创新管理模式 开启我国核电安全高效发展新局面

◎ 中广核工程有限公司

创新管理模式 开启我国核电安全高效发展新局面

◎ 中广核工程有限公司

中广核工程有限公司（以下简称“公司”）成立于2004年，是中国广核集团有限公司的全资子公司和中国第一家专业化的核电工程建设与管理公司。公司注册资本12.86亿元，截至2014年12月，公司拥有总资产约230亿元人民币，员工6200余人。

在国际能源低碳化、国内经济新常态和市场化改革全面深化的背景下，为适应未来发展，公司秉承“铸造精品，成就价值，构建和谐，共同发展”核心价值观，以“安全第一、质量第一、追求卓越”为基本原则，严格实施工程安全、质量、进度、投资、技术和环境“六大控制”，坚定“打造国际一流的AE公司”（AE：Architect Engineering 工程设计与建造、工程管理一体化的模式）的战略不动摇，全面掌握核电建造技术，致力于成为绩效卓越、品牌一流的核电站系统集成商和核电专项技术服务商。

通过标准化、规模化建设中广核集团自主品牌CPR1000核电项目，公司积极承担、参与三代核电技术EPR、AP1000技术的引进、消化和吸收，形成具有自主知识产权的三代核电技术ACPR1000+，不断增强技术创新能力，提升核心竞争力。自2010年以来，公司已陆续建成投产7台机组，分别为岭澳二期两台机组，福建宁德一期1号、2号机组，辽宁红沿河一期1号、2号机组、阳江1号机组。目前在建机组数量13台，总装机容量达到1550万千瓦，在建机组数量和装机容量均位居世界第一。

在中国广核集团有限公司科技创新的引领下，公司坚持“四个自主”全面建成岭澳二期项目；形成具有自主知识产权的ACPR1000技术方案，成功应用于阳江项目5号、6号机组及红沿河二期；完成“华龙一号”技术融合方案；深化关键核电技术的研发和推广，完成了主管道自动焊、自密实混凝土浇筑、模块化等多项技术创新。

利用核电AE公司集成优势，公司与国内装备制造企业、科研机构、高等院校积极合作，先后成立中广核核电设备国产化联合研发中心、国家能源核电工程建设技术研发（实验）中心，搭建形成“政产学研用”的协同创新平台，带动了整个产业链5400多家企业共同发展，形成核电工程国产化生态圈。

截至2014年，由公司承担国家核电重大专项、国家能源局工程示范项目、科技部“863”计划、科技支撑计划、广东省产学研等项目30余项，累计承担国家行业标准课题444项，各类知识产权申请与保护788项，获得省部级奖项65项。公司总经理束国刚在2015年工作会议上指出，当前及未来一段时期，是公司转型发展的战略机遇期，公司将面临“安全零重伤、质量零缺陷”、“正向设计”、“电价倒逼造价”、核电“走出去”、“作风建设永远在路上”等五大新常态。对照新常态，提出了打造AE品牌新优势、打造业务发展新优势、打造管理提升新优势等要求。

运用联合施工模式带动我国核电工程大协同

中广核工程公司基于岭澳二期核电站示范项目的成功建设，总结了核电工程建设的三条成功经验。第一，追求“安全第一、质量第一、追求卓越”是建设优质工程的基础；第二，围绕共同目标，打造工程大团队是核电项目建设组织成功的关键；第三，坚持创新、不断改进是提升核电工程管理水平的必由之路。联合施工模式正是打造工程大团队、带动工程大协同，打造施工管理新优势的必经之路。掌握关键建造技术、掌控关键资源，形成以技术集成为特征的协同创新是AE公司技术进步需坚持的方向，是进一步提升核心竞争力的关键。工程公司在面对“国际化、多技术路线、小批量建设”的新形势，积极应对，在业已形成的管理基础上通过建立联合施工模式实现“技术立身、成本立命”，实现从“管理型”向“生产型”转变。

