模块化施工对三门核电建设进度影响分析

王凯许克凤

中国核电工程有限公司系布所布置一室王凯许克凤

摘要：

三门核电项目采用了美国的AP1000的设计，其突出的特点就是非能动系统和模块化施工理念，模块化施工是一种先进的施工理念，采用先进的设计和管理理念，在工程建设的时候大量地引入平行作业，进而达到缩短工期的目的。但是正在建造中的三门核电项目工期却远远落后于前期的进度安排，本文将结合三门核电现场的情况对施工进度落后进行分析。

关键词：模块化进度分析

Modularconstructiononthreenuclearpowerconstructionscheduleimpactanalysis

China'snuclearpowerengineeringCo.,LTD.Isaclothassignedoneroom

WangKaiXuKeFeng

Abstract:

ThreenuclearpowerprojectusingAmericatheWestinghouseAP1000design,anditsoutstandingcharacteristicisactivesystemandmodularconstructionidea,modularconstructionisakindofadvancedconstructionidea,USEStheadvanceddesignandmanagementconcept,inengineeringconstructionoftimealotofintroducingparalleloperation,thusreduced.Butunderconstructioninthreenuclearpowerprojectperiodbutfarbehindtheschedule,thepaperwillbecombinedwiththreenuclearpoweronconstructionsitebehindscheduleforanalysis.

Keywords:modularprogressanalysis

1模块化理念

模块化施工是一种先进的施工理念，它的先进在于它大量地引入了平行作业，从而大大地缩短了工期，依靠当今发达的先进技术，将土建、安装、调试等工序进行了深度交叉，从而将理想工期缩短至38个月。但是，模块化的施工是有前提条件的，它很大程度上依赖于发达的制造技术、加工技术与信息技术。只有拥有了相当规模的运输吊装设备，才能满足大型模块安全的运输和安装；只有拥有了相当高的加工水平与管理体系，才能实现模块的精密对接；只有拥有了相当高的施工管理信息化水平，才能满足各道平行作业有条不紊、同步管理。

2三门核电模块分类

AP1000在设计阶段规划的模块分为两类，一类是结构模块共108个；一类是设备模块共70个。其中结构模块主要分为四类：结构模块CA、替代模板模块CB、钢结构模块CH和楼梯模块CS；而设备模块主要分为两类：机械模块和管道模块。

模块的分类与数量统计见表2.1

序号类别说明数量

1CA结构模块23

2CB替代模板模块27

3CH钢结构模块33

4CS楼梯模块25

5KB辅助厂房机械模块25

6KQ反应堆厂房机械模块4

7KU普通机械模块8

8KT汽轮机厂房机械模块6

9Q反应堆厂房管道模块9

10R辅助厂房管道模块17

11W汽轮机厂房管道模块1

表2.1AP1000模块分类与数量统计

3.三门核电项目现阶段模块进度

截止到2011年08月26日，三门核电项目1号机组应完成制造并发运到现场的模块数应为161个，已完成制造并发运到现场模块数共有124个，由于种种原因已经或者预期延误的模块数为37个。2号机组模块的延误数为53个。。

4模块化施工对工程进度的影响

模块化施工在理论上存在很大的优势，但是在三门核电项目的建设过程中却出现了严重的滞后现象，这里面的主要原因就是设计递交滞后和甲供设备交付滞后以及下面的几个方面。

4.1吊装设备的限制对模块化施工的影响

在AP1000项目的设计中，许多的钢结构被合并到了一个模块中，这就对起吊和运输设备提出了更高的要求；目前国内对这种大型设备应用范围较窄，设备的数量极其少，如果在核电项目施工开展之际，起吊和运输设备不能及时到位的话，将对模块化施工带来不利因素。比如钢制安全壳模块的安装：在AP1000中的模块大大小小各不相同，其中钢制安全壳被划分为5个模块，分别为底封头、中间3个圆柱形筒体以及顶封头，如图1所示。这5个模块的直径约为40米，重量均超过了500吨，其中最重的超过了700吨。

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图1钢制安全壳示意图

另外每台机组还有12个大型结构模块，它们的重量也都超过了100吨，所以在吊装方面对吊装设备提出了更高的要求，为此，三门核电专门从国外采购了2600吨级的特大吊车，吊车的主臂长104米，覆盖范围大，吊装成本也更高。

