一带一路|华龙一号海外首堆:为国家名片注入新内涵
《中国核工业报》 盛安陵|文
今年10月13日,我国自主三代核电“华龙一号”海外首堆——巴基斯坦卡拉奇核电项目K-2机组成功实现穹顶吊装。这是“华龙一号”海外首堆工程实施过程中取得的又一重要里程碑,不仅标志着该项目由土建全面转入安装阶段,更重要的意义还在于中国中原对外工程有限公司在同类核电站建设中首次创新性运用主设备预引入法取得圆满成功,使得项目建设关键路径工期显著缩短,从工程管理、建设的角度为“华龙一号”这张国家名片注入了新的内涵,将有力提升“华龙一号”在全球市场的经济性、竞争力。
这一成绩的取得,是中原公司在坚持“安全第一、质量第一”的原则下集思广益、群策群力,以及与“华龙一号”设计方、参建单位、设备制造厂家等大力协同作战的结果,是中原公司务实创新、探索奉献精神和集体智慧的重要体现。
敢于创新
只为成就中国品牌
核安全是核工业的生命线,核电建设运行的基调以稳为主,但这不意味着核电工程建设要墨守成规,不与时俱进。作为中核集团海外核工程平台,中原公司在30 多年的海外工程建设中,历来倡导在确保安全和质量的前提下,依托技术、装备、工艺的进步和能力的提升,积极进行项目管理创新。据了解,作为巴基斯坦恰希玛核电站1~4号机组的总包方,中原公司在每个机组的工程管理模式上都进行了探索与创新,取得了C-2、C-3、C-4机组提前合同工期交付业主的良好业绩,赢得并提升了中国核电的知名度与美誉度。
这种创新的精神和氛围在卡拉奇K-2/K-3 项目中得到延续和传承。“华龙一号”作为“一带一路”建设的新名片,是中国核电“走出去”战略的主要堆型。在国际市场开发中,国际客户考量的不仅是“华龙一号”产品本身,还有中原公司在国际核工程方面的业绩和口碑。K-2/K-3核电项目作为海外首堆,可以说其已成为“华龙一号”在国外的“现实版展厅”,工程进展如何直接影响着全球核电市场对“华龙一号”的认可度和接受度。自K-2/K-3项目开工建设以来,凭借着在核电方面丰富的经验和认识,大家一直在进行思考与探索。来自五湖四海的项目部人员,经常举行“头脑风暴”讨论会,大家畅所欲言,久而久之,形成了集思广益的研究创新机制。2016年初,鉴于核电建设装备的进步和工艺的提升,项目部再一次开展了头脑风暴,大家各显身手,你出谋我划策,思想的火花在碰撞中产生了。中原公司副总经理、K-2/K-3核电项目部总经理宋丰伟带领项目部,提出了主设备预引入法的设想。这是一种不同于传统的先吊装穹顶后安装主设备的施工方法,具体操作方法是先安装主设备后进行穹顶吊装。
核无小事。貌似只是设备与穹顶吊装前后工序的简单调换,但对于施工工法已然成熟固化的核电项目建造来说,绝对称得上是一场颠覆传统的“革命”。因为核电项目建设是一个逻辑严密的系统工程,如果改变传统施工工序,将牵一发而动全身,势必会造成设计、土建、设备等多个领域随之调整。况且,当时K-2/K-3核电项目已经按照传统工法确定建造计划,大家都非常担心采用此法带来的风险。
虽有诸多困难,K-2/K-3核电项目部却并未放弃这一设想。他们知道,“华龙一号”要想在国际核电市场上争取更大的蛋糕,获得更多的市场份额,必须要提升竞争力。除安全性外,经济性是关键,而建造工期长短是经济性的主要影响因素之一。采用主设备预引入法,理想情况下可以提前8个月实施主管道焊接,显著缩短项目建设关键路径工期。
但是,调整施工工序后风险如何防控?给设计会造成哪些改变?主设备制造、土建的压力大不大?……针对这些问题,项目部组织参建单位进行了三维动画建模分析,通过推演、分析等,认真论证采用主设备预引入法的可能性、可行性。项目部甚至还查阅了卡拉奇近百年来的气候资料,发现当地少雨多晴日的气候条件也适合推行此法。其间,还邀请了叶奇蓁院士等多位知名专家对方案进行了论证,确认可行。而且跟过去相比,项目部有3000吨以上的重型吊车可用,这是实现主设备预引入的先决条件。综合多方面的论证,项目部最终达成一致意见,认为风险可控,建议采用主设备预引入法。
对于项目部的建议,中原公司领导非常重视。一方面,组织相关部门对方案进行了多轮探讨、分析、论证;另一方面,时任中原公司总经理杨朝东、分管设备采购的副总经理王永革和宋丰伟亲自赴压力容器、蒸汽发生器等主设备制造厂协调研究,确定主设备能够按期供货。在万事俱备的条件下,杨朝东“拍板”决策,同意K-2/K-3项目采取主设备预引入法,并要求停止争论,公司上下形成合力,按照计划全力实施。