“联合施工模式”旨在建安合同管理模式创新，打破过去“整体分包、分层管理”的传统方式和惯性思维，公司施工板块通过打造“联合施工队”，使施工板块人员融入建安实体各层级，缩短管理链条，通过担任关键岗位，具体参与到建安实体的各单元作业中，对人、机、料、法、环各环节全过程参与，从而实现对核心技术、关键人员、专用工具等资源的实体化掌控，同时还能实现与合作伙伴利益共享、风险共担、取得共赢。

2014年7月15日，公司在阳江核电站5号、6号机组和核岛安装施工单位广东火电组建主系统（简称“EM2”）联合施工队，这是“联合施工模式”的试点和可行性探路。

主系统安装是核岛安装的核心，具有价值含量高、技术难度大、施工逻辑性强、清洁度要求高、问题处理周期长等特点。工程公司以阳江5号、6号机组建设为切入点，打破分层管理的传统理念、主动向下游产业链延伸，在阳江5号、6号机主系统安装采取了“联合施工”的创新模式，实现了跨公司的资源配置、职能整合及业务流程优化，缩短了管理链条、减少了工作接口，促进了管理效率提升。

派驻主系统队经理、生产部经理等20余名关键岗位人员至广东火电项目部，与广东火电共同组建阳江5号、6号机主系统联合施工队，实现了对核岛主系统安装的主导、掌控。

依托联合施工队这一平台，工程公司积极推进主系统施工关键工艺实操能力建设及资质获取，已获国家核安全局颁发的主管道自动焊操作工资质、CRDM焊接操作工资质、目视检测（VT）资质、渗透检测（PT）资质、射线检测（RT）资质；获得API激光跟踪仪测量及计算操作认证、ITH分体螺栓拉伸机开关盖操作授权；同时针对人员实操技能提升，组织主系统施工队25人分批参加深圳职业鉴定机构培训，获得焊工、电工、起重工、钳工等资质认证，为核岛安装关键领域由管理型向生产型转型迈出坚实一步，为核岛安装生态型产业圈、产业化工人队伍打造奠定了基础。

自2014年4月阳江5、6号机主系统联合施工队首批人员进驻并运作，实现安全质量控制环节前移、下沉及在线控制，强化了公司各板块及产业链的大团队建设、促进现场驱动型技术协同机制形成，推动广火主系统施工体系建设从无到有，在施工组织及技术准备方面发挥重要作用；主系统联合施工模式及外派团队的引入，替代原定国外技术支持费用近亿元，有效降低工程建设及公司管理成本。主设备专用工具研发、主系统施工工艺创新、主回路施工可视化系统开发等方面实现了突破。自主设计和开发了370余项专用工具，其中21项获得国家实用新型专利；创新或改进了近20项主系统相关关键施工工艺，如主管道自动焊工艺、主设备三维测量及拟合计算技术、主泵电机离线油冲洗工艺，其中15项成果获国家发明专利；联合广东火电进行可视化系统、物联网系统等先进管理工具应用，并可实现工程管理系统的互联、互通，实时掌握工程建设基础数据信息。相关成果获得了核能行业协会科学技术一等奖、中国机械工业科学技术奖一等奖、国家能源行业科技进步奖二等奖、中国电力建设企业协会QC成果一等奖、广东省管理创新成果二等奖。

核岛主系统联合施工模式的创新及应用，是以AE文化为引领，创新施工管理思路，打造核电工程大协同的一次大胆尝试，它实现了安全质量控制环节前移和下沉、对安全质量活动进行在线控制，为公司管理向生产转型政策的落地提供了新的思路，已作为后续华龙一号项目、AP1000项目、国际项目联合施工模式策划及实施的重要参照。

搭建协同创新平台加快主管道自动焊项目研发

主管道的焊接质量直接影响核电站的安全运行，采用传统手工电弧焊进行主管道焊接时，每个焊缝需要两名优秀焊工同时焊接35天才能完成，工作量巨大、劳动强度高、施工环境恶劣，随着核电建设的发展，主管道手工电弧焊工艺已不能满足核电批量化建设需求，采用高效稳定的自动焊技术是必然选择。

