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关注AP1000核电信息周刊第6期：主泵问题可能影响我国AP1000建设进展业内消息称，国家核安全局已经于09年11月份了解到AP1000主泵测试在500小时结束之前已经失败。业内人士去年10月26日透露，AP1000主泵轴承在进行加载推力试验时发生燃烧。并透露，中方已针对主泵试验事件向美方提出索赔要求，并敦促美国方面针对AP1000反应堆冷却剂泵作出修改，但并未透露索赔细节。西屋解释及行动然而，西屋公司称中方的这一表述并不准确。西屋公司发言人沃恩吉尔伯特在12月17日的电子邮件中称，这个测试问题在于这既不是一次性能测试，也没有失败。这只不过是一次初步的、无负载测试。对这个测试的一项分析表明，在全面的性能测试可以实施之前将很有必要再对主泵进行一些修改。吉尔伯特表示，西屋公司和EMD将继续分析主泵初步测试结果并采取必要改进。我们期望性能测试将于2010年年初进行，并且期望这将不会影响三门第一台机组在2013年商业运行的目标。吉尔伯特还表示，三门第一台机组，也就是全球首台AP1000机组的首次装料和竣工日程表并未改变，日期仍然是2013年5月和同年11月。影响中国核电？中方官员09年底宣布，由于反应堆冷却剂泵的修改，将西屋AP1000作为中国第三代反应堆模型标准的验证已经被推迟了。西屋公司表明，在美国进行空载试验时，由于该主泵的原有设计不能正常工作才作出这一修改。空载试验指那些不安装主泵叶轮的试验。早在09年9月，西屋便开始了将屏蔽电动泵作为AP1000的原型泵进行无负载试验。中方官员表示未来AP1000在中国的命运将取决于西屋能否证明屏蔽泵可以作为主泵成功运行。中国国家核安全局日前证实，中国当前在建的几座AP1000核电站获发牌运行前几大突出问题之一便是主泵能否正常运行。AP1000主泵试验出问题将可能对三门、海阳项目进度带来影响。中核集团一位官员不久前表示，中国国务院已经批准了将AP1000作为在内陆发展核电的第三代反应堆模型。但这位官员也表示，上述决议能否实施同样取决于全屏蔽电动泵能否在AP1000上成功运行。虽然屏蔽电动能在核潜艇上拥有悠久的运用历史，但这是其首次应用在商业核电站上。中方官员还称，虽然AP1000已经被选定为未来部署在我国内陆几个省份不同核电站的机组型号，但是法国阿海珐集团（Areva）的第三代核电技术仍旧是一个选择，尤其当AP1000不能满足其业绩目标时。对此，业内专家认为情况并没有那么严重，国家选择依托三门AP1000项目使之作为我国第三代核电自主化发展依托项目属国家既定的政策方针，大方向不可能轻易更改。纵观全球，核电新技术首堆建设不可能是一帆丰顺的，芬兰在建设首台EPR过程中遭遇诸多问题困扰，项目建设延期，因此AP1000首堆建设不畅理应是意料之中的。另外，AP1000屏蔽泵试验的问题，从设备试验角度说，也不是大问题。早出问题早知道早解决，是坏事变好事。AP1000的主泵据核电专家介绍，AP1000主泵（核电站反应堆冷却剂泵）是我国第三代核电自主化依托项目首批机组的重要关键核心设备。AP1000主泵采用高惯量飞轮大功率屏蔽电机泵，不同于以往其他堆型核电站常用的轴封泵，可以实现60年运行期间免维修，对于提高核电站反应堆系统的安全可靠性起到重要作用。此前，美国EMD公司曾针对AP1000主泵进行全尺寸原型泵的测试，EMD为科蒂斯莱特流体控制有限公司下属的一个单位，主要为西屋公司生产水泵。西屋公司在AP600中首次提出使用屏蔽泵，并且为了将其用于AP1000而重新设计了部件以提高其可提供的流量，同时降低流体能损。