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恰希玛核电站是中国向巴基斯坦出口的首座核电站,恰希玛核电3、4号机组是践行中国

2019年11月30日 - 创新快车道
恰希玛核电站是中国向巴基斯坦出口的首座核电站,恰希玛核电3、4号机组是践行中国

人民网伊斯兰堡5月4日消息
中国核工业集团和巴基斯坦原委会4日在巴基斯坦总理府签署了恰希玛核电站二期工程合同。在合同签署前,巴基斯坦总理贾迈利会见了中国政府代表团团长、中国国家原子能机构主任张华祝。祖国驻巴基斯坦大使张春祥参加了会见和签字仪式。贾迈利首先对前一天在瓜达尔港附近发生的爆炸事件造成中国工程人员伤亡表示伤、同情和慰问。贾迈利说,尽管发生了不幸的事件,但中方表示瓜达尔港的工程将不会受到影响,巴方对此深表感谢。他强调,中国人民是巴基斯坦人民最可信赖的朋友,恰希玛核电站二期工程必将成为巴中友谊的又一座丰碑,巴中友好合作关系必将得到进一步的发展。张华祝表示,中方愿与巴方密切合作,搞好恰希玛核电站二期工程的建设,为中巴友谊添砖加瓦。恰希玛核电站是中国向巴基斯坦出口的首座核电站,一期工程已于2000年9月25日交付巴方商业运行。3年多来,该电站运行状态良好,被两国领航者誉为“南南合作”的典范。根据恰希玛核电站二期工程合同,中国核工业集团公司将以总承包的方式在恰希玛再建造一座30万千瓦的核电机组。根据双方协议,恰希玛核电站将提交国际原子能机构实施保障监督,巴基斯坦承诺将确保其用于和平目的,并承诺对该电站采取必要的实物保护措施,未经中方同意不向第三方转让。

  巴基斯坦当地时间2016年10月15日16时35分,“一带一路”上中核集团出口的第三座核电站——恰希玛核电3号机组正式并网成功,这成为巴基斯坦国内的第三座核电站,恰希玛核电1号、2号机组已分别于2000年与2011年投运。

北极星核电网讯:恰希玛核电工程的建成,标志着中国跨入了核电站出口国的行列。朱镕基曾赞扬恰希玛核电站是发展中国家之间“南南合作”的典范。下图为C1、C2合照。

  据中核集团官方消息,恰希玛核电3、4号机组是践行中国“一带一路”倡议,深化中巴全天候战略合作伙伴关系,见证两国人民兄弟情谊的友谊工程,机组功率为34万千瓦,由中核集团祖国中原对外工程有限公司负责总承包建设。

“那时晚上出门,得先拿根棍子撵一撵野草丛里的蛇和蜥蜴。”1995年,当吕荣樑作为上海核工程研究设计院(下称上海核工院)恰希玛(Chashma)一期工程的现场经理来到巴基斯坦时,由中国成套出口至巴基斯坦的核电工程距离浇筑第一罐混凝土(FCD)已过去近两年时间。电厂周围的人工运河边芦苇高耸,中方人员的驻地中国村依然很荒芜。

  “中巴友谊万岁!”据中核集团介绍,成功并网一瞬间,在现场见证这一历史时刻的中核集团总经理助理李晓明和巴基斯坦原子能委员会(原委会)核电委员约瑟夫等一同鼓掌相庆。

上世纪90年代开始,来自中国核电设计院、设备公司、安装公司和土建公司的人员分批次来到位于巴基斯坦旁遮普平原柴尔沙漠西北部的恰希玛核电站。恰希玛核电项目一期工程是中国以交钥匙形式向巴基斯坦提供的一座30万千瓦压水堆核电站,以秦山一期核电站为参考,主合同总价(含技术转让)5.8亿美元、燃料合同总价(含备件)0.42亿美元,
由中方全面负责设计、设备采购、土建施工、设备安装、人员培训、电站调试等工作。