4.2天气对模块吊装的影响

三门核电项目厂址位于浙江东部沿海的三门湾，属于亚热带季风气候，雨水较多，AP1000采用的模块化施工导致很多设备都是采用一次引入的方式，所以钢制安全壳的顶封头是最后就位的，这样的结果导致很多前期已经就位的设备在维护保养上需要投入更多的精力和财力。

三门核电项目的建设周期内，每年夏秋都会受到台风天气的影响，由于特大型吊车体积过大，因此每次台风警报发布之后都需要对特大吊车进行趴杆防台操作，而随后的组装工作需要的时间也较长。当遇到连续的台风威胁，工程进度将受到严重的影响。

4.3模块制造对工程进度的影响

现阶段，我国AP1000核电站的模块生产全部由山东核电设备制造有限公司进行预制生产和组装，对于大型模块在模块制造厂内分割成小的模块，运输到现场后进行拼装，由于现阶段只有一家公司能做进行模块的制作，当AP1000大规模建造时生产力不足将对工期产生严重的影响。

在设计阶段，由于设计并未固化，升版改版图纸将对后续的工作进度产生较大的影响，这些设计上的变更会对工期产生一定的影响。在车间预制阶段，由于AP1000的一些模块体积较大，即使最终到一个单独元件的时候体积依然不小，如果在预制阶段出现质量问题，可能涉及到材料的采购等等一系列的问题，最终导致工期的拖后，同时由于设计修改和升版也会使已经预制的部分元件不能在新版的图纸中使用。

4.4设备制造对模块化的影响

前面提到的三门核电项目的模块延后的主要原因之一就是甲供设备交付滞后，由于机械模块中还有很多的设备，如泵、阀门、静机等，这些设备并不是由模块制造厂提供的，而是由各个专业厂家进行生产制造，然后运输到模块制造厂与模块组合后运输到现场，一旦某一个设备因为某些原因延迟到货，将会延长模块的制造周期，进而影响到工程的进度，同时一旦设备的尺寸发生变化也将会对模块的制造产生影响，甚至导致整个模块的重新制作，这样对工期的影响是极大的。目前交货的设备模块几乎都属于不完整出厂，后期设备的安装也存在一定的风险。

4.5模块运输对工期的影响

运输方面，由于模块的体积重量较大，公路运输对重量和尺寸有着严格的要求，而很多电站的厂址距离模块制造厂非常远，势必对模块的运输产生影响，同时过高的运费也提高了建造的成本。选择铁路运输在一定程度上能减少成本和降低对单个模块的重量要求，但在体积上依然有其局限性。水路运输在经济性、载重量和体积上的要求要宽松的多，但水路运输需要建造专门的码头等配套设施，而且在内陆厂址水路运输将不太现实，所以在运输载具的选择上还具有一定的难度。同时每个模块的运输都要准备相应的固定装置，这些装置大多数采用型钢搭建的与模块能紧紧联系在一起的运输装置，这部分装置也大大提高了运输成本。

4.6现场安装产生误差对工期的影响

现场安装误差是不可避免的，当误差积累的到一定程度的时候可能出现的严重后果就是两个模块将无法连接，如果两者之间的空间较为狭小时，这种误差将比较难以处理，这也会对工期产生一定的影响。

5.结论

模块化设计和施工不仅应用在核电项目上，日本在多年前已经对房屋建筑模块化设计和施工，西欧国家对模块化建设房屋也有浓厚的兴趣，可见模块化设计和施工是一种趋势，也是一种先进的施工管理理念和建设理念。对于核电项目的建设，AP1000在模块化设计和施工上开取先河，很多地方还需要不断的完善改进，并且核电站情况复杂，厂址条件不同，现阶段模块化还是存在一定的弊端的，如果能解决设计的固化方面、运输方面以及将一些大的模块小型化分割等问题后，模块化建造电站将大大的缩短建造周期，同时配合较高的建安水平，将会使我国的核电建设跨上新的台阶。

参考文献：

1.三门核电模块制造进展月度报告三门核电物资采购处2011.08

2.第三代压水堆核电机组AP1000的模块化施工分析魏俊明刘琼孙坤200804

3.核岛结构模块说明书西屋公司2007.10