創新管理模式 開啟我國核電安全高效發展新局面

◎ 中廣核工程有限公司

創新管理模式 開啟我國核電安全高效發展新局面

◎ 中廣核工程有限公司

中廣核工程有限公司（以下簡稱“公司”）成立于2004年，是中國廣核集團有限公司的全資子公司和中國第一家專業化的核電工程建設與管理公司。公司注冊資本12.86億元，截至2014年12月，公司擁有總資產約230億元人民幣，員工6200余人。

在國際能源低碳化、國內經濟新常態和市場化改革全面深化的背景下，為適應未來發展，公司秉承“鑄造精品，成就價值，構建和諧，共同發展”核心價值觀，以“安全第一、質量第一、追求卓越”為基本原則，嚴格實施工程安全、質量、進度、投資、技術和環境“六大控制”，堅定“打造國際一流的AE公司”（AE：Architect Engineering 工程設計與建造、工程管理一體化的模式）的戰略不動搖，全面掌握核電建造技術，致力于成為績效卓越、品牌一流的核電站系統集成商和核電專項技術服務商。

通過標準化、規模化建設中廣核集團自主品牌CPR1000核電項目，公司積極承擔、參與三代核電技術EPR、AP1000技術的引進、消化和吸收，形成具有自主知識產權的三代核電技術ACPR1000+，不斷增強技術創新能力，提升核心競爭力。自2010年以來，公司已陸續建成投產7臺機組，分別為嶺澳二期兩臺機組，福建寧德一期1號、2號機組，遼寧紅沿河一期1號、2號機組、陽江1號機組。目前在建機組數量13臺，總裝機容量達到1550萬千瓦，在建機組數量和裝機容量均位居世界第一。

在中國廣核集團有限公司科技創新的引領下，公司堅持“四個自主”全面建成嶺澳二期項目；形成具有自主知識產權的ACPR1000技術方案，成功應用于陽江項目5號、6號機組及紅沿河二期；完成“華龍一號”技術融合方案；深化關鍵核電技術的研發和推廣，完成了主管道自動焊、自密實混凝土澆筑、模塊化等多項技術創新。

利用核電AE公司集成優勢，公司與國內裝備制造企業、科研機構、高等院校積極合作，先后成立中廣核核電設備國產化聯合研發中心、國家能源核電工程建設技術研發（實驗）中心，搭建形成“政產學研用”的協同創新平臺，帶動了整個產業鏈5400多家企業共同發展，形成核電工程國產化生態圈。

截至2014年，由公司承擔國家核電重大專項、國家能源局工程示范項目、科技部“863”計劃、科技支撐計劃、廣東省產學研等項目30余項，累計承擔國家行業標準課題444項，各類知識產權申請與保護788項，獲得省部級獎項65項。公司總經理束國剛在2015年工作會議上指出，當前及未來一段時期，是公司轉型發展的戰略機遇期，公司將面臨“安全零重傷、質量零缺陷”、“正向設計”、“電價倒逼造價”、核電“走出去”、“作風建設永遠在路上”等五大新常態。對照新常態，提出了打造AE品牌新優勢、打造業務發展新優勢、打造管理提升新優勢等要求。

運用聯合施工模式帶動我國核電工程大協同

中廣核工程公司基于嶺澳二期核電站示范項目的成功建設，總結了核電工程建設的三條成功經驗。第一，追求“安全第一、質量第一、追求卓越”是建設優質工程的基礎；第二，圍繞共同目標，打造工程大團隊是核電項目建設組織成功的關鍵；第三，堅持創新、不斷改進是提升核電工程管理水平的必由之路。聯合施工模式正是打造工程大團隊、帶動工程大協同，打造施工管理新優勢的必經之路。掌握關鍵建造技術、掌控關鍵資源，形成以技術集成為特征的協同創新是AE公司技術進步需堅持的方向，是進一步提升核心競爭力的關鍵。工程公司在面對“國際化、多技術路線、小批量建設”的新形勢，積極應對，在業已形成的管理基礎上通過建立聯合施工模式實現“技術立身、成本立命”，實現從“管理型”向“生產型”轉變。

