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1、 大亚湾核电站18个月换料工程及其项目管理 1、概述为了迎接电力市场日益加剧的竞争，广东核电合营有限公司（简称GNPJVC）于1997年底制定了第一个五年发展计划：主要技术经济指标在两年内赶上世界中等水平、5年内进人世界先进行列（即排名前1/10），其中机组能力因子在2002年达到或超过88%，使核电在经济上具有竞争优势。实现这一目标的重要举措就是采用高性能燃料组件、延长燃料循环周期、实行低（中子）泄漏换料战略：为了贯彻核燃料制造国产化和设计自主化的国策，应实现高燃耗燃料组件制造的同步国产化：设计技术和核燃料制造技术引进的国内合作伙伴主要有宜宾核燃料元件厂（YFP）和中国核动力研究设计院（NP
2、IC）。GNPJVC向世界著名的三大核燃料集团西屋、法马通和西门子公司招标，结果法马通中标。1999年l2月，4组AFA3G组件装入2号反应堆，开始先导运行。2000年l0月，YFP生产线升级改造通过鉴定。2001年7月，法玛通和NPIC完成l8个月换料工程设计。同年8月，YFP完成AFA3G燃料组件的制造。l2月3日，国家核安全局（NNSA）颁发执照，批准大亚湾核电站第9循环开始实施l8个月换料。2001年l2月，AFA3G国产燃料组件首次批量装入2号机组反应堆。2002年1月8日，2号机组第9个循环l8个月换料低泄漏堆芯首次达临界。2、改进方案简述反应堆实施l8个月换料方案，最主要的变化是
3、在堆芯：通过加大堆芯中u的装入量（新燃料组件芯块中掰u的富集度从3.7%提高到4.45%），以延长燃料循环中功率运行时间，从而实现换料周期（从并网到并网）从1年延长到1年半的目的。在18个月换料方案中，燃料组件改用带半跨距中间搅混格架（MSMG）的AFA3G新型燃料组件。为了满足电网要求，大亚湾核电站两台机组均实行l7个月和l9个月交替的换料方案，以避免在每年69月份用电高峰期进行大修。第9、l0循环为AFA2G和3G混合堆芯、也是过渡循环。对一回路运行参数、堆芯功率峰因子、运行方式和水化学技术规范方面进行优化设计调整了换料水箱和安全注入罐中介质的硼浓度，重新确定了慢化剂反应性温度系数、停堆裕
4、量、衰变热、运行图、T和P保护整定点、双端安全注入切换时间和硼稀释事故操纵员最短干预时间等：综合考虑过渡循环的长度、跳跃式长短平衡循环的长度、燃料管理设计灵活性、69月不安排换料大修和一定量的不确定性，大亚湾从l2个月过渡到l8个月运行，大修周期跨度为：单个循环：1323个月；连续两个循环：3039个月和连续三个循环：4559个月。3、主要分项目综述3.1AFA3G燃料组件的制造大亚湾核电站从第9循环开始转为l8个月换料，要求使用YFP制造的AFA3G燃料组件。1999年元月，法马通派出了项目管理的专家到YFP，与YFP项目组人员一起编制了AFA3G技术引进的实施计划，对技术引进的工作做出了详
5、细的安排，使双方的这项合作项目能够在严密的计划指导下进行。在法马通的帮助支持下，YFP在1999年针对M5合金燃料棒的焊接、下管座整体加工、骨架与导向管点焊及套管胀接等关键技术。组织了技术攻关和专家的现场辅导。2001年第一季度成功完成了芯块、燃料棒、骨架和AFA3G燃料组件的产品合格性鉴定。2001年8月30日圆满完成了108个AFA3G燃料组件的生产。第一批AFA3G组件于2001年9月交付。12月装入2号堆，现已人堆运行。在AFA3G燃料组件的制造过程中，法马通派出了两批专家驻厂监造，提供及时的技术支持和服务，为YFP能按时顺利完成AFA3G组件制造提供了坚强后盾。同时，NPIC专家现场
