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國內大型核電機組首個三十年大修收官!如何大修,我們采訪了項目團隊

2024-02-01 08:43  來源:中國環境報    大亞灣核電站

大亞灣畔晝夜不停的燈火,換來的是大亞灣核電站2號機組一次并網成功的好消息,這也標志著大陸首個百萬千瓦級商用核電廠三十年大修——D223大亞灣核電站2號機組第23次大修圓滿收官。


1月初廣東省深圳市大鵬半島,燈火長明。對于大亞灣核電站 2 號機組30年大修項目團隊來說,他們在核電站度過了一個有些“特殊”的元旦佳節。

低壓缸汽輪機項目團隊技術組長賈凱利回想起臨近并網的那些日子,仍記憶猶新,“在看機過程中,我們遇到了發電機轉子熱波平衡振動高的問題,從1月1日到5日,機器跑了兩次動平衡,我們每天就睡4個小時。”

大亞灣畔晝夜不停的燈火,換來的是大亞灣核電站2號機組一次并網成功的好消息,這也標志著大陸首個百萬千瓦級商用核電廠三十年大修——D223大亞灣核電站2號機組第23次大修圓滿收官。

此次D223大亞灣核電站大修參修團隊7000余人,涉及14項重大改造項目,突破設計、時間、空間、接口等交叉耦合風險,是國內百萬千瓦級核電機組面臨的首個三十年大修挑戰。

面對節假日“消失”的許多個大修日夜,賈凱利用“一晃而過”形容這段時光,“沒想過多苦,因為聚焦的全是當下。”大修的每一個日與夜,承載著整個大亞灣核電站D223大修團隊別致的匠心與對安全默默的守護。

勇闖技術“無人區”:“自己研發的平臺就是好用”

在核電技術擁抱數字化浪潮中,大亞灣核電站也在勇闖技術的“無人區”。

“自己研發的DCS(核電數字化儀控系統)平臺就是好用。”DCS團隊成員曾進濠說道,在D223大修現場,他用鼠標輕輕一點,就完成了以往需要在機柜或者現場拆接線、連信號源的復雜操作。

核電DCS系統是一座核電站的“神經中樞”,控制著核電站數百個系統、上萬個設備的運行和負責各類工況處理過程,系統規模大、綜合程度高、應用場景復雜,長期以來一直是核電裝備領域待征服的一塊高地。作為全球M310機組首次數字化改造,D223大修應用中國廣核集團自主知識產權的非安全級DCS平臺SH-N,全部采用國產設備。然而,國產化自主創新的道路并非坦途,D223大修現場DCS現場調試團隊曾面臨突發狀況。

“現場電纜端接有1800根線芯長度不足,無法完成接線,必須立刻解決。”在完成420項現場優化工作后,DCS改造項目團隊接到一條緊急的現場反饋。因為DCS改造復用的是核電機組的舊電纜,在把原模擬系統柜位置改造為數字化儀控柜后,出現了線芯長度不足的端接問題。

5天時間,要完成1800根電線柜內轉接與700塊板卡復原。面對龐大的工程量,快節奏的工作強度,DCS改造項目總工程師韋志超卻更加追求團隊整體節奏的“穩”,“越是時間緊、任務重的時候,越是要遵守程序,保質保量。”

圖為DCS改造項目團隊設備調試現場

為了保證大修節點的穩步推進,DCS改造項目團隊的前后臺行動同步展開。在項目一線,團隊按照專業的風險預案,工程設計、產品研發、測試、生產幾個團隊全力配合,采取分組、倒班等工作形式,力保改造工作順利執行。項目后方,廣利核公司工程部3天內緊急抽調了30位設計人員協助DCS改造項目處理圖紙,開出來自幕后的技術支撐“良方”。終于,2023年11月13日23:00,在大亞灣的夜幕籠罩下,全部機柜的改造畫下句點。

自主化創新的坎坷時刻在D223大修的過程中時有發生,而當走過坎坷,迎來的是一個個“首次”的技術突破。

回望大亞灣核電站2號機自主翻新主泵水力部件首次成功應用,大亞灣D223大修主泵專家曹建光不禁感慨 “關山已越”。從2008年萌發主泵自主化想法,到如今國內首臺全流程自主翻新水力部件的現場成功應用,主泵維修團隊通過內外部調研、文獻研究,聯合國內高精尖龍頭企業,攻克多項主泵維修關鍵核心技術。在這期間,曾有15年時光在不知不覺中飛逝而過。

