自主创新，核电国产化永远的追求

秦山二核鸟瞰

2008年11月6日，在我国核电国产化建设的历程中，又是一个值得纪念的日子：秦山二期扩建工程4号机组核岛穹顶吊装顺利完成。这标志着国家“十一五”首

从1996年6月秦山二期1号机组开工建设到现在，中核集团核电秦山联营有限公司以国家利益为重，以发展民族核电事业为先，在核电站自主设计、自主建造、自主管理、自主运营上一步一个脚印，一步一个台阶。他们创立了我国第一个具有自主知识产权的商用核电品牌，为我国掌握百万级核电站设计、建造核心技术进行了成功探索，在经济效益上创造了目前国内核电站最为优异的运营记录，更为我国核电站规模建设奠定了基础，被誉为中国核电国产化的开拓者。

今天，秦山二核人不再讲述昨天的故事，在运营、扩建同时进行的过程中，他们又创造着新的历史奇迹。

不断创新――秦山二期扩建工程技术水平跨越新的高度

按照国家要求，秦山二期扩建工程是1、2号机组的翻版加改进。这一重大决策，表明拥有我国自主知识产权的商用核电品牌CNP600已经成熟，对推动我国后续核电项目国产化建设具有重要意义。

秦山二期1、2号机组是我国首座“自主设计、自主建造、自主管理、自主运营”的大型商用核电站，也是“九五”期间开工的4座核电站中唯一国产化项目，分别于2002年4月、2004年5月投入商业运行。自主设计率达90%，国产化率达到55%。在2006年进行的机组竣工验收时，国家给予高度评价，认为“1、2号机组的电站总体性能达到20世纪90年代国际同类核电站的先进水平”。

实际上，1、2号机组在自主设计方面，不少地方仍然可以与当今世界核电技术水平比肩。如我国自主设计的反应堆堆芯，通过流量分配试验、堆内构件流致振动试验等大型科研攻关，综合指标达到目前国际上第二代核电站改进型水平。反应堆热工安全裕度、堆芯临界硼浓度、控制棒当量、堆芯功率分布等精度达到国际先进水平，达到第三代核电站的技术指标。

特别是堆内构件流致振动试验不仅国内首次，就是世界上也只有法国、日本在原型堆上进行过。在1号机组热态试验期间，对堆内构件在高温、高压、高流量的工况下，进行振动响应特性实测难度相当大。如果出现颠覆性事故，后果不堪设想。但是，为进一步掌握核电站的核心技术，企业必须背负这一社会责任，承担巨大风险。通过试验，设计者拿到了第一手资料：实测结果与模型试验和计算分析的结果一致,证明设备的设计、制造符合规范要求，质量可靠。

在起点已经很高的1、2号机组上进行创新改进，秦山二期的核电工作者面临新的挑战。核电站任何一个小小改动，都是牵一发动全身的举动，会给设计、建造带来非常大的工作量，甚至要重新进行理论计算和物理试验。核电作为高技术产业，不断创新、改进，提升安全性、经济性是其永恒的追求，“改进”因此成为3、4号机组建设的重头戏。刚刚从艰难困苦的核电国产化道路上走来的秦山二核人，又一次披挂上阵，开始了新一轮国产化核电的历史跨越。

秦山二期扩建工程从2004年正式启动开始，核电秦山联营有限公司就专门成立了负责设计改进的工程技术委员会。该委员会的一项主要职责，就是组织全厂进行1、2号机组经验反馈大动员，同时安排专人负责收集国内外核电站的相关运行经验反馈，归类整理后组织厂内外专家分专业集中讨论。经过前后一年多的不断讨论与验证，最终确定提高整体设计水平的重大技术改进有10项，重要设计改进18项，设计改进1115项。

每落实一项改进，都需要经过大量的分析、论证，然后确定初步方案，而具体落实到图纸上，则还需要设计人员付出更加艰苦的劳动。一些改进更是在极其缺乏基础资料的情况下进行的。例如当时法国同类核电站的经验反馈资料只有一个英文题目清单，设计人员根本无从分析。为了破解这一难题，协助设计工作，他们不得不利用各种资源从国内核电站、国外公司收集和花巨资购买获得了一大批资料，确保改进工作的顺利实施。