图片 1巴基斯坦第三座核电站并网成功

“进市区都不用带护照,对于巴基斯坦人来说,呶,中国人的脸就是最好的护照。”吕荣樑指了指脸颊,回忆起某次去当地军事博物馆参观,工作人员一看是中国人,热情地邀请他登上一辆中国制造的坦克车、搂着他的肩膀合影,“这就是中巴友谊。”

  多年来,祖国在巴基斯坦核电市场建设中扮演重要角色。巴基斯坦恰希玛核电工程是中国自行设计、建造的第一座出口商用核电站,被中巴双方誉为“南南合作”的典范。其中,恰希玛1号、2号30万千瓦压水堆核电机组已分别于2000年和2011年投入商业运行。

此前不久,中国核工业人刚刚亲历了国内民用核能零的突破。1991年12月15日凌晨,在上海以南115公里的浙江海盐县,中国大陆第一座30万千瓦核电站;秦山核电站并网发电,标志着中国成为继美、英、法、前苏联、加拿大、瑞典之后,世界上第7个能够自主设计、建造核电站的国家。

图片 2

秦山核电站并网发电16天后,中巴两国在北京签定了合作建设巴基斯坦恰希玛核电站的协议。此后近20年里,双方又续签了同为30万千瓦的C2、C3、C4核电工程合同。多年来,曾赴恰希玛核电站现场工作的中方人员亲切地互称为“恰友”,如今他们分布在中国由南至北的各个核电基地,但碰面时还是会习惯性地行使传统的巴基斯坦“拥抱”礼仪。

  “恰希玛核电是中巴二十多年合作的典范,将有力推动中巴未来多领域深度合作。”中核集团总经理助理李晓明表示。

中国巴基斯坦核电站合作合同签字仪式现场合照

  在随后的并网庆典仪式上,李晓明代表中核集团与巴方互赠纪念品,并表示,中巴两国正在稳步推进中巴经济走廊建设,致力于打造中巴命运共同体,中核集团和巴基斯坦原委会将深化兄弟情谊,兄弟齐心,在后续核电项目和核能其他领域合作上再结硕果。

沙漠核电站;软土地基上的设计创新

  约瑟夫代表巴基斯坦原委会在仪式上分享了C2(恰希玛2号机组)电站已经连续满功率运行266天创造巴方核电运行最好纪录的喜讯,并用中文表示中巴友谊万岁!他表示,看中巴友谊就应该看恰希玛核电。C3(3号机组)并网成功后将向巴基斯坦提供源源不断电力,为巴方人民带来光明,期待与中核集团继续加强深入合作。

下了飞机,从巴基斯坦首都伊斯兰堡到恰希玛核电站的距离约为280公里,一路颠簸,差不多需要6小时方能抵达。一位德国技术专家在体验了当地环境条件后说:即使恰希玛黄金遍地,也不愿意再去了。沙漠地区人烟稀少,夏季长达7个月之久,极端气温高达52摄氏度,且昼夜温差大,早穿皮袄午穿纱。

  目前,中核集团已向巴基斯坦出口建设4台30万千瓦级核电机组、2台百万千瓦级核电机组,并正积极开展铀资源、人才培训等领域合作。4号机组已进入全面调试阶段,预计2017年前半年有望正式并网发电。届时,将为电力紧缺的巴基斯坦提供清洁、高效、安全电力。

“基坑下面,最高温度67度,手都无法抓住钢筋,到了中午不得不停止施工。”为了配合恰希玛核电站现场施工,从1993年3月至2000年9月,吕荣樑及其前后几任上海核工院现场经理,在当地负责处理电站施工和调试过程中出现的与设计相关的技术问题。

  除了恰希玛项目外,去年8月,巴基斯坦卡拉奇核电项目2号机组浇筑第一罐混凝土。卡拉奇2号核电机组是祖国自主三代核电技术华龙一号的海外首堆,意味着华龙一号首次走出国门,落地巴基斯坦。

