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行业报告
逐梦全球最大“人造太阳”
时间:2024年03月11日 来源:中国核工业 点击量: 分享:

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法国当地时间2024年2月29日,国际热核聚变实验堆(ITER)组织与中核集团中国核电工程有限公司牵头的中法联合体正式签署托卡马克核心安装标段——真空室模块组装合同(SMSA)。这是中国在成功安装其心脏设备之后,再次承担其核心设备的安装任务,这意味着中法联合体已经成为目前国际热核聚变实验堆(ITER)项目主机安装的唯一承包商。

ITER计划旨在建造全球最大的可控核聚变实验堆,被誉为全世界最大的“人造太阳”,是当今世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程之一,承载着人类和平利用核聚变能的美好愿望。作为中法联合体的牵头单位,中核工程以匠心确保安装工程按时、保质、安全完成,顺利跑完聚变安装的“第一棒”,如今“再下一城”,凭借专业和可靠再担重任,助力“人造太阳”从梦想变为现实。

2.7个G,800份招标文件

2019年9月30日,ITER项目托卡马克主机安装标段一(TAC-1)安装合同在北京签约,作为祖国70年华诞的献礼,也开启了中国核能企业开拓欧洲市场的征战之路。

TAC-1是ITER项目最大的安装工程合同,其重要性相当于核电站的反应堆、人体里的心脏,主要负责托卡马克装置周边核心设备安装工作,包括杜瓦、冷屏、磁体系统、冷却水系统、超导馈线系统等。

这一重大成就的背后,是长达数年的精心准备与不懈努力。早在2016年,中核工程就已开始为TAC-1的投标工作做准备,积极参与ITER的的多个小型招标项目,以熟悉和适应业主的招标要求。2018年2月,ITER组织发布招标文件后,中核工程牵头,和核工业西南物理研究院、中国核工业二三建设有限公司、中科院等离子体物理研究所组成联合体并迅速成立工作组,全力以赴开展投标工作。

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回顾投标过程,每一个环节都充满了考验。海量的招标文件、详细的技术要求,都需要投入大量的精力去消化理解。TAC-1的招标文件本身就有2.7个G,文件数量将近800份,且全部为英文文件,要将这些文件消化清楚其工作量可想而知。面对复杂的海外投标环境,投标团队需要克服人力不足、语言障碍、经验缺乏、联合体内部磨合困难、人员分散等多重挑战。特别是当法国法马通公司加入后,团队还需应对语言和文化差异带来的沟通难题。然而,团队始终保持着高昂的斗志和坚定的信念,终于在2019年5月向ITER组织提交了最终的Best and final offer(BFO)投标文件。同年7月,凭借卓越的技术方案,中法联合体成功中标TAC-1标段。这不仅是中国企业迄今为止在欧洲市场中标的最大核能工程项目合同,也是中国核能企业首次以施工总承包形式参与国际大科学工程。

接到中标函后,中法联合体各方共同组建合同谈判小组,和业主开始了艰苦卓绝的谈判。那时的谈判出差经常是“短期急行军”式差旅,航班上、高铁上、宾馆大堂的小桌子旁,都留下了小组成员争论的声音和忙碌的身影。合同谈判人员秉承“心往一处想,劲往一处使”的信念,逐个问题核对、解答,最终完成了合同文本的确认。

“撬动”1250吨的2.7毫米

2020年4月下旬,经过月余的培训工作,中方团队人员正式进场工作。第一个任务就给了中方团队一个“下马威”——需要将重达1250吨的杜瓦底座安装到托卡马克大厅内,这是ITER项目尺寸最大,单体重量最大的部件。

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面对陌生的海外工作环境、业主的顾虑以及前所未有的安装任务,中方团队展现出了惊人的毅力和专业能力。2020年5月28日凌晨,在杜瓦底座落位的最后时刻出现了吊装载荷无法准确落到承接的千斤顶上的突发情况,所有参与的相关方包括业主、监理、吊装方都有些慌乱,中核工程ITER项目部技术经理陈远庭临危不乱,凭借丰富的经验和冷静的判断,指挥吊车、监测、千斤顶操作人员多点协同,最终成功将载荷转移到基座千斤顶上,直径30米的大家伙中心偏差只有2.7毫米。当杜瓦底座最终落位的那一刻,现场响起了热烈的掌声。

从开始进场工作,到杜瓦底座成功吊装,中方团队仅用了不到两个月的时间。杜瓦底座吊装成功标志着ITER项目由土建阶段转入了全面安装阶段,更被ITER组织赞誉为“Golden Milestone(黄金里程碑)”。以此为契机,ITER计划重大工程安装启动仪式在法国现场组装大厅举行。国家主席习近平致贺信:“计划实施以来,中方始终恪守国际承诺,中国企业和科研人员勇挑重担,与国际同行齐心协力,为计划的顺利推进贡献了中国智慧和中国力量。”

核能领域深度融合的典范

法国法马通公司在投标阶段就加入了联合体,本地承包商的加入对于项目建设无疑是加分的,但是如何合作成为了团队面临的难题。针对传统联合体方式在责任分工和分配比例上的局限性,投标团队打破常规,决定成立一个深度融合的联合体,提出了“三个一”的合作原则:one goal(一个目标),one team(一个团队),one voice(一致对外)。

这一共识在TAC-1项目4年多的合作过程中得到了充分贯彻。在项目初期,当中方团队对当地情况尚不熟悉时,法马通的成员在安全体系、质量管理体系以及本地供应链的建立上给予了联合体巨大的支持。在项目面临困难的时期也是法马通派遣专家组织多个工作组(work shop),与联合体团队一起共克时艰。