在这1115项改进中，有800多项是1、2号机组运行经验的反馈，很多重大改进来源于运行人员实际操作中发现的缺陷。一次，正在运行的2号机组有一个流量仪表突然发生漂移，导致阀门误动。主控室的操作人员发现后立即对故障原因做出准确判断，马上进行了手动干预，防止了事故的发生。这种仪表故障防不胜防，如果不能及时发现和准确判断，会直接影响核电站安全稳定运行，操作员的压力极大。针对这一情况，3、4号机组对仪表系统进行了设计改进，解决了仪表漂移问题。虽然一台机组仪表投资增加600万元，但减少停堆所带来的经济效益更大，更为重要的是极大地缓解了操作员的紧张状态，保证了核电站的安全运行。

据了解，在10项重大改进中，相当部分项目是从核安全角度考虑的。扩建工程根据国家和国际上新的核安全法规要求，通过开展严重事故分析、对概率安全分析实施设计改进，以及对消防系统、安全壳喷淋系统等重大安全项目的改进，进一步提高了核电站预防和缓解严重事故的能力。尽管核电站严重事故发生概率仅为10－5,但秦山二期在扩建工程中都视其为100%,为此投入巨资在所不惜。但是，改进并不是一味增加资金，根据1、2号机组设备运行状况,通过优化设计又减少了一些系统,同时节省大量的投资。

秦山二期扩建工程通过设计改进，不仅安全性大大提升，经济性也有很大提高。据介绍，3、4号机组的负荷因子由65%提高到75%，这是目前世界核电站的经济运行水平。秦山二期扩建工程中的1000多项创新改进，不仅是对自身技术实力的考验，对掌握核心技术的促进和推动，更是一笔拥有自主知识产权的宝贵财富，是对世界核电技术发展的贡献。

勇于担当――秦山二核人在核电国产化道路上再树丰碑

能否自主发展核电，是对一个国家工业水平和综合能力的检验。一座核电站有300多个系统，在核电产业链中，设备费用占电站总投资近50％，所有设备都需要一流的质量和技术等级。促进国家核电重大装备制造业提升机电仪器的整体水平，这就是核电国产化的巨大动力和意义所在。

秦山二期1、2号机组在自主建造上的业绩可圈可点，特别是在设备制造国产化方面更是成为开路先锋。20多万台设备有55%实现国产化，55台关键设备国内制造，压力容器、蒸汽发生器、反应堆控制棒驱动机构、大型核电站汽轮发电机等核心设备全部是国内第一次制造。特别是完全自主开发的反应堆控制棒驱动机构，控制棒落棒时间为1.5秒，少于法规要求的2.4秒；步进考核达到了850万步，而法规要求是120万步，设计要求240万步,其综合指标均达到国际先进水平。

设备国产化是与风险相伴的，国产化程度越高，意味着设计和建造的风险越大。国际上几大核电设备制造商如法国法马通、美国西屋、日本三菱有几十年的核电设备制造历史，而在1、2号机组建设时期，国内核电设备制造业只能说是刚刚起步，把核电站的大部分关键设备交给国内企业制造，需要勇气和胆识，有时还要担当失败的责任和损失。

2003年6月1日，秦山二期2号机组汽轮机冲转成功，比计划提前60天。有1号机组顺利发电在前，所有人对2号机组在预期的2003年底投入运行信心十足。可是，这一天没有如期到来，命运之神跟他们开了一个残酷的玩笑。

2003年7月初，现场对2号机组压力容器进行役前复检时，发现接管端的一条制造焊缝有超标显示。

压力容器在核电站设备中被称为“核一号”，它是核电站的心脏，直接关系到核电站的安全运行。在此之前，我国所有核电站的压力容器全部进口，包括秦山二期的1号机组。为加快核电设备国产化进程，2号机组压力容器由国内企业制造。