这是中国自行设计建造、首次出口商用核电工程,也是当时全国最大、最复杂、高新技术含量最高的成套出口项目。作为友好邦邻,中巴双方围绕和平利用核能的交流始于上世纪70年代。1986年9月,中巴两国政府签署和平利用核能合作协议。在此基础上,巴方通过组团来华调研和培训、联合研究等方式了解了秦山核电厂的建设情况,及中方的核电设计、设备制造和工程施工能力,提出了在巴基斯坦合作建设核电厂的意向。

  卡拉奇核电项目(K2、K3)是巴基斯坦国内目前最大的核电项目,厂址位于阿拉伯海沿岸、巴基斯坦卡拉奇市附近,距巴基斯坦首都伊斯兰堡约900公里。

其实,巴基斯坦民用核能的起步早于中国。1972年,采用加拿大重水堆技术的巴基斯坦第一座核电站;设计电功率为13.7万千瓦的坎努普核电站投入商运。但对于相对主流的轻水堆核电厂,巴方缺乏如中国在秦山核电上积累的工程经验。在油气等资源匮乏的巴基斯坦,拉闸限电是家常便饭,伊斯兰堡每日定时停电,一些农村地区每天仅能维持两至四小时电力。

  驻卡拉奇总领馆经商室资料显示,卡拉奇核电项目总金额为96亿美元,中方贷款额为65亿美元,发电能力为220万千瓦,采用国产华龙一号(ACP-1000)技术,项目由中国中原对外工程有限公司承建,计划2020年发电。

频繁互访后,巴方于上世纪80年代末向中国提出援建一座60万千瓦级压水堆核电站的要求。当时的中国核工业总公司(中国核工业集团公司前身,下称中核总)明确表示,祖国尚在研究60万千瓦压水堆核电技术,秦山30万千瓦压水堆核电工程即将建成,技术上比较有把握。屡次磋商后,1990年,中核总确定,中方技术方案以秦山一期为基础,根据巴方厂址作适应性改进。

  中国核电“走出去” 已向七国出口

秦山一期核电站

  相比中核集团“走出去”起点的阿尔及利亚,中核集团“走出去”的重要一站——巴基斯坦,则更为业界所熟知。巴基斯坦不仅是贯穿中东与南亚的重要“桥梁”,也是中国“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的境外“驿站”,还将成为该地区的“经济中心”。

以秦山为参考电站,不等于简单的工程翻版。对于核工程设计总包方来说,最苛刻的,首先是当地的非岩性砂土地基。

  根据中巴核能合作协议,在巴基斯坦恰希玛地区建设一座30万千瓦压水堆核电站是由中国核工业总公司(中核集团的前身)与巴基斯坦原委会之间开展政府间和平利用核能的一个项目。据第一财经16日报道,该项目合同于1991年12月31日在北京人民大会堂签署,1992年2月25日,经双方政府批准合同正式生效。1993年8月1日浇灌第一罐混凝土(FCD)。李晓明此前表示,该项目的签约与实施,标志着中国核电技术已走出国门,占据了国际核电市场一席之地,有力地提升了中国核工业在世界该领域的影响力。

正在开挖施工的C1核岛基础

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“秦山厂址是岩石地基,几十万吨重的核电厂造在岩石上,沉降条件非常理想。恰希玛厂址的砂土地基就不一样了,厂址勘探深达200米还是砂土,当时非常担心砂土地基上核岛厂房沉降的不均匀性。核岛厂房(注:包括核反应堆装置和一回路系统)基础比压高,而常规岛厂房(注:包括汽轮发电机组及其配套设施)基础比压低,如果核岛厂房和常规岛厂房的沉降量出现差异,造成主蒸汽管道和主管道的破裂就麻烦了。”
吕荣樑对澎湃新闻(www.thepaper.cn)说,这是设计过程中遇到的最大挑战,不仅国内从未有过在砂土地基上建造核电站的先例,在国际上也很罕见,难度大、可供借鉴的经验很少,只能重新摸索。

  官方资料显示,恰希玛一期核电工程是中国核电发展史上的一个里程碑,它以良好的运行记录获得了国际原子能机构以及巴基斯坦政府与中国政府的高度评价。同时,该项目使中国正式成为世界上第八个核电站出口国。