与迄今为止应用于动力反应堆中的常规主泵相比，西屋公司将这种主泵定位为：高惯量、高可靠性和低维修费用的主泵。据西屋公司称，这种屏蔽泵没有密封，从而消除了因主泵密封失效而可能产生的LOCA事故，并且减少了维修费用。西屋公司还指出，主泵设置在每个蒸汽发生器的通道端部以内，这样也有其安全和性能方面的优势。AP1000中还设置4台这样的主泵，每台蒸汽发生器安装2台主泵。西屋电气公司透露，原型泵的性能已经完成了500小时的满负荷测试。屏蔽泵起源于核潜艇用反应堆，这是首次应用在AP1000这类工程项目上，因此需要进行全比例原型试验。西屋公司首次提出使用这种屏蔽电机泵的概念是在AP600的应用上，这次在AP1000原型堆上的屏蔽电机泵经过重新设计，流量更大，流量减退时间更长。西屋公司称，较之现役核电反应堆上使用的传统轴封泵，这种屏蔽泵惯量更大，可靠性更高，维修频率更低，据称可实现60年设计运行期间免维修。西屋公司介绍，这种屏蔽泵没有密封，因而消除了由密封失效引发失水事故的可能，而且可减少维修工作量；同时，屏蔽泵将设置在每台蒸汽发生器的管头位置，具备安全性和高运行性能优势。三门AP1000主泵原型试验过程回顾2009年9月10日，由美国西屋电气公司及其分包商美国科蒂斯-怀特EMD公司首次研制和采用的全球首台第三代核电AP1000主泵（屏蔽电机泵）在美国开始进行空载推力试验，以此为标志，世界上首台三代核电AP1000主泵正式进入原型试验阶段。2009年9月9日，三代核电AP1000主泵试验回路一切准备完毕。首台AP1000主泵在前阶段顺利安装上主泵试验台架（回路）后，进行了试验前的仪表线路安装、试验回路调试等工作。9月9日上午1030，进行了AP1000主泵正式试验前的试启动工作，主泵运行一分钟，未发现异常问题。下午1430，试验回路正式启动，试验回路温度达到稳定状态后，空载推力试验（no-load thrust test）正式开始。试验从低转速一直到主泵的全转速，在几个小时的试验后未发现问题，正转空载推力试验已于当天下午结束，现EMD技术人员正在对试验数据进行分析。9月10日上午开始进行主泵倒转的空载推力试验，转速为半额定转速，未发现问题。按照计划，首台三代核电AP1000主泵的原型试验将于2010年4月全部完成。核电信息周刊第7期：AP1000主泵问题的最新信息本刊上周曾报道有关在美国本土进行的AP1000主泵试验方面的信息，科技信息研究所刚刚获得的最新信息是：AP1000主泵试验失败的具体表现是叶轮或轴承在试验过程中发生裂缝或断裂，此外，主泵飞轮的钨合金套在试验过程中发生损坏。（注：本条消息目前未能获得官方认可，本刊将继续追踪主泵试验问题）。关注AP1000主泵设计的改进情况针对主泵试验时所发生的状况，美方正在准备采取设计改进，以下是有关准备工作的信息浓缩。西屋公司去年9月在美国正式启动了AP1000屏蔽式原型主泵试验工作，随后传出了该主泵空载试验失败的消息，西屋公司表示将对AP1000主泵设计实施改进，而中方对于AP1000设计的验证也将因此而推迟。中方官员表示，未来AP1000在中国的命运取决于西屋公司这些屏蔽式主泵能否成功运行。虽然国务院已经批准将AP1000作为内陆核电发展的标准化堆型技术，但这一决议能否付诸实施还要看这些屏蔽式主泵的设计改进及验证情况。虽然屏蔽式电动泵是一种成熟技术，并且已经在核潜艇上得到了充分的论证，而且也在AP600反应堆上得到了应用，但应用在1000MWe级商用核电反应堆上还是第一次。西屋公司对于AP1000主泵的定位是：高惯量、高可靠性和低维修成本的主泵。