揭秘核電“華龍一號(hào)”：裝備國(guó)產(chǎn)化率可達(dá)85%以上

5月25日，完成穹頂?shù)跹b的福清核電5號(hào)機(jī)組。新華社記者 姜克紅攝

5月25日，我國(guó)自主三代核電“華龍一號(hào)”全球首堆示范工程——中核集團(tuán)福清核電5號(hào)機(jī)組提前15天精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)吊裝。在我國(guó)，這也是核設(shè)施建造經(jīng)驗(yàn)與數(shù)字建造技術(shù)的一次完美融合。

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

“互聯(lián)網(wǎng)+”開(kāi)啟核電設(shè)計(jì)和建設(shè)2.0時(shí)代

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

“為了保證穹頂?shù)跹b的順利進(jìn)行，此前我們進(jìn)行了數(shù)字化模擬施工，確保‘華龍一號(hào)’穹頂制作、拼裝、吊裝順利完成。”5月26日，中核集團(tuán)福建福清核電有限公司副總經(jīng)理陳國(guó)才介紹說(shuō)，他們采用數(shù)字三維建模技術(shù)對(duì)穹頂制作、拼裝進(jìn)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(shí)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(duì)吊裝全過(guò)程進(jìn)行模擬施工，攻克精確就位技術(shù)難關(guān)，排查風(fēng)險(xiǎn)隱患，確保了吊裝成功。

“‘華龍一號(hào)’是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。從設(shè)計(jì)到建設(shè)，結(jié)合‘互聯(lián)網(wǎng)+’，中核集團(tuán)將核電的設(shè)計(jì)、應(yīng)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(shè)計(jì)平臺(tái)，將全國(guó)多個(gè)設(shè)計(jì)單位通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，利用各種終端設(shè)備，在同一個(gè)平臺(tái)上開(kāi)展協(xié)同設(shè)計(jì)工作，協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的終端數(shù)量達(dá)到500個(gè)，并可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)充。”中核集團(tuán)副總經(jīng)理俞培根說(shuō)。

他表示，通過(guò)持續(xù)優(yōu)化“互聯(lián)網(wǎng)+”，采用三維設(shè)計(jì)平臺(tái)，使北京、石家莊、成都、鄭州等多地近千名“華龍一號(hào)”的設(shè)計(jì)人員共同參與，在同一平臺(tái)上做到了及時(shí)溝通，加快了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳遞，減少了設(shè)計(jì)交換過(guò)程的反復(fù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)信息及時(shí)共享，有效提升了設(shè)計(jì)效率，當(dāng)前5號(hào)機(jī)組已完成了總設(shè)計(jì)任務(wù)的80%，保證了所有設(shè)計(jì)文件按期或提前進(jìn)度完成，為“華龍一號(hào)”的開(kāi)工、穹頂?shù)跹b等各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的順利施工創(chuàng)造了良好條件，打破了國(guó)際上核電站“首堆必拖”的慣例。

據(jù)了解，我國(guó)自主研發(fā)的NESTOR軟件也已成功應(yīng)用于以“華龍一號(hào)”為代表的自主化三代電廠福清5號(hào)、6號(hào)的反應(yīng)堆工程中，預(yù)計(jì)到2020年中核集團(tuán)將建立起完善的核電軟件體系，開(kāi)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(hào)”數(shù)字化提升中國(guó)制造國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力

中核集團(tuán)“華龍一號(hào)”總設(shè)計(jì)師邢繼介紹，“華龍一號(hào)”數(shù)字化提升了我國(guó)三代核電設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、工程建設(shè)水平，確保了“華龍一號(hào)”的先進(jìn)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性與建造質(zhì)量。在開(kāi)展示范工程設(shè)計(jì)工作的同時(shí)，將示范工程首臺(tái)機(jī)組建設(shè)過(guò)程中遇到的技術(shù)問(wèn)題及時(shí)匯總形成設(shè)計(jì)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)，不僅和設(shè)備制造方和工程建設(shè)方溝通反饋，還傳遞給了后續(xù)的核電項(xiàng)目，這為“華龍一號(hào)”核電項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、批量化建設(shè)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

邢繼介紹，以“華龍一號(hào)”綜合協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)為例，該平臺(tái)將核電設(shè)計(jì)與信息技術(shù)進(jìn)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(shí)等技術(shù)，解決了不同平臺(tái)間的數(shù)據(jù)傳遞與集成等難題。

他表示，設(shè)計(jì)協(xié)同平臺(tái)集成了工廠三維設(shè)計(jì)、電纜敷設(shè)、力學(xué)分析計(jì)算等多種功能?；谠搮f(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，已經(jīng)建立了一個(gè)數(shù)字化的“華龍一號(hào)”核電廠三維設(shè)計(jì)模型及完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含5萬(wàn)多臺(tái)套設(shè)備、165公里管道、2200公里電纜等。這些數(shù)據(jù)可應(yīng)用于設(shè)備采購(gòu)與加工制造。同時(shí)，通過(guò)該平臺(tái)，將設(shè)計(jì)完成的數(shù)字化核電站開(kāi)放給后續(xù)的工程管理部門(mén)和施工建造單位，可提高工程建設(shè)安全、質(zhì)量、進(jìn)度、費(fèi)用控制與精細(xì)化管理水平。

俞培根表示，“華龍一號(hào)”成了我國(guó)核電自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新的代表，其裝備國(guó)產(chǎn)化率可達(dá)85%以上，反應(yīng)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(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，代表著我國(guó)裝備制造業(yè)的先進(jìn)水平，“華龍一號(hào)”的設(shè)備供貨廠家，分布在全國(guó)各地，涉及5300多家，共計(jì)6萬(wàn)多臺(tái)套，提高了中國(guó)制造的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。（本報(bào)記者 袁于飛）