2011年1月25日,具有國際先進水平的窄間隙自動焊工藝在寧德核電站1#機組(CPR1000堆型)主管道焊接中正式應用,這是自動焊技術首次在我國核電站建設中使用,標志著我國核電站主管道焊接進入自動焊工藝時代。中國核能協會趙成昆副理事長,國家核安全局、華東核與輻射監督站、中國核動力研究院、中核武漢核電運行技術股份有限公司及中核二三建設公司等單位領導應邀出席了此次儀式,中廣核工程有限公司總經理束國剛宣布主管道自動焊正式開始。在此之前的1月24日,該項技術順利通過了由中國工程院葉奇蓁院士擔任組長的專家組的評審。
CPR1000堆型核電站主回路管道,是指連接反應堆壓力容器、蒸汽發生器以及主泵等主設備的管道,主要功能是為堆芯提供冷卻劑,其設計壽期一般為40年、運行壓力為15.5MPa、溫度為283.6℃,屬于核電站一回路承壓邊界。主管道焊接處于核島安裝關鍵路徑,其工期直接影響到核電站冷試及商運等關鍵節點。
主管道自動焊是一項先進成熟的技術,但長期為國外企業所壟斷。中廣核工程有限公司自2008年年底,啟動了CPR1000主管道自動焊項目前期準備工作,先后與法國、韓國及國內科研院所等進行了交流,最終確定在國外技術基礎上起步,通過模擬焊接試驗自主開發具有自主知識產權的先進技術方案。
考慮到自動焊項目實施是一項系統工程,項目涉及上游設計、主設備制造、工具及設備成套、模擬焊接試驗及現場實施等多個環節,為穩步快速推進主管道自動焊工藝應用順利實施,2009年10月,中廣核工程公司內部整合安裝、焊接、測量等不同專業人員,組建了CPR1000主管道自動焊執行小組,外部聯合中國核動力研究設計院、中核二三建設公司、中核武漢核電運行技術公司,以及國內主要的核電設備制造單位等,從而實現了設計、制造、安裝,及檢測實施等整個核電產業鏈的鏈接,組成了CPR1000主管道自動焊項目大團隊,共同負責主管道自動焊技術的研發及應用。
自2009年10月項目啟動,中廣核工程有限公司充分發揮自身在科技研發、項目統籌、資源配置,以及技術決策方面的綜合優勢,與各個合作單位通力合作,共同攻關,先后完成了工具材料選型及采購成套、模擬焊接試驗及工藝參數確定、寧德項目主管道自動焊工藝評定,及寧德1#機組現場焊接實施等各個階段的預定目標,歷時僅1年左右。2011年1月21日國家核安全局正式審核通過寧德項目主管道自動焊工藝評定。
窄間隙自動焊技術的使用,將對主管道焊接質量提高、焊接工期優化、減輕人員勞動強度,以及核電站建造成本壓縮起到非常重要的作用。窄間隙自動焊工藝的使用,將最大限度地排除焊接過程中人因因素的影響,有效保證焊接質量穩定性;同時,單個焊口焊接工期將由35天時間,縮短至15天左右,這將使核島安裝關鍵路徑工期縮短30至45天,由此帶來了單臺機組商運提前,其直接經濟價值相當可觀;另外,可以大大減輕人員的勞動強度,尤其是在未來運行、維修中使用該項技術,能夠大幅度地減少人員輻照劑量。
主管道自動焊工藝的投入應用,填補了我國核電建設領域的一項空白,標志著占目前我國在建核電機組過半的CPR1000項目將全面進入主管道自動焊工藝時代。同時,也將為我國自主完成三代EPR及AP1000堆型主管道自動焊工作提供強有力的技術準備。
中廣核工程有限公司是中國廣東核電集團旗下專業化的核電工程建設管理公司,目前同時進行著紅沿河、寧德核電站等六大核電項目共16臺百萬千瓦級核電機組的建設,是全球承建核電機組規模最大的企業。科技創新是中廣核工程公司發展壯大的不竭動力,公司明確將科技創新作為公司加快發展方式轉變的重要手段和支撐公司可持續發展的重要途徑,2010年國家級研發平臺――國家能源核電工程建設技術研發(實驗)中心正式落戶工程公司,以此為依托,工程公司將逐步建立并完善以企業為主體、以市場為導向、產學研相結合的科技創新體系,建立核電全生命周期的科技創新機制,通過源源不斷的科技創新使我國核電產業之路愈加寬廣,早日屹立于世界核電建設的強者之林。