这种屏蔽式主泵未设置密封圈，从而消除了因主泵密封失效导致发生LOCA事故的可能，同时可减少维修成本。不过，鉴于空载试验失败的结果，必须对主泵设计进行必要的改进，才能继续开展后一阶段全面的性能试验。西屋公司发言人表示，该公司将联合其泵设备供应商Curtiss-Wright流体控制公司旗下的EMD泵设备公司尽快拿出改进方案，计划于2010年初重新启动性能试验，争取不影响首个AP1000项目三门核电1号机组的主泵安装计划。核电信息周刊第10期：中国AP1000依托项目的最新进展及未来新项目展望AP1000非能动先进压水堆核电站在一个时期内将继续成为世界核能界瞩目的热门议题。目前的状态是，虽然一些新兴国家在核电招标中也把AP1000作为候选对象，然而真正实质性考虑建设或正在建设AP1000核电站的国家只有中国、英国和美国，在这三个国家里，美英两国仍处于核管理机构对设计的安全评审阶段，而在中国，首批AP1000核电站作为未来标准型的三代新技术的依托项目已经开建，在浙江三门和山东海阳共4台机组，本期我们将结合最近的发展动态重点关注AP1000项目在中国的进展情况，并展望未来中国AP1000新项目的前景。三门AP1000依托项目的最新进展2010年初以来，三门核电1号机组的建设进展顺利，先后完成了核岛钢制安全壳底封头下部B层混凝土浇筑、核岛反应堆厂房内部首次混凝土浇筑、CA04模块整体吊装、核岛钢制安全壳内部第二层混凝土浇筑，并在1月底启动了核岛堆外核仪表系统电缆保护管现场吊装预埋工作，2月底启动了CA05模块的吊装工作；截至3月13日，钢制安全壳筒体第一环运输、吊装及安装方案专家评审、核岛钢制安全壳底封头内部第三层混凝土浇筑以及核岛附属厂房第一层第一段的填平找齐施工也已经完成。2号机组的钢制安全壳底封头组焊工作已经在1月份启动。海阳AP1000依托项目的最新进展截至目前，海阳核电一期工程已经完成了1号机组CA20结构模块模拟吊装试验，并启动了2号机组核岛上部垫层混凝土的浇筑工作；并先后举行了常规岛主给水泵组制造开工会、一期工程常规岛主蒸汽、主给水及旁路（大口径）管道首件试制先决条件检查会以及一期工程安注箱制造开工先决条件检查会。总体成果是积极的由上述消息我们看到，我国三代核电AP1000自主化依托项目正在顺利进展，国产化、自主化也在稳步推进。首先，相关设计工作正在按三级进度稳步推进。核岛主要长周期设备的国内采购协议已经签订。由美国西屋公司负责采购的A1类设备，都已经先后按计划开工制造。其次，AP1000技术转让和关键设备国产化工作稳步推进，三代核电AP1000技术再次由国家层面组织大规模技术引进工作。目前，技术转让工作正在稳步推进，按合同已累计接收28批次、涉及11个技术转让工作包、475箱12967份技术转让文件。作为技术转让重要工作之一的技术培训正式启动，第一批人员在韩国斗山重工进行了为期两个半月的反应堆压力容器和蒸汽发生器的制造技术培训。另外，“国核技”组织构建了完整的AP1000设备国产化统筹协调、分工负责的工作体系。由国内装备制造企业承担的主泵、主管道、压力容器、蒸汽发生器等关键设备的国产化工作正在有序推进。“国核技”合资建立了4家制造企业，分别生产AP1000的专有设备：钢制安全壳和模块、核燃料包壳用材料和锆管产品、AP1000数字化控制系统和安全保护系统、AP1000燃料组件等，承担的设备国产化工作填补了多项国内空白。AP1000在中国面临的挑战和问题由于在中国的AP1000依托项目是全球首堆建设，在没有任何示范堆和工程建设经验可供借鉴的情况下，可能会遭遇一系列未预期的问题，例如组织部署、技术方案、进度控制、施工工艺流程等等，从而为工程建设带来一定程度的风险。