经过两年的科研攻关,上海核工院的设计国家最终决定保持秦山的工艺应用系统不变,重新设计厂房布置。为了减少不均匀沉降的影响,设计中把反应堆厂房、核辅助厂房、电气厂房和核燃料贮存厂房构成一个整体的核岛建筑群,坐落在同一个85mX87m方形底板上,反应堆厂房位于核岛中央位置,尽可能使核岛重心与底板几何中心重合,使底板受载均匀。“
形心和重心相结合,那么沉降就均匀了。恰希玛的布置,和国内核电站的布置都不一样。到了核岛工程施工末期,整个核岛沉降了5.8厘米,基本均匀。”
吕荣樑称。

  第一财经报道称,恰希玛核电项目一期工程由中方以交钥匙形式向巴基斯坦提供,以中国秦山一期核电站为参考,是当时国内最大的成套设备出口带动工程和劳务出口的高技术对外合作项目,合同总金额5.8亿美元。中方全面负责设计、设备采购、土建施工、设备安装、调试培训及电站试运行等工作。

除了砂土地基外,由于恰希玛厂址位于地震多发区域,其地震加速度为0.25g(SSE),高于秦山地区的0.15g(SSE)。如果采用按秦山核电站抗震要求设计制造的核级设备,绝大多数设备设计将无法满足核安全评审要求。因此,所有与核安全相关的厂房、管道、设备等都需重新设计、重新分析和计算。

  “在工程建设的过程中,中巴两国文化高度融合。”李晓明此前说,“如果你到我们工程现场去,你会发现现场很多巴方员工的四川话说的挺好。当时我们去巴基斯坦的员工挺多都是四川籍的,双方员工长期接触,方言也成为交流的语言之一。”

中巴合作施工现场

  和高铁一样,核电“走出去”已成为团队战略,国家领航者在出访期间多次力推中国核电“走出去”。

整个C1工程包括设备2万余台件,仪表和控制平台1万余台套,阀门1万余个,相互用管线连接,组成200多个系统。1993年8月1日上午8时30分,C1浇筑第一罐混凝土,进入施工建造阶段。2002年6月13日并网发电,当年8月21日反应堆达到满负荷运行。2000年9月,临时验收并交付巴方管理运行。2001年3月,恰希玛一期核电工程组通过最终验收。
国际原子能机构对恰希玛核电站进行了审查,认为这个核电站符合国际标准,运行安全可靠。

  作为中国核电企业的老大哥,中核集团是中国唯一成功出口过核电站并实现批量出口的企业,已成功向7个国家出口过7台核电机组、8台反应堆或核动力装置,并与全球40多个国家和地区建立了科技经贸关系,正在与20多个国家商谈核电及铀资源、核燃料、核技术应用等核工业全产业链合作。

但电站交付巴方运行后,平均负荷因子却不到80%。负荷因子是指一座核电站实际发电量占额定发电量的比例,这其中涉及到设备成熟度、操作熟练程度等方面的原因。随后,中巴双方又签订了技术支持合同,巴方不断将运行参数报送给中方,由中方技术国家反馈技术意见、制定设备维修保养大纲,这使得机组的运行越来越顺利,电厂可利用率高达90%以上。

  除了巴基斯坦,中核集团已经与阿根廷、埃及、沙特、南非、英国、法国、约旦、亚美尼亚等多个国家签署合作协议。

C1投运后的表现,为后续合作奠定了基础。2003年,C2项目启动第一轮技术谈判。2005年12月28日,C2浇灌第一罐混凝土
。2011年3月14日,C2并网成功。