选择了不寻常路
就要付出更多汗水与智慧
“夜里经常会看见宋总一个人在生活区默默地散步。”中原公司K-2/K-3项目部的多位经理都表示曾见过这一幕。那时,他们深夜还会不时接到宋丰伟的电话,就主设备预引入法关键环节、风险管控等问题进行讨论。其实,这些经理们也常常睡不着。
既然选择了不走寻常路,项目部就要蹚出一条新路子,就要面临许多新的挑战。让K-2/K-3项目部副总经理毕宏达印象尤为深刻的就是环轨整体吊装。这在国内还没有先例可循,是中原公司的又一重大创新。
环轨是反应堆产房内环吊的一部分,位于厂房顶部、穹顶之下。此前,在中国建造的核电站,环轨都是分段进行吊装,然后拼接。
“现在,我们已经有3200吨大吊车了,是否可以对环轨进行整体吊装呢?”项目部抛出了这样一个设想。如果能够实现,就可以将环轨高空拼接作业转移到地面进行,大大降低施工人员作业风险,缩短作业时间。但这对于项目部来说,压力也是空前的。环轨为直径40余米的钢制圆圈结构,相对大吊车而言,显得十分脆弱。吊装过程中,操作若稍有闪失,就会造成环轨变形,甚至报废。
做,还是不做?这是一个两难的选择。项目部不会轻易做决定,而是将问题“掰开了、揉碎了”进行分析。对于“做”,他们联合相关单位反复推敲,经过方案设计、测算,最终在吊具上寻找到了突破口,针对性地设计出压力分配器,用来均衡每根吊索的拉力,避免因力量不均衡造成环轨变形。
为慎重起见,宋丰伟与王永革还专门奔赴设备制造厂,与厂家一起对环轨进行整体吊装试验。
功夫不负有心人。项目部成功实现环轨整体吊装,这在中国核电建造史上是第一次。随后,项目部对环吊大梁也进行了整体吊装,一次成功。
“早一天发电,早一天产生效益,这对‘华龙一号’来说就是最好的品牌推广。中原公司总包的海外核电项目没有拖期的。”毕宏达自豪地说。
这就是对“中核中原人为什么敢于直面困难、勇于挑战”这个问题最朴素、最直接也是最真切的答案。其实,在巴基斯坦,特别是卡拉奇建设核电站,在国内都不算“事儿”的事,在这里却是大事,需要项目部克服和解决许多困难。
卡拉奇地处亚热带地区,气候炎热,一年有10个月处于高温天气,气温最高时可以突破50℃,而且少雨,这里有句俗语“三年不下雨,下雨管三年”。尤其是核电厂区内,绿色难觅,起风时黄沙漫天,而且蚊虫蛇蚁随处可见。
除环境恶劣外,淡水、电力供应极度短缺也成为制约工期顺利推进的关键因素。更让人想不到的是,居然连“道路”也给K-2/K-3项目设坎。核电用蒸汽发生器对运输的要求非常高,路上稍有颠簸,就可能造成设备损坏。为了使蒸汽发生器能够顺利抵达现场,在中原公司领导及总部有关部门的指导下,K-2/K-3项目部、采购经理部齐上阵,共同分析论证水路、陆路方案。其中的艰辛与苦楚难以诉说,但最终在大家共同努力下,按照时间节点完成了这一艰巨的任务,并得到巴基斯坦原子能委员会主席纳依姆的肯定:“据我所知,我们遇到的一大困难是设备运输。为此,中巴双方的工程师和技术人员面临难以想象的挑战,然而他们依然排除万难,零事故顺利完成设备运输。我要祝贺他们取得了成功,并希望他们再接再厉,圆满完成项目建设。”
从荒芜戈壁到如今两台核电机组雏形初现,中原公司领导以及总部有关部门、K-2/K-3项目部、采购经理部一路走来,困难时刻相伴相随,但他们都用智慧与勇气、泪水与汗水一一化解。为了打造精品工程、标杆工程,为了“华龙一号”的未来,更为了国家的荣誉,他们将继续直面挑战,勇往无前。
最高境界
就是如家人一样协同作战
10月13日,K-2/K-3项目现场沉浸在兴奋与喜悦之中。而就在一个多月前,K-2/K-3项目部还正经历着严峻的考验。
那时,项目部计划9 月10日吊装第一台蒸汽发生器。这是我国自主设计的第一台蒸汽发生器。届时,中原公司、巴原委会的相关领导都会到现场见证。
采用主设备预引入法,蒸汽发生器将不再由环吊、小车进行安装,通过龙门吊引入核岛,而是在场外由3200吨大吊车进行翻转、垂直等吊装操作。对于项目部及参与单位来说,这是一次全新的尝试。为此,项目部联合采购经理部以及项目设计单位、施工承包商等,共同解决现场可能出现的一切问题。
