中国核电站专业化检修技术服务能力的分析与对策探讨

周超凡 中核检修有限公司

经过三十多年的发展，中国大陆核电进入多基地群厂运营阶段。截至2019年底，中国大陆商运机组47台，在建机组11台。不论是从早期建设的部分机组所面临着关键设备老化和延寿改造的迫切需要，还是随着国内新一轮核电机组的开工建设以及核电走入去以后的配套服务保障，都需要我们加快提升核电站专业化检修技术服务能力。本文就中国核电站专业化检修技术服务能力的现状和问题进行了分析，并提出若干对策建议。

一、国内主要核电集团检修专业化发展分析

（一）中核集团

截至2019年11月末，中核集团在运行核电机组21台，在建6台，共分布在7个地区。

中核集团目前已进入多基地群厂运营阶段，运行和维修领域主要是各电厂自主管理。由于中核集团核电技术路线复杂多样，各基地之间堆型差异大，有的即使是同一基地也存在多种堆型，相比中广核集团技术路线统一连续的基础条件，中核集团在运维领域实施标准化、专业化、集约化管理的难度要大。

随着中国核电领域强核强国战略的推进，无论是面对市场化还是“走出去”，根据国际国内维修领域发展形势，亟需打造一个适应时代发展的具有中国核电特色的专业化服务机构。

（二）中广核集团

第一阶段：孤立电厂运营阶段。1985年，成套引进法国核电技术建设大亚湾核电站（2台机组），成立了广东核电合营有限公司（GNPJVC），作为大亚湾核电站业主和运营商，维修方面（核岛）主要师从法国法马通海外检修公司（FRAMEX），常规岛由主供货商GEC-ALSTOM提供技术顾问，经过几年的时间基本实现了维修管理和维修实施的自主化。

第二阶段：单基地群堆运营阶段。2003年，成立了大亚湾核电运营管理有限责任公司（DNMC），作为大亚湾、岭澳、岭东核电站的运营商，这一阶段有2600多家供方，其中境外供方1000家。

第三阶段：多基地群厂运营阶段。2012年，在DNMC基础上分离部分资源组建中广核核电运营有限公司（以下简称“CNOC”），作为中广核核电运维专业化公司和服务平台，CNOC服务于中国广核旗下所有核电站，包括大亚湾、红沿河、宁德、阳江、防城港、台山等。

中广核的维修专业化过程中，CNOC、苏州热工院、中广核研究院等成员单位的内部协同，管理边界、定价机制和内部结算、股东诉求、属地化、与外部承包商接口等方面也存在一些现实矛盾，需加以解决。

（三）国电投

国电投在2018年《财富》世界500强排名第395位，是目前中国五大发电集团当中拥有核电开发建设运营资质的单位，电力总装机容量超过1.1亿千瓦，其中火电约60%，水电约20%，还拥有其他清洁能源及核电。

国电投旗下维修领域设立了“打造国内电力检修第一品牌”的愿景，致力于不断提升发电检修专业化水平、进军核电检维修市场、领跑电力监理领域。专业化公司主要有中电电力检修工程有限公司（中电检修）、中电华元核电工程技术有限公司（中电华元），二者均在上海注册并合署办公，整合预期较大。

中电检修负责专业化电力检修、监理等业务，是中电国际四大战略平台之一，拥有清河检修、神头检修、姚孟检修、平圩检修、深圳中电等多个分子公司，业务遍及全国20多个省区，其中清河检修、平圩检修在大亚湾核电有着多年的常规岛检修业绩。根据中电国际检修优化方案，中电检修所属各检修单位将纳入发电公司一体化管理（注：目前在我国火力发电企业中，除实行新厂新制的电厂外，大部分电厂都拥有自己的检修队伍，自行负责机组维护与消缺、机组的等级检修、日常抢修工作），中电检修则加快转型升级，侧重做好发电技术服务、技术技能培训、电力监理、核电检修“四个平台”建设。

（四）国际上主要核电国家专业化检修发展分析

这里主要阐述维修活动组织和实施，大致划分为电厂维修部门为主、（电力集团）内部专业化为主、外部专业化公司为主三种类型，典型国家及主要专业化公司如下：

表1.维修活动组织和实施分类及国家

二、国内核电检修专业化能力面临的主要问题和挑战

（一）核电集团层面和核电版块对于核电运维与延寿改造技术能力的提升，缺少明确的整体规划和战略布局

根据中国核电的电站配置原则，每个电厂拥有的电站维修与技术人员各个专业加在一起不超过200人每两台机组，用以应对电站的日常维护和大修管理与相应系统的技术改造工作已经非常繁忙，无暇考虑和应对电站的长期重大变更升级的工作，而且这些工作需要投入大量的人力财力，是系统性工程，需要科研院所、设计院、专业的制造厂以及变更实施的专业化团队，尤其是电站三十年的大修期间电站的升级改造，重要设备的更新换代，都需要有专业的团队进行长期的策划和准备以及大量技术和资金的投入。长期以来，我们非常重视建设新的核电机组，但对后续机组运行与延寿等相关的课题研究则关注不够，规划不足，技术储备不强。

（二）现有电站配套服务的体制机制不完整，市场资源的配置尚不健全

由于核电事业近些年来在中国发展迅猛，各种堆型的核电站的建成也导致在技术储备上存在很大的困难，电站的建设标准涉及了美国标准、法国标准、加拿大标准、俄罗斯标准，很难有一个专业化的团队来针对全部堆型的核电站进行技术准备和相关的重大课题研究。