为掌握主管道自动焊关键技术，满足我国核电自主化、批量化建设需求，2008年中广核工程公司联合国内核电设计、制造和施工等单位组成研发团队，在运用协同创新管理理论的基础上，充分结合核电建设以及主管道自动焊技术特点，通过项目统筹、资源整合，搭建政产学研用协同创新平台。平台建设涉及到各类资源的集成和共享，也涉及到许多领域和众多的利益主体，是一项面广而复杂的系统工程，运行机制体制是它核心部分。通过建立协同创新体制，实现项目统筹规划，理顺参与各方的复杂关系，明确各方的权利、义务和分工，激发协同与创新的欲望和动力，克服原有创新环境的弊端；同时实现对协同创新平台运行过程中需要的人、财、物以及各项保障等进行统一调配，达到资源整合的目的。

“协同创新”是指创新资源和要素有效汇聚，通过突破创新主体间的壁垒，充分释放彼此间“人才、资本、信息、技术”等创新要素活力，实现深度合作，是提高自主创新能力和效率的最佳形式和途径。协同创新机制是适应协同创新行为的一种全新管理模式，在进行系统的理论探索的同时，充分结合核电“安全第一、质量第一”的建设理念以及主管道自动焊管壁厚、组对要求高、变形控制严、位置特殊和空间狭窄的技术特点，形成协同创新机制。

为打破产、学、研、用各自为政的壁垒，实现产学研用的无缝链接，公司充分发挥用户作为技术创新的出发点和落脚点的主体角色，在各责任主体间建立了信函往来、定期例会、专题交流、人力派遣与合署办公等各种互动机制，形成了“以用户全程参与为纽带、各责任主体全面互动”为基础的全方位沟通机制。

项目执行过程中，公司与各责任主体之间接口数据文件传递近千次，组织各种例会、专题会、评审会近200次；其中，在项目执行的关键点，中国核动力研究设计院、中广核工程有限公司等还进行了短期人力派遣与合署办公。

全方位的沟通与协调机制促进了项目实施过程中各项技术、管理问题快速解决，实现了项目信息的实时共享和团队资源的统筹调配，保障了产学研用的无缝链接。

针对项目推进可能遇到的利益分配、产权划分、风险分担等纠纷，中广核工程有限公司一方面在合同或合作初始，提前通过协议予以界定，明确各合作主体的职责和权益，并按各责任主体的投入比重，建立了相应的成果分享、风险共担的机制；另一方面在项目实施过程中，组建由各责任主体共同参与的“专项协调委员会”，以推动过程中可能遇到的具体问题解决，从而有效保障“产学研用”一体化运作，并促进了产学研用合作模式深入、稳定、持续发展。

用户为导向的产学研合作平台

产学研用的多元化合作模式

公司以核电建设重大技术革新——主管道自动焊项目研发为契机，探索出了一套完整的团队协同创新管理模式，通过搭建基于主管道自动焊的协同创新管理平台，实现项目统筹、资源整合、政产学研用的结合，建立了国家级的主管道自动焊实验室， 促进了上下游各方的团队合作。通过自动焊项目实施，带动了整个核电行业建造技术水平的发展，培养了一批优秀的核电建设人才队伍。如今，公司主管道自动焊技术已在宁德核电项目成功示范应用，并已推广至阳江、红沿河等所有中广核后续项目，打破了国外对该技术的垄断，填补了我国在此领域的空白。

五大创新成果，推动我国核电设计和建造水平跨越式提升

公司岭澳二期项目的成功实施，全面提升了我国核电自主设计能力，形成了我国首个自主的改进型百万千瓦级压水堆核电机型——CPR1000，使我国成为世界上少数几个具备百万千瓦级压水堆核电工程自主设计能力的国家之一，为我国自主“三代”核电技术的研发奠定了坚实的技术基础。