“聯合施工模式”旨在建安合同管理模式創新，打破過去“整體分包、分層管理”的傳統方式和慣性思維，公司施工板塊通過打造“聯合施工隊”，使施工板塊人員融入建安實體各層級，縮短管理鏈條，通過擔任關鍵崗位，具體參與到建安實體的各單元作業中，對人、機、料、法、環各環節全過程參與，從而實現對核心技術、關鍵人員、專用工具等資源的實體化掌控，同時還能實現與合作伙伴利益共享、風險共擔、取得共贏。

2014年7月15日，公司在陽江核電站5號、6號機組和核島安裝施工單位廣東火電組建主系統（簡稱“EM2”）聯合施工隊，這是“聯合施工模式”的試點和可行性探路。

主系統安裝是核島安裝的核心，具有價值含量高、技術難度大、施工邏輯性強、清潔度要求高、問題處理周期長等特點。工程公司以陽江5號、6號機組建設為切入點，打破分層管理的傳統理念、主動向下游產業鏈延伸，在陽江5號、6號機主系統安裝采取了“聯合施工”的創新模式，實現了跨公司的資源配置、職能整合及業務流程優化，縮短了管理鏈條、減少了工作接口，促進了管理效率提升。

派駐主系統隊經理、生產部經理等20余名關鍵崗位人員至廣東火電項目部，與廣東火電共同組建陽江5號、6號機主系統聯合施工隊，實現了對核島主系統安裝的主導、掌控。

依托聯合施工隊這一平臺，工程公司積極推進主系統施工關鍵工藝實操能力建設及資質獲取，已獲國家核安全局頒發的主管道自動焊操作工資質、CRDM焊接操作工資質、目視檢測（VT）資質、滲透檢測（PT）資質、射線檢測（RT）資質；獲得API激光跟蹤儀測量及計算操作認證、ITH分體螺栓拉伸機開關蓋操作授權；同時針對人員實操技能提升，組織主系統施工隊25人分批參加深圳職業鑒定機構培訓，獲得焊工、電工、起重工、鉗工等資質認證，為核島安裝關鍵領域由管理型向生產型轉型邁出堅實一步，為核島安裝生態型產業圈、產業化工人隊伍打造奠定了基礎。

自2014年4月陽江5、6號機主系統聯合施工隊首批人員進駐并運作，實現安全質量控制環節前移、下沉及在線控制，強化了公司各板塊及產業鏈的大團隊建設、促進現場驅動型技術協同機制形成，推動廣火主系統施工體系建設從無到有，在施工組織及技術準備方面發揮重要作用；主系統聯合施工模式及外派團隊的引入，替代原定國外技術支持費用近億元，有效降低工程建設及公司管理成本。主設備專用工具研發、主系統施工工藝創新、主回路施工可視化系統開發等方面實現了突破。自主設計和開發了370余項專用工具，其中21項獲得國家實用新型專利；創新或改進了近20項主系統相關關鍵施工工藝，如主管道自動焊工藝、主設備三維測量及擬合計算技術、主泵電機離線油沖洗工藝，其中15項成果獲國家發明專利；聯合廣東火電進行可視化系統、物聯網系統等先進管理工具應用，并可實現工程管理系統的互聯、互通，實時掌握工程建設基礎數據信息。相關成果獲得了核能行業協會科學技術一等獎、中國機械工業科學技術獎一等獎、國家能源行業科技進步獎二等獎、中國電力建設企業協會QC成果一等獎、廣東省管理創新成果二等獎。

核島主系統聯合施工模式的創新及應用，是以AE文化為引領，創新施工管理思路，打造核電工程大協同的一次大膽嘗試，它實現了安全質量控制環節前移和下沉、對安全質量活動進行在線控制，為公司管理向生產轉型政策的落地提供了新的思路，已作為后續華龍一號項目、AP1000項目、國際項目聯合施工模式策劃及實施的重要參照。

搭建協同創新平臺加快主管道自動焊項目研發

主管道的焊接質量直接影響核電站的安全運行，采用傳統手工電弧焊進行主管道焊接時，每個焊縫需要兩名優秀焊工同時焊接35天才能完成，工作量巨大、勞動強度高、施工環境惡劣，隨著核電建設的發展，主管道手工電弧焊工藝已不能滿足核電批量化建設需求，采用高效穩定的自動焊技術是必然選擇。