在项目管理、工程设计与施工、设备制造与采购方面都不可避免地存在一定的挑战和问题。目前AP1000依托项目的详细设计、核岛主蒸汽系统设备制造、工程建设等方面还存在着一些现实的困难，工程建设管理的接口关系复杂导致沟通、协调的难度加大，国内外核电优秀专业人才的短缺给中外各方在项目的组织推进上带来一些困难和不确定性。根据国际上的经验和核电站建设的历史，有关方面进行过统计，一种新型反应堆的首台机组的建设工期基本上都是会推迟的，这当然与设计的成熟性有关，同样新堆型进入建设阶段时某些新技术需要得到验证，对于改进型技术或演化型技术是如此，对于象AP1000这样的革新型反应堆来说更是如此，设计AP1000的西屋公司在美国本土还进行着大量的试验验证。另一种欧洲的三代技术EPR，首堆项目是在芬兰的奥尔基洛托3号机组，EDF也在法国Flamanville的3号兴建EPR机组，这两个项目的工期都已经大大推迟。综合国内的有关信息，目前AP1000在中国面临的挑战和问题具体地表现在以下几个方面： 1）依托项目处于“边设计、边制造、边施工”的“三边工程”状态，给工程质量、进度和投资控制带来了很大风险，增加了项目管理难度；2）由于设计上的延误，部分施工图不能按计划到达现场，设备采购技术文件及模块制造图纸不能按计划提供，对工程建设及设备制造和履约带来较大影响。已有部分工程节点被迫向后调整。给整个核岛合同的顺利执行造成了困难；3）依托项目建设过程中，存在大量设计变更，严重影响了设计工作的质量和进度。对设备采购、模块制造、工程建设带来很大的影响。模块化设计和模块化建造对施工活动的逻辑关系、图纸与物项的供应计划性要求极为严格。局部设计变更将会影响整体进度。部分变更带来了设备量和工程量的增加，造成工程成本增加，给投资控制带来很大风险；4）屏蔽式原型电动泵在进行台架试验时遇到问题，空载试验失败。从全速向下惰转期间，部分轴向位移传感器和速度传感器失去信号，试验停止。检查结果发现：上下推力轴承水平链接件出现磨损；轴向位移传感器和速度传感器受损；轴颈和推力盘硬面发现细小裂纹；泵里面发现锈迹。经过分析和会诊后，进行了改进，前不久又进行了试验，但仍然出现了问题。西屋公司对AP1000主泵的定位是：高惯量、高可靠性和低维修成本的主泵。这种屏蔽式主泵未设置密封圈，从而消除了因主泵密封失效导致发生LOCA事故的可能，同时可减少维修成本。不过，鉴于空载试验失败的结果，必须对主泵设计进行必要的改进，才能继续开展后一阶段全面的性能试验。西屋公司表示将联合其泵设备供应商Curtiss-Wright流体控制公司旗下的EMD泵设备公司，尽快拿出改进方案，争取在2010年初重新启动性能试验，将对首个AP1000项目三门核电1号机组的主泵安装计划的影响降至最小；5）中国企业在锻件生产中遇到的实际问题。在主设备重型锻件的研制过程中，中国一重作了大量努力、投入很多精力，已生产部分合格产品，但由于是国内制造企业首次按照美国ASME规范制造反应堆的锻件，缺乏经验，在生产过程中也发生了锻件性能不合格、缺陷超标等各类不符合项。目前依托项目主设备重型锻件的制造，反应堆压力容器由斗山重工、上海电气和一重承担，蒸汽发生器由斗山重工、上海电气和哈尔滨锅炉厂有限责任公司承担；6）海阳核电一期和三门核电一期项目先后被查出类似的核岛底板混凝土裂缝问题，国家核安全局已作出指示，要求有关方面对AP1000混凝土施工中出现裂缝的原因及相关的共性问题做进一步分析，以指导后续混凝土施工工作，但目前尚未得出结论。