压力容器出现质量问题，这让核电秦山联营公司全体职工从胜利的巅峰一下子跌到失败的谷底。

为了迅速解决问题，现场各路专家很快拿出三套方案。向美国西屋、日本三菱、法国法马通发出商请技术支援的函电。最后慎重地与西屋公司签订了合同。2004年1月，2号机组压力容器返修成功。

压力容器质量事件责任不在核电秦山联营公司，但所有的经济损失和政治影响全部由他们承担。这种以民族大业为先，以国家利益为重的精神光芒在秦山二期处处闪现。如果说，秦山二期1、2号机组55%的设备国产化率，对我国机械、电子、仪器仪表等制造业产生了巨大的拉动作用，一个专门制造核电设备的产业集群在国内初步建立起来的话，那么，秦山二期扩建工程70%的设备由国内制造，就不是一个简单的数字变化，有一个量变到质变的飞跃。

从扩建工程新增国产化主要设备的清单里可以看出，几乎所有的设备大到反应堆压力容器、蒸发器，小到阀门、电缆大都是国内采购制造，很多核级重要设备国产化实现了零的突破。

4号机组穹顶吊装邵帅摄

电气贯穿件是核电站重要的1E级设备，是运行期间反应堆内外联系的唯一纽带，为核岛内设备提供电力，同时作为核电站最后一道安全屏障的一部分，在事故状况下保证安全壳的完整性。此前，世界上只有美国、法国、德国、日本的少数几家公司拥有电气贯穿件制造能力，且相互之间一直形成默契垄断的局面。我国前期建成的核电站，全部依靠进口，不仅费用高昂，备件及现场服务的及时性也不时困扰着业主。

“只有国产化，才是国内核电的希望。”正是坚守这一矢志不移的信念，秦山二期在扩建工程中，始终在国内寻找制造厂商。为了实现这一目标，核电秦山联营公司成立了专门小组，对企业研制工作进行跟踪，并提出积极的建议。

2006年9月，机械工业联合会和中核集团公司共同组织了设备鉴定会，对国产电气贯穿件进行鉴定，与会专家认为，国内产品“能满足核电站使用寿命达到60年的要求，技术指标已达到国外同类产品的先进水平”。从此，结束了我国电气贯穿件必须依靠进口的历史。

反应堆厂房环吊是秦山二期扩建工程的关键设备，核电站投运后，环吊将一直在反应堆压力容器开、关盖等换料大修活动中起重要作用。目前，国内在役核电站的环吊均由国外厂家制造，秦山二期1、2号机组的环吊也是进口的。

秦山二期经过多次考察，认为国内厂家尽管有些地方和国际水平有差距，但完全有能力制造出合格的环吊。因此提出在扩建工程中要实现环吊的国产化，并选定由太原的一家制造厂承制。为确保首次国产的成功，还选择了一国外公司进行技术支持。通过中外合作，实现了650MW核电站环吊首次国产化，大幅度提高了国内起重机行业的技术和管理水平。

目前国内许多制造厂的积极性很高，技术实力也有保证，需要的是制造业绩，要有勇气给与他们“第一次”实践的机会。而秦山二期也一直演绎着“第一个吃螃蟹人”的故事，引领核电国产化设备制造取得一个又一个重大突破。

实际上，为了早日实现核电国产化，秦山二期不仅担当的是风险和责任，还要投入巨额资金与制造企业共同进行科研攻关。据设备部门一位负责人介绍，在1、2号机组建造时，国内核电设备的设计和制造基础很薄弱，要承担技术难度和质量要求很高的核电主设备的设计和制造任务，必须进行深入的技术咨询、技术改造、技术培训，有的还需要进行科研攻关，秦山二期在这方面都投入过巨额资金。比如，上海锅炉厂承接2号核电机组蒸汽发生器时，向美国西屋公司提供了40多万美元的技术支持费用；为控制棒驱动机构、应急柴油发电机组、人员闸门、装卸料机、继电器机架和反应堆保护系统等设备的研制提供了1100多万元的研制和试验费用。