為掌握主管道自動焊關鍵技術，滿足我國核電自主化、批量化建設需求，2008年中廣核工程公司聯合國內核電設計、制造和施工等單位組成研發團隊，在運用協同創新管理理論的基礎上，充分結合核電建設以及主管道自動焊技術特點，通過項目統籌、資源整合，搭建政產學研用協同創新平臺。平臺建設涉及到各類資源的集成和共享，也涉及到許多領域和眾多的利益主體，是一項面廣而復雜的系統工程，運行機制體制是它核心部分。通過建立協同創新體制，實現項目統籌規劃，理順參與各方的復雜關系，明確各方的權利、義務和分工，激發協同與創新的欲望和動力，克服原有創新環境的弊端；同時實現對協同創新平臺運行過程中需要的人、財、物以及各項保障等進行統一調配，達到資源整合的目的。

“協同創新”是指創新資源和要素有效匯聚，通過突破創新主體間的壁壘，充分釋放彼此間“人才、資本、信息、技術”等創新要素活力，實現深度合作，是提高自主創新能力和效率的最佳形式和途徑。協同創新機制是適應協同創新行為的一種全新管理模式，在進行系統的理論探索的同時，充分結合核電“安全第一、質量第一”的建設理念以及主管道自動焊管壁厚、組對要求高、變形控制嚴、位置特殊和空間狹窄的技術特點，形成協同創新機制。

為打破產、學、研、用各自為政的壁壘，實現產學研用的無縫鏈接，公司充分發揮用戶作為技術創新的出發點和落腳點的主體角色，在各責任主體間建立了信函往來、定期例會、專題交流、人力派遣與合署辦公等各種互動機制，形成了“以用戶全程參與為紐帶、各責任主體全面互動”為基礎的全方位溝通機制。

項目執行過程中，公司與各責任主體之間接口數據文件傳遞近千次，組織各種例會、專題會、評審會近200次；其中，在項目執行的關鍵點，中國核動力研究設計院、中廣核工程有限公司等還進行了短期人力派遣與合署辦公。

全方位的溝通與協調機制促進了項目實施過程中各項技術、管理問題快速解決，實現了項目信息的實時共享和團隊資源的統籌調配，保障了產學研用的無縫鏈接。

針對項目推進可能遇到的利益分配、產權劃分、風險分擔等糾紛，中廣核工程有限公司一方面在合同或合作初始，提前通過協議予以界定，明確各合作主體的職責和權益，并按各責任主體的投入比重，建立了相應的成果分享、風險共擔的機制；另一方面在項目實施過程中，組建由各責任主體共同參與的“專項協調委員會”，以推動過程中可能遇到的具體問題解決，從而有效保障“產學研用”一體化運作，并促進了產學研用合作模式深入、穩定、持續發展。

用戶為導向的產學研合作平臺

產學研用的多元化合作模式

公司以核電建設重大技術革新——主管道自動焊項目研發為契機，探索出了一套完整的團隊協同創新管理模式，通過搭建基于主管道自動焊的協同創新管理平臺，實現項目統籌、資源整合、政產學研用的結合，建立了國家級的主管道自動焊實驗室， 促進了上下游各方的團隊合作。通過自動焊項目實施，帶動了整個核電行業建造技術水平的發展，培養了一批優秀的核電建設人才隊伍。如今，公司主管道自動焊技術已在寧德核電項目成功示范應用，并已推廣至陽江、紅沿河等所有中廣核后續項目，打破了國外對該技術的壟斷，填補了我國在此領域的空白。

五大創新成果，推動我國核電設計和建造水平跨越式提升

公司嶺澳二期項目的成功實施，全面提升了我國核電自主設計能力，形成了我國首個自主的改進型百萬千瓦級壓水堆核電機型——CPR1000，使我國成為世界上少數幾個具備百萬千瓦級壓水堆核電工程自主設計能力的國家之一，為我國自主“三代”核電技術的研發奠定了堅實的技術基礎。

