AP1000核電工程合理工期研究與分析

郭超

1、引言

三門核電1號機組是全球首臺AP1000核電機組，于2009年4月開工建設。建造過程中因核島設計嚴重滯后、關鍵設備供貨嚴重延誤、項目管理模式復雜等不利因素，疊加首堆監管的特殊性，導致工程建設進度延誤長達58個月。工程延期直接造成項目總投資增加，給電力市場化改革下的核電項目經濟性帶來巨大挑戰。因此，必須在保證安全質量的前提下，制定合理的工期目標，從源頭控制工程總投資，努力提高項目經濟性，為機組參與市場化競爭提供基礎。

2、依托項目進度延誤主要原因分析

AP1000技術首次應用于工程實踐，導致三門核電一期工程建設過程中出現許多未曾預料到的困難，建設工期幾近翻倍。分析其進度延誤的主要原因，可為后續AP1000項目合理控制建設工期提供借鑒。依托項目進度延誤的主要原因有：

（1）核島設計進度嚴重滯后。西屋聯合體的前期設計工作開展不充分導致項目出現“邊設計、邊建造、邊修改”的現象，對建安施工進度造成嚴重影響。

（2）設備技術要求高、研發和制造難度大。如主泵采用首次制造的高功率、高轉動慣量的大尺寸屏蔽泵，原型試驗耗時近三年才完成；設備采購技術規范未按計劃發布或發布后頻繁變更，導致設備供貨進度滯后嚴重，直接制約建安施工的推進。

（3）項目合同模式與管理關系復雜。項目參與方引入西屋聯合體，管理模式較核電工程通常采用的工程總承包模式更為復雜，接口眾多導致責任界面不清晰，管理和協調難度大，使項目推進難度顯著增加。

（4）首堆監管的特殊性增加了核安全評審的難度和周期。一期工程因首堆的特殊性倍受監管部門與外界的關注，加之建造過程中暴露一些問題和技術風險，使得國家監管部門對審評工作更加謹慎和嚴苛，從而影響了項目的整體進度。

3、AP1000項目合理工期分析

三門核電一期工程單臺機組計劃建設總工期為56個月，盡管由于上述多種原因導致項目總工期大幅延誤，但從一期工程延誤原因分析以及3、4號機組FCD前準備經驗來看，在剔除首堆建設的特殊因素、AP1000建造技術逐步標準化的情況下，后續AP1000項目單機組的建設工期56個月是合理可行的。

（1）建安階段：核島FCD至冷態試驗開始工期43個月。關鍵施工邏輯為核島底板大體積混凝土澆筑后3個月就位CV底封頭，隨后交叉施工CV內部混凝土結構和就位主要CA結構模塊，至FCD后18個月和23個月分別施工完成107英尺平臺（地面標高為100英尺）和135英尺平臺，此后引入IHP、RVI、Q601、環吊、SG等大型設備和模塊，以便CV頂封頭就位；環吊可用后立即開展SG支撐及相關鋼結構安裝、主泵和RVI安裝等工作，實現RCS主系統移交和調試，支持冷態試驗開始。關鍵路徑圖如下所示，各環節工期和邏輯較為合理，只要設計進度滿足要求，關鍵設備和模塊按期交付現場，此階段43個月的工期是可實現的。

（2）調試階段：冷態試驗開始至機組商運工期13個月。關鍵路徑邏輯為冷態試驗試后2個月開始熱態功能試驗，熱試持續約2個月，之后進行3個月左右的裝料準備，裝料后6個月具備商運條件。從三門和海陽核電一期工程的實踐看，剔除首堆和首三堆試驗的影響，此階段13個月工期是可實現的。

4、AP1000項目工期優化方向

在核電項目經濟性面臨多方面挑戰的新形勢下，工期優化勢在必行。長遠來看，隨著主泵、DCS和爆破閥等關鍵設備完全實現國產化后，如AP1000機組能實現規模化和批量化建設，建造技術和施工組織可以實現標準化，總工期可在56個月的基礎上適當縮短。工期優化的方向包括：核島內部結構施工關鍵路徑邏輯和工期優化、主設備安裝關鍵路徑邏輯和工期優化、大宗材料施工及系統移交關鍵路徑邏輯和工期優化、專用工器具開發和施工技術方案優化、資源投入優化等。幾個具體的切入點舉例如下：

（1）CV底封頭吊裝前在場外完成內部第1層結構的鋼筋綁扎，并考慮第2/3層結構同時澆筑，以縮短后續模塊就位時間。

（2）在評估不發生熱變形的情況下，增加坡口加工機和焊機等資源，將主管道兩個環路的安裝焊接施工由串行改成并行施工，可以有效縮短關鍵路徑工期。

（3）提前開始主泵制造并盡早到貨，以便在SG永久支撐安裝完成后即開始主泵安裝，之后對主泵進行成品保護并連續安裝SG腔室內大宗材料，可以適當縮短工期。

5、對后續項目工期控制的建議

綜合筆者在進度管理方面的工作實踐，在后續AP1000核電工程的工期控制中，應重點做好以下幾個方面工作：

（1）在項目開工前建立一套分工明確的進度分級管理體系，集中力量編制不同層級的基準進度計劃，各項工作相互銜接、連貫統一，并且具有聯動性。后期在計劃跟蹤上重點抓住關鍵路徑工作不放松，及時做好偏差分析和協調工作。

（2）著重做好關鍵模塊和設備的采購進度管理，加強現場模塊組裝和設備到貨與吊裝就位之間的接口協調，確保供貨進度能滿足土建和安裝的進度需求，使AP1000模塊化和“開頂法”施工的優勢充分發揮出來。

（3）選用成熟的合同管理模式和經驗豐富的承包商，同時加強前期的合同談判，力爭設置更多有利于工期控制的合同條款。充分利用合同約束條款、支付點審查以及激勵協議等商務手段推動工程建設。

（4）在滿足質保要求的前提下，持續推進管理提升工作。建立重大問題定期協調機制，必要時成立專項工作組攻堅克難；堅持以問題為導向，適當簡化工作流程和管理層級，通過與問題最終解決方直接協調來提高問題解決效率。

6、結語

AP1000依托項目三門核電一期工程均已順利建成投產，這對于我國核電行業的發展具有重要意義，在不遠的將來，AP1000項目的批量化建設也會成為可能。但隨著核安全投入增加、物價不斷上漲和電力市場化改革的推進，核電項目的經濟性問題將會越來越突出。項目業主必須高度重視建設工期的控制和管理，充分吸收依托項目的良好管理經驗，確保工程建設的工期合理可控。