在扩建工程中，秦山二期同样投入大量资金与企业共同进行科研攻关。在核电设备国产化中，阀门是最令人关注的。1、2号机组1万多个阀门有5000多个进口,在3、4号机组设备国产化的目录中，大部分阀门要国内采购。尽管国内生产阀门的企业不少，但真正能够制造核级阀门、具备核级阀门制造资质的企业并不多。为了攻克核级阀门制造的难关，秦山二期与5家企业签订了科研协议，从前期设计到后期制造，投入专项资金、派遣科技人员共同研制。据了解，通过二期扩建工程为设备国产化投入科研经费至少3250多万元。

秦山二期为核电设备国产化所做的牺牲和努力，使很多合作厂家深受感动。制造反应堆堆内构件、控制棒驱动机构的企业负责人真诚地说，秦山二期一直以积极稳妥的态度致力于核电设备的国产化，他们的魄力和严谨、审慎的态度很令人钦佩。企业承担了秦山二期扩建工程堆内构件的设计制造任务后，核电秦山联营公司为了设备制造的万无一失，特意请法国法马通公司做技术支持，并为法方提供了125万美元的咨询费用。

据了解，扩建工程中的75000台/套设备，有70000多台/套国内制造。秦山二期又一次开创了核电国产化先河，实现了自我跨越。

坚持探索――核电站管理创新集成优势资源和团队智慧

在秦山二期自主创新的基地上，4个核电厂房高高耸立。已经投入生产的1、2号机组以骄人的运营业绩，展示国产核电站辉煌的成就，正在建设的3、4号机组施工现场整洁规范、井然有序，质量、进度、投资三大指标都得到良好控制。

一个业主，既负责两台机组的运营，又担任两座核电站的建设，这在国内是首次。核电秦山联营公司总经理杨兰和说：运营与扩建同时进行，是一个比单一运营或单一扩建更为复杂的系统工程。在人员基本不增和工作任务翻番的情况下，面对“一肩挑两担”的复杂局面，秦山二期提出了“立足自主、统筹互补”的管理模式。立足自主就是强调解决核心和关键问题时必须树立“以我为主”的理念，同时加大与设计、设备制造等领域的国际国内战略合作，持续提高企业掌握核心技术的水平和自主化管理水平。统筹互补，即统一领导，全局联动，统筹安排运行机组和扩建工程的人力和物质资源，实现经验共享和管理互补。这一全新管理模式的实施，就是要实现优化管理，提高效率，降低成本，达到投入产出比最优化的目的，也要为扩建工程商运后全面实行群堆管理和集约化运作打下扎实基础。

“立足自主、统筹互补”管理模式的创立，对于秦山二期来说，不仅是情势所迫，更是有着深厚的基础。公司1385名员工中，有许多人参与了1、2号机组建设的全过程，他们在核电国产化的艰辛道路上，通过刻苦拼搏、自主创新，解决了许多突出问题，攻克了多道难关，积累了较丰富的核电建设经验。1990年以后陆续入厂的青年员工，通过1、2号机组的调试、检修和运行的锻炼，掌握了扎实的理论和实践技能，成为企业的新生力量。如何把分散的、潜在的经验、能量，通过总结、提炼，集成为企业的优势资源和团队智慧，“立足自主、统筹互补”管理模式实现了这一目标。

一个团队承担两个关系国计民生的重大责任，一个企业操作两个规律、目标、内容不尽相同的运行体系，核电站运行、建设既要坚持“四个自主”，又要以开放的心态学习国内外先进的管理经验和技术，秦山二期创立的管理模式使两者达到了辩证的统一，做到了运营机组和扩建机组相辅相成、资源共享；运营、建设团队职责分工明确，相互协作沟通；运营、扩建两个平台共同为核电自主化培育人才。

事实上，一个管理模式的确立，从某种意义上来说，还只是完成了理论层面的工作，解决了体制、机制问题，而要真正落实管理目标，需要有大量的执行文件作保证。为了保证核电站安全可靠运行，为了使扩建工程质量、资金、进度得到有效控制，秦山二期究竟制定了多少规范、程序、制度？

答案是一个人们难以想象的数字――上万种！所有规范、程序和制度，全部严格按照国际标准制定。这些规范和程序是秦山二期20年建设和管理核电站的经验集成，是二期这支优秀的团队智慧的聚合。

