田湾核电3号机组穹顶整体吊装现场。
黄磊/摄
12月20日，江苏省连云港市船山脚下的田湾核电站吸引了众多国内外核电建设者的目光。当日9时15分，国内最大的履带式起重机通过18根巨大钢索，缓缓吊起结构总重约341吨的半球形反应堆厂房穹顶。1小时48分钟后，目前国际上核电站外形尺寸和重量最大的薄壳穹顶，跨越迄今最远的吊装半径（105.4米），准确“扣”在田湾核电站三号机组反应堆厂房筒体之上。至此，三号机组工程建设土建施工画上句号，全面转入安装阶段。
江苏核电有限公司（以下简称“江苏核电”）总工程师崔方水介绍，上述重大节点的完成，开启了VVER-1000型核电机组国际首次整体吊装的先河。
作为福岛事故后我国核准获批开工的首个核电项目，田湾核电3、4号机组是中俄两国成功合作建设一期工程后，继续深化核能领域合作的又一重大项目。目前，工程各项工作进展顺利，安全质量管理体系有效运行，工程进度总体受控，两台机组计划于2018年先后建成投产。
业内专家表示，田湾核电二期工程的建设，将有利于加深中俄两国政治互信、发展经济贸易、加强战略协作，进一步巩固和深化两国在核能领域的合作。此外，该工程对我国全面掌握先进的百万千瓦级压水堆核电站设计和设备制造技术，促进核电产业本土化和自主化升级，以及第三代核电技术自主化具有重要意义。
首吃螃蟹工艺领先
反应堆厂房穹顶整体吊装工艺，在国内大多数在建核电项目上已屡见不鲜，但田湾核电三号机组穹顶吊装却创造了四项纪录：国际上目前外形尺寸和重量最大的薄壳穹顶、吊装半径最大的作业，采用了国内最大的3200吨履带式起重机。
“整体吊装这样的庞然大物，在VVER-1000历史上是没有的，中国有这样巨大的起重吊装设备和技术，令人羡慕。”吊装现场的俄方工作人员告诉记者。
据江苏核电工程建设一处处长汤九军介绍，随着我国起重设备的发展，大吨位履带起重机不断问世，钢衬里穹顶采用整体吊装已成为核电施工的必然趋势。至今俄罗斯针对VVER-1000堆型的穹顶仍然采用两次吊装，即球带吊装和球冠吊装，田湾核电一期工程穹顶就采用了两次吊装。
拥有四项之最，且史无前例，田湾三号机组穹顶吊装不仅吃到了首只“螃蟹”，也为同类机型机组穹顶整体吊装积累了宝贵经验。
就吊装作业的难度，崔方水告诉记者，仅有6毫米厚的薄壳穹顶受重力很容易变形，因此吊点设计必须保证变形处于可接受范围。此外，超大型吊车在局部有限空间作业，对地基处理要求很高，不能有丝毫沉降。“风力等复杂载荷也会对吊装产生影响。”
2012年，中俄双方就穹顶整体吊装达成共识。2013年6月和今年5月，俄方先后提供了穹顶一次吊装的设计文件和设计计算书，解决了设计阶段的全部问题。此后江苏核电组织参与了多次设计评审、场地和起重设备准备、模拟演习等，为正式吊装做好预热工作。
“通过整体吊装工艺，不仅节省了1个月施工工期，而且由两次吊装优化为一次吊装，降低了施工的安全风险。”崔方水说。
可靠技术保障安全
作为核电站工程建设中的关键里程碑节点，三号机组穹顶吊装工艺的创新尝试，在降低施工风险的同时，进一步保障了核安全，这也是田湾核电二期工程在技术可靠性、安全性和先进性上的一次成功尝试。
福岛事故后，国家核设施综合安全检查团对田湾核电基地进行了严格、全面的核安全大检查。检查结论认为，田湾1、2号机组采用的实体隔离的四通道安全系统、双层安全壳、堆芯熔融物捕集器、全数字化仪控系统、44组非能动氢气复合器等，“在国内运行的压水堆核电机组中是较为先进的。”
一期工程的成功建设和数年的安全高效运行，电站设计得到了充分的验证，也为二期工程建设提供了参照。
江苏核电党委副书记李华平介绍，田湾核电二期工程采用VVER-1000工程技术方案，以田湾1、2号机组为“参考电站”，在其基础上采用“翻版加改进”方式建设两台百万千瓦级机组。在综合权衡安全性、技术先进性、经济性和工程可实施性要求的前提下，参照一期工程和最新安全要求进行了必要的设计改进。