嶺澳二期促進我國百萬千瓦核電關鍵設備成套制造技術能力的提升，形成了以一重、二重和上重為產業龍頭的大型鑄鍛件制造基地，以東方電氣、上海電氣和哈爾濱電氣為產業龍頭的核電設備制造基地，以沈陽鼓風機集團、中核蘇閥和大連大高閥門為代表的核級泵閥制造基地，使我國成為世界上少數幾個具備百萬千瓦級核電站設備成套制造能力的國家，極大提升了我國裝備制造業整體工藝、材料和加工水平，使我國高端裝備制造業擠身世界先進水平。目前，嶺澳二期形成的中國百萬千瓦壓水堆核電自主設計、設備制造、工程管理等系列科技成果已經全面應用于遼寧紅沿河、福建寧德、廣東陽江、廣西防城港等22臺同類型核電機組建設中，為推進我國核電批量化建設，也為我國自主“三代”核電技術的研發奠定了堅實基礎。

嶺澳二期完善了我國核電技術標準體系，制修訂國家標準和行業標準199項（其中新編175項），填補了核電站設計、建造、安裝以及調試等多個領域的空白，培養了一批高水平的專業人才隊伍，為國家核電發展戰略的實現提供了技術和人才保障。同時，嶺澳二期優化了我國能源結構，緩解了地方電力供需矛盾。每年可向南方電網提供150億度安全、清潔、經濟的電力，對緩解電力供需矛盾、優化能源結構起到了重要作用。嶺澳二期投運后，每年相當于減少電煤消耗640萬噸，減少二氧化碳等溫室氣體排放1500萬噸，產生的環保效應相當于種植了10萬公頃森林，環境效益顯著。兩臺機組按照設計壽命40年（具備過渡到60年條件）計算，整個運營期發電收入將達到2580億元，拉動GDP增長3040億元，總產出5620億元。

嶺澳核電站二期

在核安全、數字化儀控、電廠熱力性能提升、關鍵設備制造、工程管理等方面，嶺澳二期項目在建設過程中進行了系統集成創新，實施了包括采用先進核燃料組件、數字化控制系統和先進主控制室、半轉速汽輪發電機組等15項重大技術改進在內的300余項技術改進與創新，取得了一系列科技創新成果。

突破堆芯設計、嚴重事故預防與緩解技術等大型商用核電站核島設計關鍵技術難題，形成我國首個可以批量建設的百萬千瓦核電自主技術方案，顯著提升了核電站安全性。

國際上，大型商用核電站設計一直為美、法等少數發達國家壟斷。嶺澳二期工程首次自主完成了百萬千瓦核電機組從總體設計、初步設計到詳細設計的全過程工程設計，并在堆芯設計、嚴重事故預防與緩解等方面進行了多項技術創新，與國外同類型技術相比，堆芯損壞頻率、早期放射性大量釋放頻率均有大幅下降，安全性及各項技術指標達到或優于國際同類機型先進水平。

首次在新建核電站采用國際先進的AFA3G燃料組件，運用創新的設計分析技術，提高了設計精度，首次實現百萬千瓦核電機組堆芯自主化設計；優化了燃料組件、控制棒組件和可燃毒物等類型及布置方式，增加了反應堆安全裕量，穩態額定工況下偏離泡核沸騰比（DNBR）裕量增加約20%，事故工況下DNBR裕量增加15%以上。

針對被國際上列為核安全相關共性重要問題的地坑濾網堵塞風險，國內首次開展了相關的事故情景分析、碎片產生與傳輸分折、化學效應分析和下游效應分析，完成了相關安全改進設計，研制了具有自主知識產權的新型地坑濾網設備，該技術方案已廣泛應用于國內核電機組的地坑濾網改進。

改進應急輔助給水系統設計，優化應急給水泵配置，提高核電站應急給水的可靠性；改進核電站應急柴油機組設計方案，提高了應急電源的保障能力。通過實施應急堆芯冷卻系統、應急給水系統和電源系統等改進，提高了核電站事故預防能力。

開發先進的非能動氫氣復合器，降低了安全殼氫氣爆炸風險，可有效防止類似福島核電站氫爆事故的發生；實施安全殼過濾排放改進、穩壓器卸壓功能延伸改進、編制嚴重事故管理導則等一系列措施，有效緩解了核電站發生嚴重事故后對公眾及環境影響。