6、跟踪了AFA3G制造的全过程。GNPJVC对AFA3G燃料组件制造的独立监督包括技术监督和质保监督。技术监督是通过委派驻厂代表常驻YFP进行整个制造过程技术控制。在AFA3G制造期间，GNPJVC对YFP每年进行两次质保监查。工程设计工程设计从1999年1月开始至2001年3月结束，完成了针对大亚湾核电站18个月换料的燃料设计、堆芯设计、安全评价以及电站相关系统的论证，产生工程设计文件，报告共计130多份。其中，NPIC完成了49份。工程设计的目标，是在满足增加发电量和各项预计技术指标的前提下，保证核电站的设计仍然满足核安全验收准则，以确保核电站安全、经济、高效地运行。根据设计要求，大亚湾核电
7、站l8个月换料设计中采用了适合长燃料循环的新的燃料组件，并增加了燃料芯块的富集度；设计中还考虑采用先进的低泄漏堆芯装载方式和长期低功率运行等运行方式。此外，根据设计需要，设计过程采用了先进的设计计算方法。设计的变更和先进方法的使用，导致大亚湾核电站原设计基准的改变，以及由此引起电站部分系统、设备的设计和运行参数的改变。工程设计由法马通公司主承包，NPIC和GNPJVC参与绝大部分设计和论证工作。工程设计评价和论证的结果表明，所有涉及大亚湾核电站l8个月换料的设计变更，均满足安全验收准则要求。这表明，大亚湾核电站l8个月换料的实施和运行是安全可靠的。3.3执照申请18个月换料项目执照申请工作始于
8、1997年9月，GNPJVC向NNSA通报了大亚湾核电站启动l8个月换料项目的情况，介绍了项目的总体计划以及电站预期在软、硬件方面的主要变更考虑到项目的复杂性，为了保证项目按时高质量地实施，希望NNSA能早期介入以便同步进行审评。在招投标阶段，GNPJVC就邀请了核安全中心专家参加了潜在承包商技术介绍和论证，使审评专家对国外不同投标商的技术有了较全面的了解。18个月换料审评分为3个阶段。第一阶段进行新程序、新方法的审评；第二阶段对核设计、堆芯热工水力设计、事故分析等重要报告进行审评；第三阶段则对执照申请文件如最终安全分析报告（FSAR）、定期试验监督大纲、在役检查大纲等进行审评。为了使审评人员
9、能尽快并深入了解l8个月换料项目的新技术和新方法，保证审评进度，l8个月换料项目采取了一种新的审评模式。除了通过正式文件渠道交流审评意见外。还制定了执照申请计划，规定审评文件的提交进度和执照申请的里程碑日期，并建立了定期执照申请对话会制度，审评意见尽量在对话上获得解决，节省了文件来往的时间，加快了审评进度。18个月换料项目审评历时近3年。第一、二阶段的审评NNSA共提出了9批审评意见，第三阶段的审评提出了近百条审评意见。双方召开了6次审评对话会，大亚湾核电站回答了全部审评意见和对话会上提出的问题，包括一系列重大问题2001年l2月3日，NNSA批准了l8个月换料项目的执照申请，同意大亚湾核电站
10、从第9循环开始实施l8个月换料运行。同时，NNSA也要求大亚湾核电站需继续在AFA3G燃耗限值、高燃耗燃料组件的弹棒事故分析、PC1分析等方面开展进一步的工作。通过各方的艰苦工作和NNSA的大力支持，18个月换料执照申请工作最终取得了圆满的成功，保证了按原定进度在大亚湾核电站实施l8个月换料循环改进。3.4全员培训为实施l8个月换料，需要对电站进行多项技术改造，并对各专业涉及到的相关技术文件、程序进行全面修改。为确保项目实施的顺利进行，与l8个月换料项目相关的所有管理及技术人员必须接受相应培训，以了解18个月换料的基本情况及其工作中可能受到的影响，并能够处理各自岗位中与l8个月换料有关的问题。
