来源:中国核工业 发布日期:2024-02-29
践行“六大控制七个零”和“充分准备、一丝不苟、万无一失、一次成功”的工程建设全过程精细化管理理念,落实“标准化、集约化、一体化、契约化”基本管理原则。
聚焦经验反馈,凝练良好实践,建立知识管理机制,助推全产业链整体最优、工程管理能力协同进阶,久久为功打造中核集团工程建设领域新质生产力。
实施背景
海南昌江多用途模块式小型堆科技示范工程(以下简称海南小堆)依托中国核动力研究设计院(以下简称NPIC)在小型核动力堆多年的设计经验,结合国内30余年核电技术发展与积累,由传统式环路式分散布置压水堆革新为一体化反应堆模块。其核心模块由反应堆压力容器(以下简称RPV)内置16台高效直流蒸汽发生器(以下简称SG),并集成4根主泵接管。
1. 运输设备建造情况
每一台SG与RPV焊接包括4道焊缝,依据焊接顺序分别为:焊缝①:蒸汽发生组件与压力容器焊缝、焊缝②:给水入口组件与蒸汽发生组件焊缝、焊缝③:端盖与压力容器焊缝、焊缝④:端盖与给水入口组件焊缝。
从人、机、法、料、环、测等方面分析在不同场所组焊对“玲龙一号”工程的影响。由下表可知,在制造厂组焊更有利于工程的质量、成本和进度管控。
2. 运输风险及解决思路
由于SG尺寸较长,如采用卧式运输,因中心面下部SG空间狭小,无法提供有效支承,将导致SG呈悬臂状态,受SG自重的影响,存在向压力容器内壁方向的挠性变形导致焊缝裂纹的风险。为规避此风险,RPV与SG自装配开始,直至焊接、无损检验、水压试验、运输、吊装、就位等各种工况,均应保持立式姿态。
相较于传统堆型压力容器采用卧式运输对加速度要求不高(水平加速度应小于3.0g,竖直加速度应小于2.0g),且运输方案成熟(设备包装后高度约6米,一般干货船可满足运输要求),“玲龙一号”反应堆核心模块集成RPV、SG和主泵接管,结构复杂,对运输加速度要求较高,水平和竖直方向加速度不超过1.3g,且运输过程中必须保持立式姿态,因此必须采用立式运输方式。本次立式运输是行业首创,无成熟经验借鉴,设备包装后高约10米,因运输要求安全性高,一般干货船无法满足运输要求,须采用甲板驳船进行运输,且国内外无成熟经验可供参考,因此立式运输面临着较大的困难和挑战。
运输风险解决实践
为解决“玲龙一号”在工程建设各领域存在的困难,海南核电通过构建一体化穿透式管控模式,贯穿设计、采购、制造、包装、运输等各环节点,赋能沟通、高效协同、敏捷决策,协调工作有序开展。通过成立专项组,针对运输过程中痛点难点,采取科学设置加固锚点、联合研发防护工装等技防手段确保立式运输设备安全,同时运用防人因失误工具,降低人因失误风险。
1. 成立专项组
为推进“玲龙一号”反应堆核心模块制造及运输工作有序进行,跟踪协调技术条件、工艺文件、工具工装、进度计划、经验反馈和技术支持等事宜,做好制造和运输等过程跟踪管理,成立专项组,专项组工作机制如下。
专项组以保障组焊工作质量、进度和现场安装工作顺利、有序实施为目标,在满足相关法规、标准、合同等上游文件要求的基础上,积极协调、推进小堆RPV和SG在制造厂内的组焊准备、实施、运输交付与现场安装工作。
建立专项组日常运作机制,及时跟踪项目进展、分析研判相关风险,协调有关单位与部门及时采取措施,保障项目有序推进。
对重要工作进行快速协调与决策,但不替代各单位按总包合同、相关合同或纪要约定应履行的职责分工,不改变已有管理流程与接口。
2. 研发防护工装
为确保立式运输安全进行,还研发了密封工具和支承台架等43个防护工装,从而提升包装、储存和运输等各方面的安全性,为立式运输安全进行提供了技防保障。
在所有工装中最核心最复杂的工装是防窜动工装。该工装用于对16台SG进行加固,由1500多个零部件组成。
3. 科学设置加固锚点
由于立式运输包装高度将近10米,侧倾风险较大,为确保立式运输安全进行,项目组科学设置了108个加固锚点,从而提升包装、储存和运输等各方面的安全性,为运输安全提供技防保障。
4. 科学配置加速度仪安装方案
控制好船速,缓慢地靠离泊,同时注意船舶与码头之间放置防撞垫,减少冲撞强度;运输时筒体组件设置5个加速度仪,其中4个周向均匀分布安装在RPV筒体内部蒸汽发生组件集管管接头上,1个安装在包装筒体上密封面中心位置;顶盖组件设置1个加速度仪,安装于顶盖组件支座上。这样科学设置的加速度仪安装方案可确保各个方向的加速度变化情况均可采集到加速度数值,且多个加速度仪的数据之间可以相互印证,有利于筛选有效的加速度数据。
5. 合理运用防人因失误工具
为有效预防或避免人因失误事件的发生,通过对中国核电11个防人因失误工具使用的分析,结合“玲龙一号”反应堆核心模块立式运输的组织特点,合理运用明星自检、遵守程序、三向交流、工/船前会、不确定时暂停、质疑的态度等工具,为运输安全提供了人防保障。
6. 制定专项运输方案并组织推演完善
海南核电组织运输单位进行路况勘探后,编制了专项运输方案,方案主要内容包括:运输方案制定、工位车板接货、设备与车辆间捆扎、倒运、吊装协调装船(一重负责)、海运、用户指定码头舱底交货等内容。海南核电组织专家对运输方案进行了评审及推演,提出了完善建议。
总结与展望
“玲龙一号”反应堆核心模块立式运输成功实施,按现场需求时间完成了反应堆压力容器(RPV与SG组焊后)到场的工程建设一级里程碑节点,实现了加速度零超差、运输安全零事故、人因失误零发生、运输工期零超期的“四个零”目标,为小型堆模块式主设备立式运输提供了示范案例,奠定了推广的基础。
立式运输的成功实施对于模块式设备意义重大,立式运输使在制造厂组焊模块式设备具备可行性,优化了设备吊装逻辑,节约了大量的经济成本;以安装形态运输至核电现场,避免在现场翻转,极大地降低了设备吊装的安全成本和时间成本。节约现场组建组焊车间成本约1000万元,节约翻转工装采购成本约165万元,实际制造工期较预估工期缩短90天,节约吊装时间约3天,因设备翻转导致不符合项发生的可能性降为0。
在立式运输成功实施后,对实施过程进行复盘,从设计接口、包装方案、运输过程、储存保护和施工准备等方面梳理了可以优化改进的问题,进行经验反馈,提出改进措施,为后续立式运输的优化及推广积累了宝贵的经验。
立式运输后续推广采用试点+改进+推广的模式分阶段实施,形成标准化流程,产生规模化效应。
文|王树培
作者单位|海南核电有限公司
编辑|赵宇晗 郑可
审校|连敏
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