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华龙一号与高端装备制造
中国力量吊装大国重器
——大连重工环形吊车自主研制一瞥
2016-04-18 14:32  · 来源:中国能源报  · 作者:牟思南 胡清  · 责编:装备

  核电站反应堆厂房环形起重机又称环形吊车,处在反应堆的正上方,是核岛安装、运行和维护期间的关键起重设备。在核电站建造阶段,环吊所吊运的设备多为核岛关键主设备,这些设备不仅制造周期长,且价格十分昂贵,任何一次吊装事故都将造成巨大的经济损失;在反应堆运行期间,环吊上任何物体的跌落都有可能对核电站造成损失,甚至酿成核事故;在反应堆停堆换料检修期间,如果环吊发生故障,换料工作将无法进行。 

  在已开工建设的“华龙一号”示范堆型中,大连重工承担了全部在建堆型环吊的研制任务,国产环吊如何完好吊装自主三代核岛重器?国产环吊又是如何实现升级换代?本报记者来到中国核电站环吊的摇篮——大连重工一窥究竟。 

关键技术大量创新提升 

  在位于大连市区北部的大连重工泉水制造基地,技术人员正在对一块大的钢结构实施组装作业,这是“华龙一号”首台环吊——出口项目核岛用环吊,目前该环吊已进入到组装阶段,计划在今年9月交货。 

  与此同时,福清5、6号机组环吊前期设计也已完成,福清5号机组环吊的生产制造也已经完成了30%的进度,计划在明年初交货。 

  大连重工设计研究院核电设备室主任田树海告诉记者,“华龙一号”在建的6台机组中,大连重工承担了全部6台环吊的研制任务。“在交货工期上,计划今年1台,明年有4台,后年1台。”田树海对按期保质交货充满信心,“公司生产能力是比较强的,在拿到订单之后根据订单情况安排生产、质保计划,每个环节都有时间节点,都有质量见证。” 

  “这次拿到6个在建堆型的订单,与这么多年的技术储备开发是分不开的。”在喜悦中,田树海感受更多是责任和担当,“‘华龙一号’环吊的自主研制、尤其是首台的研制意义重大,对我们来说是一个新的机会,拿下这些项目非常不容易,要做成精品就更不容易。” 

  据田树海介绍,为实现“华龙一号”对环吊的技术要求,大连重工研发团队在前期二代环吊技术基础上,消化吸收国内外先进设计理念,采用自主研发、消化吸收与组合创新,对关键技术进行了大量创新和提升,攻克了多项技术难题。 

  一是环吊设计寿命延长到60年,设计人员在充分考虑腐蚀容差、部件磨损后,反复计算循环疲劳次数,改进相应部件,最终符合60年寿命要求;二是抗震能力大大提高,对承载结构和传动链上的构按照三代核电要求,保证在发生SSE安全停堆地震时,设备在保持住载荷和相关功能的基础上,维持整机的完整性;三是采用新型水平导向装置,开发了新型水平轮,保证满足导向作用的同时可承受较大水平地震力;四是安装期间采用480吨安装小车独立起吊技术,改变原有环吊工作小车与安装小车通过起吊梁联合抬吊的方式,既实现了独立起吊的功能,同时也增大了服务区域和操作的安全性。 

  此外,“华龙一号”环吊还将原有登机平台的直梯设计改用斜梯,便于维护人员到达吊车各个部位;考虑起吊临界载荷时,钢丝绳安全系数参照美国ASME NOG-1标准和德国KTA3902要求,安全系数大于10;电气控制开发了起升结构安全监控系统(PTMS),通过4种有效窗口实时提供环吊运行数据,给环吊的操作和维护带来了极大的便利,最大限度地减少了设备的故障停机时间。 

升级换代编制中国标准 

  记者在采访中发现,大连重工拿到“华龙一号”在建机组全部环吊订单并不是一种偶然。大连重工核电产品起步于20世纪90年代,是国内最早设计制造核电站环吊的企业。从1994年与国外公司联合设计、独立制造国内首台30万千瓦核电站环吊,在消化吸收国外技术的基础上进行自主创新开发,形成了具有全系列完全自主知识产权的产品,产品涵盖国内二代改进型、三代AP1000、三代EPR、三代CAP1000、“华龙一号”各种机型。 

  截至目前,大连重工已为岭澳二期、红沿河、宁德、福清、三门、海阳、台山、防城港等核电项目提供了40多台套环吊设备,总产值近15亿元,环吊产品国内市场占有率达75%,产品技术水平国内领先、国际先进。 

  国产环吊的摇篮更创造了自主环吊的奇迹。2004年,大连重工成为国内第一家拥有二代改进型环吊设计和制造完全自主知识产权的厂家;2007年,大连重工被国家发改委指定为三代核电起重设备国产化研制基地;2011年,承担并完成了国家重大专项《AP1000环吊制造技术》的研制工作;2013年,主编完成了中国《核电站用环形起重机》标准。 

  岭澳核电二期建成以前,我国已建核电站所用核岛环吊均从国外原装进口。自岭澳二期项目开始,大连重工就实现了百万千瓦级核岛环吊的完全国产化,每台环吊的零部件也由原来的全部进口转变为绝大部分从国内几十家外配套厂家采购,带动了配套产业链国产化进程。 

  田树海给记者算了一笔经济账,“二代加机型环吊原装进口价格每台机组大约为5000万元人民币,而大连重工研制的二代加机型环吊价格每台机组不足3000万元,有效地降低了核岛关键起吊设备的造价。目前仅大连重工承制的二代加机型环吊已达22台,为国家节约外汇已达4.4亿元人民币。” 

  现阶段,除了承担“华龙一号”环吊研制任务,大连重工还完成三代AP1000技术1台环吊、三代EPR技术2台环吊的制造任务,全力推进国家核电重大装备国产化,有力支撑了国家核电的建设进程。 

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