岭澳二期促进我国百万千瓦核电关键设备成套制造技术能力的提升，形成了以一重、二重和上重为产业龙头的大型铸锻件制造基地，以东方电气、上海电气和哈尔滨电气为产业龙头的核电设备制造基地，以沈阳鼓风机集团、中核苏阀和大连大高阀门为代表的核级泵阀制造基地，使我国成为世界上少数几个具备百万千瓦级核电站设备成套制造能力的国家，极大提升了我国装备制造业整体工艺、材料和加工水平，使我国高端装备制造业挤身世界先进水平。目前，岭澳二期形成的中国百万千瓦压水堆核电自主设计、设备制造、工程管理等系列科技成果已经全面应用于辽宁红沿河、福建宁德、广东阳江、广西防城港等22台同类型核电机组建设中，为推进我国核电批量化建设，也为我国自主“三代”核电技术的研发奠定了坚实基础。

岭澳二期完善了我国核电技术标准体系，制修订国家标准和行业标准199项（其中新编175项），填补了核电站设计、建造、安装以及调试等多个领域的空白，培养了一批高水平的专业人才队伍，为国家核电发展战略的实现提供了技术和人才保障。同时，岭澳二期优化了我国能源结构，缓解了地方电力供需矛盾。每年可向南方电网提供150亿度安全、清洁、经济的电力，对缓解电力供需矛盾、优化能源结构起到了重要作用。岭澳二期投运后，每年相当于减少电煤消耗640万吨，减少二氧化碳等温室气体排放1500万吨，产生的环保效应相当于种植了10万公顷森林，环境效益显著。两台机组按照设计寿命40年（具备过渡到60年条件）计算，整个运营期发电收入将达到2580亿元，拉动GDP增长3040亿元，总产出5620亿元。

岭澳核电站二期

在核安全、数字化仪控、电厂热力性能提升、关键设备制造、工程管理等方面，岭澳二期项目在建设过程中进行了系统集成创新，实施了包括采用先进核燃料组件、数字化控制系统和先进主控制室、半转速汽轮发电机组等15项重大技术改进在内的300余项技术改进与创新，取得了一系列科技创新成果。

突破堆芯设计、严重事故预防与缓解技术等大型商用核电站核岛设计关键技术难题，形成我国首个可以批量建设的百万千瓦核电自主技术方案，显著提升了核电站安全性。

国际上，大型商用核电站设计一直为美、法等少数发达国家垄断。岭澳二期工程首次自主完成了百万千瓦核电机组从总体设计、初步设计到详细设计的全过程工程设计，并在堆芯设计、严重事故预防与缓解等方面进行了多项技术创新，与国外同类型技术相比，堆芯损坏频率、早期放射性大量释放频率均有大幅下降，安全性及各项技术指标达到或优于国际同类机型先进水平。

首次在新建核电站采用国际先进的AFA3G燃料组件，运用创新的设计分析技术，提高了设计精度，首次实现百万千瓦核电机组堆芯自主化设计；优化了燃料组件、控制棒组件和可燃毒物等类型及布置方式，增加了反应堆安全裕量，稳态额定工况下偏离泡核沸腾比（DNBR）裕量增加约20%，事故工况下DNBR裕量增加15%以上。

针对被国际上列为核安全相关共性重要问题的地坑滤网堵塞风险，国内首次开展了相关的事故情景分析、碎片产生与传输分折、化学效应分析和下游效应分析，完成了相关安全改进设计，研制了具有自主知识产权的新型地坑滤网设备，该技术方案已广泛应用于国内核电机组的地坑滤网改进。

改进应急辅助给水系统设计，优化应急给水泵配置，提高核电站应急给水的可靠性；改进核电站应急柴油机组设计方案，提高了应急电源的保障能力。通过实施应急堆芯冷却系统、应急给水系统和电源系统等改进，提高了核电站事故预防能力。

开发先进的非能动氢气复合器，降低了安全壳氢气爆炸风险，可有效防止类似福岛核电站氢爆事故的发生；实施安全壳过滤排放改进、稳压器卸压功能延伸改进、编制严重事故管理导则等一系列措施，有效缓解了核电站发生严重事故后对公众及环境影响。