首次自主完成數字化儀控系統和先進主控室設計，實現我國核電站控制系統由模擬向數字化的跨越。

此前，國際上已采用數字化儀控系統（DCS）的核電站只有法國的N4核電站、我國的田灣核電站（DCS由俄羅斯負責設計），嶺澳二期首次自主完成DCS和先進主控室設計，全面掌握了核級DCS和先進主控室設計技術，打破了外國技術壟斷，各項性能指標達到國際先進水平，顯著提升了核電站運行可靠性。

首次自主完成核電數字化儀控設計，針對核電站DCS共模故障世界性難題，開發反應堆保護系統多樣性功能分組、操縱員界面、后備保護等技術，緊急停堆功能拒動率小于10-7；突破后備模式切換、系統生命監控、主控室降噪等技術難題，建立數字化的人機交互技術體系，研發多項數字化規程顯示及控制方法，率先采用報警抑制技術對核電站報警進行智能化管理和顯示，實現我國核電站控制系統由模擬向數字化的跨越，成果達到國際領先水平。

首次建立完整的核電站數字化調試技術體系，編制調試啟動試驗程序74份；開發基于DCS平臺的專項試驗調試技術，建立DCS信號缺省值分析方法和原則，研發核電站數字化電源切換試驗、機組模擬運行等仿真裝置，實現核電站數字化調試。

嶺澳核電站二期

開發并應用最先進的狀態導向法事故處理規程（SOP），針對事故情況下核電站的運行參數和狀態，引導運行人員對機組進行控制，確保機組順利進入安全狀態，我國核電站首次全面實現了數字化運行。

首次采用高中壓合缸半速汽輪發電機組技術方案，并對常規島設計進行了多項技術創新，機組額定功率和電廠熱效率均提高了10%，電站經濟性顯著提升。

我國百萬千瓦核電機組此前一直采用全轉速汽輪發電機組，機組功率受末級葉片尺寸、材料、制造等制約，難以進一步提高。嶺澳二期項目首次創造性應用半速汽輪發電機組加彈性基座技術方案，對常規島系統及布置進行全面設計創新，在保持堆芯功率不變的情況下，機組額定功率由參考電站的990MWe提高到1087MWe，電廠熱效率由34.1%提升到37.4%，創國內核電廠熱效率最高紀錄。

國內首次研究提出高中壓合缸及最長汽輪機末級動葉片（1430mm）設計方案，獨立開展濕蒸汽汽輪機通流設計驗證，應用冷端優化技術確定最優循環冷卻水流量和經濟背壓，提高了汽輪機組熱效率，機組額定功率由引進電站的990MW提高到1087MW，出力增加10%。

首次自主完成百萬千瓦核電機組主蒸汽管道甩擊荷載分析及防甩擊結構設計工作，確保主蒸汽管道在發生斷裂的極端事故情況下，不影響核島系統與廠房的安全。

首次采用性能抗震設計理論進行常規島廠房抗震設計，進行中震彈性設計和大震作用下靜力彈塑性分析；研究開發百萬千瓦核電半速機彈簧隔振基礎技術，解決了基礎共振、汽輪機地震加速度響應技術難題，填補了國內核電站大型低頻基礎設計技術的空白。

實施常規島廠房運轉層和中間層大平臺、循環冷卻水管溝豎向重疊式布置等設計改進，解決了半速機廠房尺寸過大和造價增加的難題。

攻克主設備制造系列關鍵技術瓶頸，首次實現百萬千瓦核電設備的成套制造，大幅提升了我國裝備制造核心技術能力。

嶺澳二期項目開發了900余項先進制造工藝及裝備，成功實現以反應堆壓力容器、蒸汽發生器、堆內構件、控制棒驅動機構、半速汽輪發電機組及汽水分離再熱器等百萬千瓦核電關鍵設備自主制造，產品質量達到國際先進水平，使我國成為世界上少數幾個具備百萬千瓦核電機組成套設備生產制造能力的國家之一。以項目為依托，先后建成了廣東南沙、上海臨港等核電站重型裝備生產基地，形成以東方電氣、上海電氣為產業龍頭的核電設備制造基地，年產規模達到10臺套以上。

采用反應堆壓力容器堆芯筒體整體鍛件技術，有效提高壓力容器堆芯區材料的抗輻照能力；嚴格控制反應堆壓力容器有害元素銅、磷、硫等含量，降低了材料的參考無延性轉變溫度（RTNDT），可有效延長反應堆壓力容器的使用壽命，提高了壓力容器運行安全性。