11、为此，大亚湾核电站将l8个月换料培训列入了2001年度授权培训课程授权培训包括专业培训和通用培训。至2001年l1月中旬，在大亚湾l8个月换料项目小组监督下，各类人员的培训实施、记录汇总、授权登记等各项工作均圆满完成。生产部、维修部、技术部和质保部全体核安全一级以上在编授权人员及维修部和技术部日常承包商工作负责人共约1255人参加了培训。3.5现场改造实施18个月换料对堆芯设计、堆芯运行策略和部分核岛系统运行参数进行了重大变更，与其相关的现场改造是分阶段实施的。 NextPage在两机组第6次大修中，每个机组增加了8组控制棒，燃料富集度由3.25%提高到3.7%，同时在2号机组上加装了4组AF
12、A3G先导运行组件2001年811月，在2个机组的乏燃料水池分别加装垫板并提高了池水的硼浓度。两机组第8次大修中，实现了从年换料向l8个月换料方式的全面切换。现场改造工作主要有：提高主回路相连管道及换料水箱的硼浓度，ToT、To保护通道和反应堆硼和补给水系统硼酸箱定值修改，外一内装料堆芯改为AFA3G批换料低泄漏堆芯，运行图修改和循环初一回路氢氧化锂浓度提高至3.5mg/L等。与之相关，需对4组先导组件做跟踪检测。低泄漏堆芯相关工作是首次进行而且占大修关键路径，如换料安全评价及其执照申请、装料操作、启动物理试验等。4、成功的项目管理4.1招标与评标4.1.1招标文件招标前，发出“招标技术规范要
13、求框架”，作为潜在投标商答询和标书准备的提纲。招标文件包括邀请函、总条款、投标指南和投标技术规范，投标文件和进度。投标技术规范包括供应和服务范围、技术要求、项目组织管理、进度、变更处理、担保和质量保证/质量控制。技术要求中规定了运行工况、设计目标、关键安全参数、循环灵活性以及设计分析、系统功能评价、燃料制造、技术转让、国内参与、先导组件和用于未来选择其它燃料供应商的相容性数据。4.1.2投标书评议由于招标书体现了公平、公正、公开、合理和真诚的精神，吸引了西屋、法马通和西门子公司踊跃投标。技术评价包括：硬件技术、分析技术、技术转让、组件制造国产化、投标书完整性、投标商资信和经济性等评价。硬件技术
14、评价：包括包壳材料、定位格架与跨间搅混叶、燃料组件、可燃毒物在严酷条件下的功能、抗风险能力和运行经验丰富，以及堆芯的安全性和燃料经济性分析技术评价：包括核设计、燃料热工力学、热工水力、统计方法、系统瞬态和失水事故的分析方法的功能、精度、成熟性和安全评审状况。技术转让评价：转让的范围，深度，适用性、配套性、更新前景、使用权限制和培训深度。组件制造国产化评价：改造的范围、技术含量、充分性、水份和陷阱、进度、产品用途限制和提成条款。经济评价：服务费用、设计技术转让费用和培训费用；制造技术转让费用、生产线改造费用，及其对电厂收益的影响；不同堆芯设计对燃料循环成本和电厂经济效益的近期与长期影响。投标书完
15、整性评价。投标商资信评价：包括对输出国政府同意第三方核责任和技术转让条款的保证、投标商产权重组对项目的影响以及投标商财务状况对降价潜力的影响。经详细评价和专家无记名投票评分，广东核电总经理部选择了法马通公司作为主要合作伙伴，使之承担实施18个月换料循环项目的设计、技术、质量、供应和进度的最终责任。4.2中方参与单位良好协作大亚湾核电站实施18个月换料项目的计划得到GNPJVC董事会的批准立项后，大亚湾核电站立即向YFP和NPIC进行了通报。国际招标书发出的第二天，GNPJVC副总经理就率团赴宜宾，向YFP和NPIC正式通报发标情况，三方就项目目标达成了共识：18个月换料工程项目在提升核电站运行水平的同时，可提高国内设计自主化能力和实现先进燃料制造国产化。作为国内承标的一方，在招投标期间，YFP按照GNPJVC的要求编制了项目进展工作计划，组织了对法马通、西屋、西门子三家公司的标书进行系统地消化，完成了对三家公司的技术磋商，6月至8月完成了标书的答辨。经过充分讨论和酝酿，并综合YFP和NPIC的意见后，GNPJVC授标给法马通公司。随后。三方通力合作，完成了6大合同的谈判和签约。3年项目执行期间，三方的一切工作都是围绕着于200