首次自主完成数字化仪控系统和先进主控室设计，实现我国核电站控制系统由模拟向数字化的跨越。

此前，国际上已采用数字化仪控系统（DCS）的核电站只有法国的N4核电站、我国的田湾核电站（DCS由俄罗斯负责设计），岭澳二期首次自主完成DCS和先进主控室设计，全面掌握了核级DCS和先进主控室设计技术，打破了外国技术垄断，各项性能指标达到国际先进水平，显著提升了核电站运行可靠性。

首次自主完成核电数字化仪控设计，针对核电站DCS共模故障世界性难题，开发反应堆保护系统多样性功能分组、操纵员界面、后备保护等技术，紧急停堆功能拒动率小于10-7；突破后备模式切换、系统生命监控、主控室降噪等技术难题，建立数字化的人机交互技术体系，研发多项数字化规程显示及控制方法，率先采用报警抑制技术对核电站报警进行智能化管理和显示，实现我国核电站控制系统由模拟向数字化的跨越，成果达到国际领先水平。

首次建立完整的核电站数字化调试技术体系，编制调试启动试验程序74份；开发基于DCS平台的专项试验调试技术，建立DCS信号缺省值分析方法和原则，研发核电站数字化电源切换试验、机组模拟运行等仿真装置，实现核电站数字化调试。

岭澳核电站二期

开发并应用最先进的状态导向法事故处理规程（SOP），针对事故情况下核电站的运行参数和状态，引导运行人员对机组进行控制，确保机组顺利进入安全状态，我国核电站首次全面实现了数字化运行。

首次采用高中压合缸半速汽轮发电机组技术方案，并对常规岛设计进行了多项技术创新，机组额定功率和电厂热效率均提高了10%，电站经济性显著提升。

我国百万千瓦核电机组此前一直采用全转速汽轮发电机组，机组功率受末级叶片尺寸、材料、制造等制约，难以进一步提高。岭澳二期项目首次创造性应用半速汽轮发电机组加弹性基座技术方案，对常规岛系统及布置进行全面设计创新，在保持堆芯功率不变的情况下，机组额定功率由参考电站的990MWe提高到1087MWe，电厂热效率由34.1%提升到37.4%，创国内核电厂热效率最高纪录。

国内首次研究提出高中压合缸及最长汽轮机末级动叶片（1430mm）设计方案，独立开展湿蒸汽汽轮机通流设计验证，应用冷端优化技术确定最优循环冷却水流量和经济背压，提高了汽轮机组热效率，机组额定功率由引进电站的990MW提高到1087MW，出力增加10%。

首次自主完成百万千瓦核电机组主蒸汽管道甩击荷载分析及防甩击结构设计工作，确保主蒸汽管道在发生断裂的极端事故情况下，不影响核岛系统与厂房的安全。

首次采用性能抗震设计理论进行常规岛厂房抗震设计，进行中震弹性设计和大震作用下静力弹塑性分析；研究开发百万千瓦核电半速机弹簧隔振基础技术，解决了基础共振、汽轮机地震加速度响应技术难题，填补了国内核电站大型低频基础设计技术的空白。

实施常规岛厂房运转层和中间层大平台、循环冷却水管沟竖向重叠式布置等设计改进，解决了半速机厂房尺寸过大和造价增加的难题。

攻克主设备制造系列关键技术瓶颈，首次实现百万千瓦核电设备的成套制造，大幅提升了我国装备制造核心技术能力。

岭澳二期项目开发了900余项先进制造工艺及装备，成功实现以反应堆压力容器、蒸汽发生器、堆内构件、控制棒驱动机构、半速汽轮发电机组及汽水分离再热器等百万千瓦核电关键设备自主制造，产品质量达到国际先进水平，使我国成为世界上少数几个具备百万千瓦核电机组成套设备生产制造能力的国家之一。以项目为依托，先后建成了广东南沙、上海临港等核电站重型装备生产基地，形成以东方电气、上海电气为产业龙头的核电设备制造基地，年产规模达到10台套以上。

采用反应堆压力容器堆芯筒体整体锻件技术，有效提高压力容器堆芯区材料的抗辐照能力；严格控制反应堆压力容器有害元素铜、磷、硫等含量，降低了材料的参考无延性转变温度（RTNDT），可有效延长反应堆压力容器的使用寿命，提高了压力容器运行安全性。