在核电站自主运营方面，100多名技术人员和管理人员陆续编制了7000多项核电厂规程。先后出台数百项管理规定和管理办法，明确相关单位和个人的安全管理责任，为安全生产提供了制度保证。

2005年，是秦山二期的管理年。这一年，公司对《生产质量管理手册》进行了重新编制、修订；创新编写了用于扩建工程管理的《建造质量管理手册》，加上用于行政事务管理的“工作质量管理手册”和“公司质量管理手册”，构成了公司的程序化管理体系。

这种全新的程序化管理体系，清晰地界定了各处室的职能和接口，使各项管理工作更加规范，便于经验的积累和传承，进而为岗位培训和人才流动打下了良好基础。目前，规范化、程序化的管理体系已深入人心，应用程序指导工作已成为广大员工的自觉行为。

管理水平的提高，提升了机组运营能力。1号机组投产第一年负荷因子达到74.9%，超过设计负荷因子；2号机组在2004年投运后，2005年至2007年连续三年无非计划停堆停机，连续运行958天。尤其是2号机组2006年和2007年的综合指标，位列全世界400多座核电机组的第57位和第60位，达到了国际核电站的中值以上水平。作为大陆首座国产化商用核电站，在短短几年就达到如此高的水平，在国际、国内都足以作为范本。

那么，规范化、程序化管理在扩建工程中又是怎样的一个状态呢?一位从事工程管理的负责人做了介绍。

扩建工程虽然可以借鉴1、2号机组的工程管理经验，但原有的规章、规程、制度远远不能达到精细管理的要求。3、4号机组有5家施工单位，接口多，工作面大，业主、设计部门、施工单位、监理公司各有各的法规、章程，各有各的职能、制度，如果仅仅靠人管理，靠人协调，很难实现对质量的全面监控，进度计划也难以完成。再加上3、4号机组的建设周期比前两个机组减少一年，进度网络安排得非常严谨，容不得任何误工行为的出现；国内核电市场竞争趋于激烈，具有一定管理水平和技术水平人员频繁流动，削弱着现有设计、施工和监理的管理力量；承包商大量实行管理层和劳务层分开，工人流动大、文化和技术水平参差不齐等等因素，给3、4号机组的建设带来难度，规范化、程序化成为扩建工程实现精细管理的必然要求。

从扩建工程开始的第一年，工程部门就开始编制程序，仅接口文件上层程序就有120多份，具体的执行程序不下千种，连各个施工单位的施工记录、质量控制表格都统一编制，并把每天的表格输入电脑。开始时，一些施工部门对填写“记录”不以为然，有的该记不记，有的错误百出，在工程管理部门的压力下，通过不断整改，施工单位对业主的规范化、程序化管理已经普遍接受。扩建工程的现场管理更是多次得到国家有关部门的充分肯定。

以程序管理为核心，靠程序指令各岗位的员工，靠程序规范步骤，是秦山二期扩建工程实现精细管理的精髓。通过企业自主开发的扩建工程管理信息系统，工程管理人员可以实时查询设计、工程变更跟踪情况；设备处的工作人员可以从“秦山核电二期扩建工程设备监造程序汇编”的文件里，获得任何一个设备的制造信息和设备制造企业的详细情况；设计技术管理处将精细管理融入扩建工程设计改进中，对1408改进项建立了审查、跟踪、落实档案。在工程现场，每一员工都持有一本以质量为核心的手册，上面所有的工作内容、接口、流程都有明确的规定。

“实现规范化、程序化管理，很大程度得益于信息平台的建立。”对此，总经理杨兰和深有感触地说，信息化技术的应用，极大地提高了管理水平和工作效率。过去1、2号机组建设，为图纸，现场人员忙忙碌碌往返于北京、秦山之间，公司在北京的设计院租了几十间办公室还不够用。现在，年轻的工程技术人员通过计算机建立了畅通的工作渠道，能够与全国乃至全世界的参建协作单位在网上洽谈、解决问题，工作效率之快捷是以往难以想象的。

核电运营、建设方面的管理创新，是秦山二期为核电国产化跨越新高度提供的更为宝贵的财富。

4号机组全景邵帅摄