如今TAC-1项目团队已经形成了亲如一家的氛围,深入交流和共同讨论问题已成为常态,这种深度融合的合作模式不仅促进了项目的顺利进行,也真正实现了当初设定的目标。

在今年中法建交60周年之际,TAC-1项目的成功合作无疑成为了中法两国在核能领域合作的典范。这一典范也为未来合乐彩票登录国际合作项目提供了宝贵的经验和借鉴。

1340天铸就的安全管理标杆

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2020年5月杜瓦底座吊装完成,拉开了ITER主设备安装的序幕。一个个工程节点稳步推进,捷报频传:2021年10月底部校正场线圈BCC5号吊装就位,标志着托卡马克主机安装第一阶段任务完成,实现Pit Ready(具备吊装真空容器的条件)。2023年11月托卡马克装置下部冷屏、最后一个下部主要磁体部件——极向场超导线圈均已成功落位,TAC-1合同在ITER项目已经累计完成了34个工作包。2023年底实现现场安全施工1340天,成为ITER现场安全管理的标杆。

自2020年以来,TAC-1项目的实施多数都伴随着疫情的严峻考验。在4月初的疫情高峰期间,中方团队成员逆行法国,肩负起ITER建设的重任,坚持抗疫与生产双线作战。与此同时,中核集团筹集8万只一次性医用口罩捐赠给ITER组织。时任ITER组织总干事比戈(Bigot)对中核团队的到来和捐赠的医疗防疫用品表示由衷的感谢:“尽管受新冠肺炎疫情影响,中核集团团队依然能够按原计划如期执行项目合同。我们将尽全力为大家安全提供保障,请放心。”

工程能够稳步推进的背后凝聚了项目团队无数的心血与汗水。ITER项目是目前世界上最大的聚变反应堆实验工程,其复杂程度和技术难度均超过了已经大量建造运行的裂变反应堆,由于广泛使用新材料、新技术、新工艺,许多安装工作都是没有标准可循、没成熟经验可直接借鉴,许多工艺都需要反复验证才能应用到实体安装工作中。自开工以来,TAC-1几乎所有部件的安装,都是在不断的探索、验证、说服业主的过程中完成的,项目团队的工程技术人员凭借专业的知识、扎实的技术功底、丰富的工程经验、熟练的技能,突破了一个又一个技术障碍,用实力赢得了业主的认可。

“从关键部件交付到核心装置安装,中国是ITER计划可靠的合作伙伴。我衷心感谢中国的坚定承诺和长期支持,期待与中国继续深化合作。”ITER组织总干事彼得罗·巴拉巴斯基(Pietro BARABASCHI)对中国团队的贡献给予了高度评价,“中国在技术和人力方面为ITER项目做出了巨大贡献。在非欧洲国家中,中国在建设现场拥有最强大的高技能建设人才队伍。中国承接核心装置安装合同,正在出色完成组装任务,非常值得信赖!”在合同执行过程中,项目团队始终秉持国际合作精神,实现安全生产,质量总体受控,完成一系列重大里程碑节点,合同履约总体评价高,获得了业主、监理等各相关方的一致好评。

“唯一”背后是强大的中国力量

真空室模块组装合同(SMSA)于当地时间2月29日正式签订,自此,为期4个月的SMSA投标、合同谈判等系列工作圆满完成,ITER项目部开启了新的篇章。

真空室模块组装是目前ITER项目最重要设备在关键路径上的工作,对整个ITER项目的成功起到至关重要作用。面对国际上各投标方的激烈竞争和极为有限的投标准备时间,联合体迅速组建专项工作组,汇聚各方精英,夜以继日地工作,于2024年2月6日成功中标。真空室外形像一个甜甜圈,但是由于尺寸巨大,为了便于安装,整个真空室被分成了9个真空室模块,每个模块都是一个三层夹心结构,由内到外分别为40度真空室扇段、真空室冷屏和环向场线圈。本次中标的真空室模块组装工作就是像穿衣服一样,将真空室冷屏、环向场线圈在装配大厅集成组装到真空室扇段上,整体吊装到托卡马克堆坑内。真空室模块共分为9个扇区,每个扇区单独完工交付,9个扇区的计划安装总工期为35个月。

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自收到中标通知的第二天起,中法联合体便与业主展开了紧张的谈判工作。正值2024年春节前夕,双方共进行了9轮大型谈判会和多个专项讨论会,谈判时长超过40小时。项目现场谈判团队充分运用TAC-1经验及谈判技巧,精心筹备、积极应对,争取更合理、更利于项目推进的合同条款与技术要求。联合体各家的国内后台人员也在春节期间随时待命,提供必要的支持。中法联合体顶住高强度的工作压力,展现了团队的专业素养和合作精神,最终最大程度优化了合同条款,多项核心条款获得有利条件。

SMSA合同的顺利签署,意味着中核工程牵头的中法联合体成为目前ITER项目主机安装的唯一承包商,将极大提高中国在国际大科学工程中的参与程度与贡献度,推动构建聚变命运共同体;同时为国内聚变工程建设工作的开展积累经验、培养人才,推动我国聚变工程建设能力再上新台阶,助力核能“三步走”发展战略。

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第一个发达国家核能工程项目、第一次中法联合体合作、第一个聚变部件吊装、第一个超导接头组装……从投标准备到合同签订、从杜瓦底座吊装到超导馈线系统、中央螺线管安装稳步推进、从TAC-1到SMSA,从跟跑、并跑、到领跑,中方团队在ITER项目创造了太多的第一次“奇迹”。前路虽有坎坷,依然砥砺前行,ITER项目中方团队愿做海外工程推进的桥头堡、聚变工程建设的顶梁柱,不断突破新障碍,始终一步一个脚印,书写聚变事业的辉煌新篇章。


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