研究开发了反应堆压力容器、堆内构件、控制棒驱动机构、蒸汽发生器、汽水分离再热器等关键设备的先进制造工艺及装备。开发反应堆压力容器大口径接管自紧式机械密封装置，成功解决了大口径水压试验难题，研发反应堆压力容器顶盖与控制棒驱动机构管座的整套焊接工艺技术，解决了控制棒驱动机构管座J型焊缝根部缺陷控制难题；应用数控真空电子束焊接技术，攻克堆内构件导向筒双孔管、方形包壳管焊接变形技术难题；研制一种特长专用加工设备和特殊刀具，攻克控制棒驱动机构驱动杆细长轴的加工技术难题；自主研发可移动式自动控温电加热装置，有效解决了蒸汽发生器分区精确控温问题，研制了蒸汽发生器管子管板封口焊专用射线检测装置，解决了封口焊远距离射线检测难题。

成功完成了国内重量最重、体积最大、结构最复杂的汽轮发电机组设备制造。开发核电汽轮机空心叶片内背弧热压成型工艺、大型转子加工装配新工艺等一系列新技术，保证了汽轮发电机组设备制造的质量，主要技术经济指标达到国际先进水平。

采用核电工程总承包管理，率先走出一条核电工程专业化、集约化建设道路，为我国核电站批量化建设奠定工程管理基础。

一直以来，我国核电建设都采用“大业主管理”模式，技术协同与创新缺乏平台支撑，建设资源得不到有效整合，建设经验无法有效积累和传承，行业整体能力难以实现突破和提升，无法支撑国家标准化、规模化、批量化发展核电的要求。岭澳二期创新我国核电工程管理模式，首次实施核电工程总承包管理，实现核电工程建设的专业化、集约化，安全优质高效完成工程建设，是我国首座由专业化工程总承包单位全范围全过程负责建设的核电站。

首次在核电项目实施工程总承包管理，建立了集安全、质量、进度、成本、技术、环境等“六大控制”于一体的核电工程信息化（IMS）管理平台，对项目进行体系化控制，在确保工程质量前提下优化了施工工期、降低了工程成本，成为国内核电工程总承包的典范。

建立与国际先进水平接轨的集约化核电工程建设模式，在国内率先成立了集核电工程设计、设备采购与成套、建安施工、调试启动、工程管理等业务于一体的核电AE（Architect Engineering）公司，通过前后台、矩阵式运作的组织模式创新，为后续我国16台机组的建设提供了重要的经验，开创了我国核电安全高效发展的新局面。

适应转型与提升需求实施“同心圆”战略和“走出去”战略

公司为了适应转型与提升的需求，以市场化为导向，通过在役及核技术、海上风电、国内非核、国际非核四大核心业务上全力推进“同心圆”战略，形成以在役及核技术服务为主体，海上风电、储能工程等新兴能源和煤炭燃气等传统石化能源的清洁利用为重点，并逐步向水电、海水淡化、节能和民用核技术应用等领域拓展。

2014年10月，中广核工程有限公司与业主伊泰新疆能源有限公司签订热电装置《工程总承包合同》、《设备供货合同》、《材料供货合同》，负责承担热电装置的工程详细设计、设备材料采购、施工、单机试车直至工程中间交接期间的项目管理和项目建设实施的全部工作。该合同金额预计将达到30个亿。

2014年7月，公司与法国焊接研究所在法国签署了设备监造合作协议。根据协议，公司将为法国焊接研究所提供设备监造方面的人力及技术支持服务。该协议的签署标志着公司在国际大型项目监造业务上“走出去”迈出了关键一步。

中央财经领导小组第六次会议和国家能源委第一次会议明确提出，要在采取国际最高安全标准、确保安全的前提下，启动沿海地区新的核电项目建设。这是党中央关于核电发展做出的重要决策和部署，既是保障我国能源安全、优化能源结构的战略选择，也是提高高端制造业水平，促进装备产业规模发展的迫切需要。核电发展迎来机遇期，中广核工程有限公司也将迎来更大的发展空间。