù)字化的“華龍一號”核電廠三維設計模型及完整的數(shù)據(jù)庫，其中包含5萬多臺套設備、165公里管道、2200公里電纜等。這些數(shù)據(jù)可應用于設備采購與加工制造。同時，通過該平臺，將設計完成的數(shù)字化核電站開放給后續(xù)的工程管理部門和施工建造單位，可提高工程建設安全、質(zhì)量、進度、費用控制與精細化管理水平。

　　俞培根表示，“華龍一號”成了我國核電自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新的代表，其裝備國產(chǎn)化率可達85%以上，反應堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件等核心裝備都已實現(xiàn)國產(chǎn)，代表著我國裝備制造業(yè)的先進水平，“華龍一號”的設備供貨廠家，分布在全國各地，涉及5300多家，共計6萬多臺套，提高了中國制造的國際競爭力。