资料显示，田湾核电3、4号机组的改进主要侧重于吸取1、2号机组土建、安装、调试和运行期间的经验反馈，形成635项改进建议。经中俄双方专家详细分析讨论， 确定了412项设计改进项，基本完成了涉及设计方案或土建结构修改的改进建议的落实。
“通过这些设计改进，进一步提高了机组的安全性和经济性并降低了项目建设风险。”江苏核电设计管理一处处长周志军告诉记者。
针对福岛事故经验反馈，江苏核电还在东护岸内侧与机组之间建设了永久挡水墙，从厂址角度提高极端自然灾害下防水淹的能力，并开展了严重事故规程的研发和针对福岛事件的应急计划修订。作为进一步提高机组抵御极端自然事件的工程措施，借鉴国际原子能机构（IAEA）和世界核电运营者协会（WANO）关于福岛事故的研究成果，3、4机组将采用移动式设备进行蒸汽发生器和乏燃料水池的补水，保证在全厂断电情况下的余热导出和乏燃料淹没。
而且，3、4号机组通过采用国内自主设计制造的半速汽轮发电机组等措施，单台机组的额定功率从1060MW提升至1126MW；通过采用俄罗斯验证过的新型燃料组件，将换料周期逐步从12月过渡到18个月，大大提高了机组的负荷因子和经济性。
艰难谈判促本土化
提及二期工程的谈判，江苏核电工程合同一处的周智勇感慨颇多，几年前的情景仍历历在目。“艰难、不易、值得。”他说。
2010年3月，就田湾核电二期工程合同的责任边界进行谈判时，双方就设备调试和伴随服务等环节进行了激烈讨论。相持不下之际，谈判从连云港连夜转至北京，当时距离中俄双方政府约定的签约时间仅剩3天。30多个小时不间断的剑拔弩张、气氛紧张到僵持。当最后一个协议条款达成后，所有谈判人员都已筋疲力尽，而俄方谈判组秘书因超负荷工作，心脏病发作住进了医院。3月23日，中俄双方完成了框架协议的草签。之后，双方先后完成了技术设计协议和总合同的签约。2012年4月，中俄两国签订《关于在中国合作建设田湾核电站3、4号机组的议定书》。
作为一期工程之后中俄两国的后续合作项目，双方最终的总合同谈判确定了田湾核电二期工程仍然采用俄罗斯为主，中外合作的工程设计模式。其中，常规岛全部由中方设计和供货，核岛俄方设计、部分辅助设备转中方供货。“与一期工程相比，国内企业和供应商参与程度更广，设备的国产化率也有较大提高。” 周智勇告诉记者。
据了解，根据1、2号机组俄供设备的技术特点、质量状况及在电站运行中的地位，田湾核电站3、4号机组工程的设备采购将采取关键设备进口，部分设备国内制造的原则，两台机组的本地化率将不低于45%。江苏核电通过合同委托俄罗斯原子能建设出口有限公司（ASE）作为本项目核岛设计和设备供货总承包商，委托国内专业化工程公司负责常规岛和BOP的设计、供货、建安、调试，负责核岛建安、负责核岛范围内的其他设备供货。
二期工程除对俄核岛设计和设备供货的委托项目外，更多地坚持了设计和采购自主化，立足于国内采购。“对本地制造，我们要发挥技术桥梁的作用。”崔方水说。在他看来，江苏核电熟悉俄方的技术规范，在这一点上能更好地为国内企业找到结合点，而联合太原重工攻关反应堆厂房环吊是最好的例证。
“与俄方进行了7轮谈判，最后确定由太原重工制造环吊。产品出来之后，有的指标甚至高于技术指标，俄方也肯定了其满足功能要求。” 崔方水告诉记者，“这是太原重工目前最大的核电环吊订单，其造价比国外产品节省了近一半。”
江苏核电设备采购管理部门提供的数据显示，截至目前，田湾二期工程已签订的国内设备采购合同包169项（核岛67项、常规岛102项），负责供货的国内企业和供应商已有100余家（102家），二期工程两台机组的设备国产化率将达到45%（一期工程约6.7%）。