（三）与重大设备改造相关的技术研发能力和工艺开发能力较为薄弱

核电站运行三十年后，反应堆相关的组件辐射剂量很高，在重大设备改造过程中，在高放射性环境条件的设备与管道的检查、切割、焊接等工作需要专门的工艺和为之开发专门的装备，同时也需要与其配套的科研计算能力，材料分析能力，基础材料研发能力等。尤其是在高放射性环境下的密封材料，电子元器件的抗辐照能力的基础材料的研究还很薄弱。

（四）电站服务配套的资源松散，解决能力无法集中

电站重大的技术改造都需要设备制造厂的协助和支持，中国这些核级重要设备分布在东北、西南、上海等地，与电厂的距离比较远，没有项目时核电站与制造厂之间也没有紧密的交流通道，这些设备的采购都是由工程公司完成的，工程公司的设计院有满足大型技术改造的计算能力和设计能力，但由于电站的长期技术改造项目需要提前筹划，提前准备，提前投入，而且提前的时间少则四五年，多则十年以上，且这些重要的设备技术升级与电站的十年期的大修要相融合，统一规划统一编制方案。现在电站的维修与技术改造的实施单位能力参差不齐，各专业能力的准备和投入是根据电站的合同安排来保证的，很难在没有合同的情况下做提前几年的能力的投入准备工作。

三、对策建议

（一）强化顶层设计和战略规划

在核电集团层面和行业领域来研讨核电站的后续重大的设备改造和系统升级的核心能力，建立一个专业化的核电技术研究院来着重解决这些服务的重点研究，由专业化公司来筹备这些重大设备的改造能力，尤其是现场实施的部分特种工艺和专业设施装备。这样的规划至少要提前10年或者更久，确保有足够的时间来确保技术的储备、更新和创新。

（二）加强科研院所与企业紧密融合

现在各核电集团内有许多大型的研究设计院、工程管理公司、专业施工公司，集团外有许多大型制造企业、科研院所，但这些企业大多是独自为战，并没有形成足够的合力，尤其是针对电站的重要设备的改造能力，还没有专业的组织来汇集各方力量来建立这种能力。成立专业的研究院后，采用项目合作和课题研究机制协同各方力量建立大型设备在高放射性区的改造更新能力，如成立DCS专项组、反应堆本体检查与修复专项组、重水堆压力管更换专项组、堆内容器与主管道的更换、高放材料去污和分解专项组、汽机机及发电机组改造专项组、电气老化研究专项组、耐辐照机械人与材料研究专项组等。通过主课题与大量的子课题把设计院和制造厂与业主的需求目标融合在一起，共同开发所需要出的设备、工艺和方案。如蒸汽发生器的整体更换，每个反应堆型不一样，更换的通道就完全不同，有的需要在反应堆安全壳上开孔，有的可以从反应堆的设备闸门转运新旧蒸发器，蒸发器的切割、分解、与主管道的焊接都是需要在高放射性环境下完成，需要开发大量的工具装备，也需要进行大量的工程计算，还需要开发每个环节的工艺流程。这是一个系统工程，也需要大量的准备时间和人力、资金的投入。

（三）加强电厂内部资源整合

现在各电站每两台机组有机电仪专业的维修队伍配置约120人正式员工，以及同等数量的聘用人员，还有技术准备和设备管理的工程师近100人，这些高素质的技术工程人员分布在各个电厂，中国各核电现有维修正式员工近四千多人，此外在这些电站的技术部门的人员还有近千人，但任务量不足而且技术储备力量不足，在解决大型设备难题和攻关重要项目时无法形成合力，建议参考韩国KHNP的模式，电厂有独立维修计划管理与系统工程师团队，维修与现场实施工作由专业化的公司来完成，重大的专项和课题攻关同类似的KORI公司来完成，人员来自己各厂站的设备维修与管理的技术人员，这样可以充分地整合利用电厂现有技术资源降低电站成本并形成专业的工程改造和新工艺、新装备、新技术研发的专业化队伍。

（四）强化基础材料与关键工艺的投入研发

核电站的技术服务对中国来说还是起步阶段，很多基础材料和基础应用还刚刚起步，尤其是耐辐照材料研究，抗高辐射远程控制的机械手，耐辐照的电子元器件等的研发还比较落后，对于现场的高放环境下的在线检查、在线维修、在线焊接等工艺还有等进一步的开发和投入，随着核电进一步发展和建设，这些工艺和装备将是很广阔的市场和前景。

（五）加强外部合作与协作

现在科技创新发展日新月异，远程机械手、数据分析平台等都已在各个领域广泛的应用，尤其是在现场远程数据测量、数据分析、远程控制、自动加工等方面都有相当成熟的使用。在重型制造业，精密加工业为核电装备的发展提供了非常好的基础。通过加强外部合作与协作，充分利用中国强大的工业体系能力和先进的科技成果，提升核电站的服务能力。

四、结语

当今世界风云变幻，随着中国开放的大门越开越大，中国的核电市场巨大的服务需求，吸引着国内外核行业众多单位的参与和角逐（截至2019年8月1日，共有182家为核电提供设备设计制造服务的境外单位在国家核安全局注册登记）。提升核电运维整体服务能力、形成关键问题解决能力，对于我们已经十分紧迫，建议中国核电领域加强顶层设计，充分发挥集中力量办大事的制度优势，统筹各方资源，以“创新”、“协调”、“开放”、“共享”的发展理念，加快推进核电站检修专业化管理和技术服务能力提升。