5月25日,我國自主三代核電“華龍一號”全球首堆示范工程——中核集團福清核電5號機組提前15天精準實現(xiàn)吊裝。在我國,這也是核設(shè)施建造經(jīng)驗與數(shù)字建造技術(shù)的一次完美融合。
在福建福清現(xiàn)場,中核集團董事長、黨組書記王壽君介紹,最近幾年,中核集團依托“互聯(lián)網(wǎng)+”,匯聚各方創(chuàng)新資源,不斷提升“華龍一號”和我國核電研發(fā)制造水平。同時,積極參與國際市場,努力打造世界一流核電品牌,推動“華龍一號”走出去,已經(jīng)與巴基斯坦、阿根廷、英國等20余個國家建立合作意向。
“互聯(lián)網(wǎng)+”開啟核電設(shè)計和建設(shè)2.0時代
“華龍一號”全球首堆的穹頂是一個直徑46.8米,重約340噸的半球體,加上沿海大風(fēng)的影響,要將這樣一個龐然大物精準安裝到45米高的反應(yīng)堆廠房,難度可想而知。
“為了保證穹頂?shù)跹b的順利進行,此前我們進行了數(shù)字化模擬施工,確?!A龍一號’穹頂制作、拼裝、吊裝順利完成?!?月26日,中核集團福建福清核電有限公司副總經(jīng)理陳國才介紹說,他們采用數(shù)字三維建模技術(shù)對穹頂制作、拼裝進行模擬建造,形象直觀展現(xiàn)穹頂模塊整體布局,精確演示拼裝構(gòu)件空間位置與邏輯安排,實現(xiàn)穹頂模塊化施工虛擬建造。在吊裝階段,又采用數(shù)字模擬技術(shù)對吊裝全過程進行模擬施工,攻克精確就位技術(shù)難關(guān),排查風(fēng)險隱患,確保了吊裝成功。
“‘華龍一號’是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。從設(shè)計到建設(shè),結(jié)合‘互聯(lián)網(wǎng)+’,中核集團將核電的設(shè)計、應(yīng)用軟件集成與互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合,建立了異地綜合協(xié)同設(shè)計平臺,將全國多個設(shè)計單位通過網(wǎng)絡(luò)連接,利用各種終端設(shè)備,在同一個平臺上開展協(xié)同設(shè)計工作,協(xié)同設(shè)計平臺的終端數(shù)量達到500個,并可以根據(jù)需要進行擴充?!敝泻思瘓F副總經(jīng)理俞培根說。
他表示,通過持續(xù)優(yōu)化“互聯(lián)網(wǎng)+”,采用三維設(shè)計平臺,使北京、石家莊、成都、鄭州等多地近千名“華龍一號”的設(shè)計人員共同參與,在同一平臺上做到了及時溝通,加快了設(shè)計數(shù)據(jù)傳遞,減少了設(shè)計交換過程的反復(fù),實現(xiàn)了設(shè)計信息及時共享,有效提升了設(shè)計效率,當前5號機組已完成了總設(shè)計任務(wù)的80%,保證了所有設(shè)計文件按期或提前進度完成,為“華龍一號”的開工、穹頂?shù)跹b等各關(guān)鍵節(jié)點的順利施工創(chuàng)造了良好條件,打破了國際上核電站“首堆必拖”的慣例。
據(jù)了解,我國自主研發(fā)的NESTOR軟件也已成功應(yīng)用于以“華龍一號”為代表的自主化三代電廠福清5號、6號的反應(yīng)堆工程中,預(yù)計到2020年中核集團將建立起完善的核電軟件體系,開發(fā)新一代的數(shù)字化核電廠集成研發(fā)系統(tǒng)。
“華龍一號”數(shù)字化提升中國制造國際競爭力
中核集團“華龍一號”總設(shè)計師邢繼介紹,“華龍一號”數(shù)字化提升了我國三代核電設(shè)計、設(shè)備制造、工程建設(shè)水平,確保了“華龍一號”的先進性、安全性、經(jīng)濟性與建造質(zhì)量。在開展示范工程設(shè)計工作的同時,將示范工程首臺機組建設(shè)過程中遇到的技術(shù)問題及時匯總形成設(shè)計領(lǐng)域的大數(shù)據(jù),不僅和設(shè)備制造方和工程建設(shè)方溝通反饋,還傳遞給了后續(xù)的核電項目,這為“華龍一號”核電項目標準化設(shè)計、批量化建設(shè)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
邢繼介紹,以“華龍一號”綜合協(xié)同設(shè)計平臺為例,該平臺將核電設(shè)計與信息技術(shù)進行了深度融合,充分利用互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)加密、仿真與虛擬現(xiàn)實等技術(shù),解決了不同平臺間的數(shù)據(jù)傳遞與集成等難題。
他表示,設(shè)計協(xié)同平臺集成了工廠三維設(shè)計、電纜敷設(shè)、力學(xué)分析計算等多種功能?;谠搮f(xié)同設(shè)計平臺,已經(jīng)建立了一個數(shù)字化的“華龍一號”核電廠三維設(shè)計模型及完整的數(shù)據(jù)庫,其中包含5萬多臺套設(shè)備、165公里管道、2200公里電纜等。這些數(shù)據(jù)可應(yīng)用于設(shè)備采購與加工制造。同時,通過該平臺,將設(shè)計完成的數(shù)字化核電站開放給后續(xù)的工程管理部門和施工建造單位,可提高工程建設(shè)安全、質(zhì)量、進度、費用控制與精細化管理水平。
俞培根表示,“華龍一號”成了我國核電自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新的代表,其裝備國產(chǎn)化率可達85%以上,反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件等核心裝備都已實現(xiàn)國產(chǎn),代表著我國裝備制造業(yè)的先進水平,“華龍一號”的設(shè)備供貨廠家,分布在全國各地,涉及5300多家,共計6萬多臺套,提高了中國制造的國際競爭力。