研究開發了反應堆壓力容器、堆內構件、控制棒驅動機構、蒸汽發生器、汽水分離再熱器等關鍵設備的先進制造工藝及裝備。開發反應堆壓力容器大口徑接管自緊式機械密封裝置，成功解決了大口徑水壓試驗難題，研發反應堆壓力容器頂蓋與控制棒驅動機構管座的整套焊接工藝技術，解決了控制棒驅動機構管座J型焊縫根部缺陷控制難題；應用數控真空電子束焊接技術，攻克堆內構件導向筒雙孔管、方形包殼管焊接變形技術難題；研制一種特長專用加工設備和特殊刀具，攻克控制棒驅動機構驅動桿細長軸的加工技術難題；自主研發可移動式自動控溫電加熱裝置，有效解決了蒸汽發生器分區精確控溫問題，研制了蒸汽發生器管子管板封口焊專用射線檢測裝置，解決了封口焊遠距離射線檢測難題。

成功完成了國內重量最重、體積最大、結構最復雜的汽輪發電機組設備制造。開發核電汽輪機空心葉片內背弧熱壓成型工藝、大型轉子加工裝配新工藝等一系列新技術，保證了汽輪發電機組設備制造的質量，主要技術經濟指標達到國際先進水平。

采用核電工程總承包管理，率先走出一條核電工程專業化、集約化建設道路，為我國核電站批量化建設奠定工程管理基礎。

一直以來，我國核電建設都采用“大業主管理”模式，技術協同與創新缺乏平臺支撐，建設資源得不到有效整合，建設經驗無法有效積累和傳承，行業整體能力難以實現突破和提升，無法支撐國家標準化、規模化、批量化發展核電的要求。嶺澳二期創新我國核電工程管理模式，首次實施核電工程總承包管理，實現核電工程建設的專業化、集約化，安全優質高效完成工程建設，是我國首座由專業化工程總承包單位全范圍全過程負責建設的核電站。

首次在核電項目實施工程總承包管理，建立了集安全、質量、進度、成本、技術、環境等“六大控制”于一體的核電工程信息化（IMS）管理平臺，對項目進行體系化控制，在確保工程質量前提下優化了施工工期、降低了工程成本，成為國內核電工程總承包的典范。

建立與國際先進水平接軌的集約化核電工程建設模式，在國內率先成立了集核電工程設計、設備采購與成套、建安施工、調試啟動、工程管理等業務于一體的核電AE（Architect Engineering）公司，通過前后臺、矩陣式運作的組織模式創新，為后續我國16臺機組的建設提供了重要的經驗，開創了我國核電安全高效發展的新局面。

適應轉型與提升需求實施“同心圓”戰略和“走出去”戰略

公司為了適應轉型與提升的需求，以市場化為導向，通過在役及核技術、海上風電、國內非核、國際非核四大核心業務上全力推進“同心圓”戰略，形成以在役及核技術服務為主體，海上風電、儲能工程等新興能源和煤炭燃氣等傳統石化能源的清潔利用為重點，并逐步向水電、海水淡化、節能和民用核技術應用等領域拓展。

2014年10月，中廣核工程有限公司與業主伊泰新疆能源有限公司簽訂熱電裝置《工程總承包合同》、《設備供貨合同》、《材料供貨合同》，負責承擔熱電裝置的工程詳細設計、設備材料采購、施工、單機試車直至工程中間交接期間的項目管理和項目建設實施的全部工作。該合同金額預計將達到30個億。

2014年7月，公司與法國焊接研究所在法國簽署了設備監造合作協議。根據協議，公司將為法國焊接研究所提供設備監造方面的人力及技術支持服務。該協議的簽署標志著公司在國際大型項目監造業務上“走出去”邁出了關鍵一步。

中央財經領導小組第六次會議和國家能源委第一次會議明確提出，要在采取國際最高安全標準、確保安全的前提下，啟動沿海地區新的核電項目建設。這是黨中央關于核電發展做出的重要決策和部署，既是保障我國能源安全、優化能源結構的戰略選擇，也是提高高端制造業水平，促進裝備產業規模發展的迫切需要。核電發展迎來機遇期，中廣核工程有限公司也將迎來更大的發展空間。