内陆厂址的堆型争议除了三门、海阳AP1000依托项目外，另一个与AP1000相关的问题是内陆厂址问题，业内人士都知道，国家有关方面已经定下了内陆厂址只能建造AP1000的基调，随着研究的深入和事态的发展，国内有专家对此也提出了值得一听的观点，概括如下：1）在核安全目标和各种安全要求方面，内陆核电厂址与沿海厂址没有区别。借鉴美国NRC的定量核安全目标以及美国二代轻水堆机组延寿的进展，并综合考量核电机组的安全性、成熟性、经济性以及放射性液态流出物排放的水平后，在拥有核电站数量最多的美、法两国大部分核电站是建在内陆滨河、滨湖厂址，而这些都是二代或二代改进型机组，其中有些机组的性能已经落后于我国目前在建的二代改进型机组CPR1000。因此，认为在“十二五”期间，二代改进型机组不仅是我国沿海地区核电的适当选择，也可以在我国内陆地区开工建设。2）第三代核电技术的EPR机组采用传统设计，有参考电厂，而且台山核电厂是世界上第三个开工建设的EPR项目，建设风险相对较小。如能在2013年顺利建成台山核电厂，且能得到前两个EPR机组运行验证的经验反馈，“十二五”后期或“十三五”期间在我国内陆地区开工建设EPR机组是合适的。另外在美国，电力公司拟建的一半左右的US-EPR项目以及其它大型的US-APWR、ESBWR项目也在内陆厂址。3）第三代核电技术的AP1000机组采用革新性的非能动安全技术，但没有参考电厂，其设计验证工作量大，可能会明显影响三门和海阳AP1000项目的工程进度。如果这两个项目能在“十二五”期间经过艰苦努力后建成投产，并取得有关运行验证的经验反馈，“十三五”期间在我国内陆地区批量开工建设AP1000机组也是令人期望的。总结与展望AP1000是否能顺利通过英国的GDA审查进程？NRC何时才会批准颁发AP1000项目最终建造-运行许可证？在美国、英国进行的这些设计验证工作会否影响三门和海阳AP1000项目的工程进度？AP1000在中国的工程建设中还将碰到什么问题？我们将持续关注。根据目前得到的基本情况，提出如下关注点：密切跟踪国内两个AP1000依托项目的现场建设情况及设计的变化情况；鉴于核电技术转让和国产化工作是这两个项目中的重点，应密切关注AP1000技术在国内相关授让单位的实际消化情况，以及A类设备有关承制单位的制造进展情况；继续关注美国、英国核管理机构对AP1000设计审查的进展，特别是屏蔽厂房和仪控系统的评审，必要时研究审查的详细技术问题。（科技信息研究所）核电信息周刊第15期：西屋公司修改AP1000反应堆冷却剂泵设计西屋公司发言人Vaughn Gilbert 在3 月底的一次声明中说，鉴于AP1000 原型冷却剂泵试验的不理想，西屋公司决定修改反应堆冷却剂泵（RCP）设计，并计划2010 年秋季对改进后的反应堆冷却剂泵开展正式的认证试验。Gilbert 称，RCP 试验时间表不会影响中国AP1000 项目要求的冷却剂泵装运日期。AP1000 冷却剂泵制造商EMD 公司去年开展的一系列原型泵试验显示，需要开展更多的试验和设计改进，特别是电动机的机械轴承和热交换器流量等方面。Gilbert 透露，目前设计人员的研究重点放在冷却剂泵的热交换器流量和电动机轴承系统之间的精密匹配性上。AP1000 冷却剂泵采用的是屏蔽式泵，源于核潜艇反应堆设备，是首次投入核电工程项目上，因此AP1000 所用的这类屏蔽式泵需要开展全比例原型试验，试验要求该原型泵能够满负荷状态下连续无故障运转500 个小时。中国政府去年批示，AP1000 将作为中国第三代标准反应堆技术在内陆厂址推广，但前提是屏蔽式电动泵试验成功。屏蔽式主泵也应用于早期的压水堆及一些火电厂锅炉，西屋公司曾将其引入AP600 设计中，称其具有许多设