“關鍵核心工藝要牢牢掌握在自己手里”的初心始終未曾改變,無數個“首次”應證了中廣核大修團隊技術創新的卓越成績。在D223大修的改造過程中,大修團隊獨立研發“大規模復雜工藝系統控制邏輯全范圍測試真值表智能生成系統”,首次對常規島70個系統近4000個邏輯回路生成超30萬行測試步序真值表;首次實現大規模DCS組態全范圍、全自動測試,極大提高了組態測試的準確性和測試效率;首次對大亞灣常規島邏輯控制所有線路進行全通道、全數據化、可視化審查,實現了十余萬次電纜端接零失誤。

筑牢安全“防火墻”:追求頭發絲十分之一的精度

“每天早上6:30起床,睜眼起來第一件事,就是先了解夜班施工人員通報的工作情況。”低壓缸汽輪機項目團隊實施項目負責人段憲東向記者描述他的大修工作一天的開端。

在結束穿插多個項目交接會與具體實施方案討論會的工作日之后,晚上8點,交好白天的最后一班,段憲東返回辦公室,繼續撰寫當天的檢修日報,回顧當日工作中的每一處細節,這是他作為低壓缸汽輪機項目團隊實施項目負責人一天的軌跡。

在核電站,長約50米、最大直徑約3米的汽輪機是常規島最大的轉動設備。大亞灣核電站30年大修之際,這臺重達66噸的汽輪機重要組成設備低壓缸,迎來了它一生中的第一次“脫胎換骨”。

低壓缸改造涉及內缸、轉子、持環、軸承等核心部件以及其他上百個部件的改造換新,部件之間的安裝配合錯綜復雜、千絲萬縷。項目團隊技術負責人原帥將此次改造稱為他個人十余年核電從業中經歷過的前所未有的最“難”一次:“幾千個步驟,上萬個數據測量,工作量非常大。同時,66噸的氣缸轉子大件起吊 100 多次,對安全的要求也極高。”

圖為低壓缸改造現場

對安全的極致追求,具象化在低壓缸改造 “大設備”與“細功夫”的對比之中。面對重達66噸的大件起吊,段憲東向記者袒露守住上百次大件起吊作業安全關的制勝法寶。“保持如履薄冰的心態,把‘每一次’都當‘第一次’來做,從項目的整體管控出發,落實到每一次起重作業的每一個細節。”

而軸承研磨的“細功夫”需要超出常人的嚴謹與技藝,“常常一刀下去就是頭發絲的十分之一,精度到0.01毫米。給機器動刀子‘做手術’,每一刀下去都不可逆。”原帥向記者介紹道,“我們此次大修應用了激光測通流技術,通過激光定位獲取側點坐標,測量轉子和氣缸尺寸,從而找準汽輪機轉子中心位置與氣缸間的相對位置,大幅降低了作業的風險。”

為了保障核電設施的安全運行,化解現場的每一次風險,對待工作的細致入微體現在大亞灣的每一個角落。D223大修主廠變更換團隊曾經歷在183米長的電纜上“挑刺”的時刻,通過將故障點徹底擊穿,最終在長183米、直徑10公分、垂直位置錯綜復雜的電纜上找到一個小小的故障點;發電機內定子主管工程師王永亮憑借豐富的經驗聽聲辨病,在發電機內定子超聲波流量試驗中,通過聲音找出核電廠“心臟”中的“血液”流動異常,守護發電機安全。

為筑牢安全生產的底線,整個大修始終堅持“以大概率思維應對小概率事件”的底線思維,從“人、機、料、法、環”五個維度動態識別和持續提升改造項目準備成熟度。針對三十年改造項目提前5個月完成文件準備,編制110項風險控制預案,通過技術交底、現場踩點、模擬演練等提升施工程序質量和風險控制措施;全面推行安全質量網格化管理,實施配置風險與停堆安全融合管理,提升機組風險管理效率;制定網格化安全質量管控方案,將7000多人的參修隊伍全部納入網格化管理;實施邊零散區域及夜間作業管理,多管齊下,筑牢安全質量管理“防火墻”。

圖為D223大修并網成功現場

這份對安全的堅守,從規章到行動融進每一個大亞灣30年大修參修人的血液之中。段憲東回憶起并網成功那一刻的感想,只提到“心里稍稍放松了一些,但安全無小事,接下來仍有很多工作要做,這是一場持久戰。”

眼下,在迎來大亞灣核電站2號機組一次并網成功的勝利之后,1號機組的大修工作開工在即。大亞灣的核電人又將迎著黎明的曙光,投入一場場披星戴月的戰斗之中。

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