这台蒸汽发生器重400多吨,长20多米。“别看它傻大黑粗,却娇贵得很,作为核电站最关键的设备之一,翻转工作不能出一点儿纰漏。”毕宏达说。
然而,要按照技术规格书的要求翻转这个“庞然大物”,并非易事。使用大吊车吊装,要求在翻转时,蒸汽发生器左右两侧的耳足的水平度不能超过2 毫米,而且翻转的轴线与吊耳的轴线要保持平行,运行过程中不能产生丝毫的晃动。为此,项目部特制了蒸汽发生器模型,进行推演、分析、测算。
然而,时至9月8日,经过多次尝试,调平还是没有达到要求,蒸汽发生器不具备吊装条件。时间紧迫,现场人员不敢有丝毫懈怠,继续进行调平操作,越来越接近要求,直到垂直度为89°55′。但技术规格书中对此的描述仅为“垂直”二字,大家不知道89°55′这一数据能否满足吊装要求。
今年8月初,蒸汽发生器的主要设计者、核动力院总工程师张富源到工程现场助阵。张富源是“华龙一号”蒸汽发生器攻关组组长,是我国蒸汽发生器设计领域的元老、主心骨,在项目现场大家都敬重他,又因他年龄大,大家亲切称他为“张大爷”。对于主设备预引入,他要求设计人员及时协助测算。9月8日晚,国内研究所设计人员已经下班,张富源仍掏出电话,将相关设计人员召回办公室。3个小时后,设计变更单传到现场。
9月9日上午9时50分,第一台蒸汽发生器终于具备了吊装条件。
“张大爷就是这么‘给力’!”毕宏达说道。
“工作有不同的声音并不可怕,关键是达成共识后一定要齐心协力。”毕宏达补充道。主设备预引入法之所以能够取得成功,是因为中原公司领导及总部有关部门、K-2/K-3项目部、采购经理部、项目设计方、参建方、设备制造方大力协同作战的结果。
自决定实施主设备预引入以来,除积极协调采购经理部等公司相关部门外,中原公司与设备制造厂还建立了高层协调机制,关键节点到现场进行督战。
为了满足工程进度需求,采购经理部也开展了大量工作。采购经理部驻厂人员坚持奋战在车间生产一线,主动牺牲节假日休息时间,积极协调、推进制造厂生产。监造人员与设计、生产保持“24小时”沟通顺畅,确保设备保质保量、稳步推进。特别是K-2压力容器水压试验,原本由于巴方原因推迟,采购经理部按照双方高层确定的原则,协调巴方核安全局、业主、设计院、制造厂全力配合,水压试验一次成功。所有团队人员都坚守试验现场,到试验结束时已是凌晨1 点多。巴方对此非常满意,没有提出任何疑义。最终,采购经理部按照主设备预引入要求保障了反应堆压力容器到场时间提前了2个月、蒸汽发生器到场时间提前了5个月、主管道及波动管到场时间提前了2个月。
土建也是如此。为了按时引入主设备,土建施工周期必须压缩。K-2/K-3项目部与土建单位反复推敲,选择最优施工顺序,同时采取多种方法保障巴籍工人的出勤率,保证工程的进度,最终土建完工较三级进度计划提前了20天,保障了主设备预引入的前提条件。
中原公司K-2/K-3项目部现场人员不到200人,而项目现场高峰时有近万人在忙碌。那么,项目部是如何统筹协调K-2/K-3项目核电机组建设现场的呢?宋丰伟说:“虽然大家相处都建立在合同关系的基础之上,但都工作在核电现场,生活在中国村,交流接触时间长了,大家都像亲人一样。而管理的最高境界就是像家人一样。”其实,所谓的“亲”,就是为了“华龙一号”,为了国家荣誉,中原公司、项目设计单位、参建方、设备制造厂家之间达成了一种默契。
杨朝东说:“项目管理的理论相当多,没有先进和落后之分,最符合实际的才是最有效的管理。当前,核电建造的装备和技术能力都有了较大的提升,指挥作战的方式自然也要随之改变。主设备预引入就是在务实、创新的精神指导思想下产生的。另外,后方要给予前方足够的信任,要让听得见炮声的人来决策,要全力支持。”
“华龙一号”海外首堆成功实现穹顶吊装,只是打赢了一场关键性的战役,若要取得全面胜利,还需再接再厉。正如杨朝东所说,“未来项目建设道阻且长,过去的成绩只属于过去,一切从零开始,中原公司将继续兢兢业业,全力推进后续工程建设。只有如此,在不久的将来,所有为卡拉奇核电建设洒过汗水的人们,才能带着骄傲和成就感回首奉献的日日夜夜,并且可以自豪地说,我为最真挚、最友好的国家——巴基斯坦奉献过青春和热血。”
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