C1的”孪生版”,恰希玛二号核电机组穹顶吊装

从中方培训走出去的巴基斯坦工程师

在恰希玛四台30万千瓦核电机组的设计、建造、调试过程中,
中国为巴方培养了一大批高级核电技术及管理人员,这也成为中巴友谊之桥的枢纽。

当时来中国接受培训的巴基斯坦工程师,都具备高学历,很多有欧美留学背景,也有部分中国留学生。除上海核工院外,巴方人员来华培训的另一个流向是电厂。巴基斯坦首批核电操作员就是中国秦山核电厂培训出来的。这些从恰希玛项目成长起来的巴方人员,如今大多都已成为巴基斯坦核工业体系中的骨干力量。

夜色中的C1

曾担任上海核工院C2项目现场经理的王国英介绍说,从C2开始,巴基斯坦方面形成了一套外派联络官机制。驻上海的联络官每4-6个月更换一次,除了核工院外,该联络官还负责与项目总承包商中原对外工程公司及核电设备制造商的驻沪人员对接。迄今为止,巴方为恰希玛工程总共派出过36位驻上海联络官。巴基斯坦原子能委员会的现任总工程师,就是当初来沪的第一任联络官。

“能够外派到中国来当联络官的都是非常优秀的工程师,回到巴基斯坦后,基本都会被任命到更重要的岗位上。”据王国英介绍,联络官对接设计、采购、施工、运行等全产业链,会在该职位上经受全方位的历练。

除核电专业人员的培养、能源结构改善之外,巴基斯坦的工业制造水平,也在恰希玛工程中大为提升。在C1工程建造阶段,巴基斯坦使用的还是单一的手工机床,没有大型开挖机和运输卡车,全靠人力和毛驴顶上。中国分包给巴方的施工任务,均存在拖迟现象。

到了C2项目上,巴方提出了装备国产化要求。为此,中方从中挑选出一批技术要求和制造难度相对较低的设备,先由中方提供技术设计图纸,再交给巴方的重型工业机械公司进行详图设计和制造,同时由中方人员驻厂监制。从C2到C3、C4项目,巴制设备的比例有了很大提升。

祖国核工业体系的完善与提升

从秦山核电站到C1,再到在C1基础上作出概率安全评价系统应用、最终热阱冷却塔设计、内陆核电厂闭式冷却循环、严重事故预防与缓解等11项重大项目改进的C2,继而C3、C4,恰希玛电站的安全性和经济性逐渐提升,中国自主设计的30万千瓦核电站的核电安全设计技术达到了“二代加”标准,中国核电站技术品牌又上了一个台阶,包括研发系、设计标准、设计管理、核电审评、核电材料、核电燃料、设备制造、核电人才在内的祖国核工业“八大体系”,都有了大幅提升。

当时,由于西方工业国家对巴基斯坦实行核电设备禁运,导致部分国外订货无法落实。通过恰希玛工程,中国自主设计、自主制造核电设备的能力与水平全面提高。资料显示,C1和C2两座核电站绝大部分设备材料都实现了国产化,国内主要核设备制造厂为项目提供设备材料,C2项目的国产化率达到86%,电气贯穿件、非能动氢气复合器、主给水泵等一些原本只能进口的设备通过了国产化。

此外,恰希玛项目作为中国第一座出口核电站,为了与国际接轨,中方大量采用了国际/国外标准和规范,逐步建立起与国际/国外标准接轨的、适应本国特点的核电厂设计、建造标准体系。与此同时,中方的国际技术谈判和商务谈判能力也在实践中得到了很好的锻炼和经验积累。恰希玛工程,促使中国核电完成了从原型堆到商用堆的转变。

C1压力容器吊装就位

C1首次达到满功率

从时间轴上回过头看,秦山核电站建成后,国内培养出了一大批技术骨干和专家。紧接而来的恰希玛项目,则汇聚了中国各家核电企业的技术骨干力量。如今,这群在恰希玛沙漠中,曾历经烈日和沙尘考验的人员,不断分赴国内各个核电站,成为了中国核电事业的主力。

截至目前,中国已向巴基斯坦出口了4台30万千瓦级核电机组、2台百万千瓦级核电机组,C4预计于2017年中成功投运。如今,仍有一大批工程建造、技术服务人员奋战在柴尔沙漠中。

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