周烨明，郭杭锋

（中国联合工程有限公司，杭州 310052）

1 引用

截至2020年年底，针对核电等重型装备，我国已建成有上海电气集团（临港重装备基地）、哈尔滨电气集团（秦皇岛基地）、东方电气集团（南沙基地）、一重集团（棉花岛基地）和二重集团（镇江基地）五大重型装备制造基地。其中，二重集团经多次专项技术改造，已形成德阳大型先进核电铸锻钢基地及镇江重大技术装备出海口基地，重型装备专业化生产能力大大提升，已实现核电大型铸锻件批量生产，及超重型石化容器的批量生产，并具备核岛主设备的关键制造条件。本文仅对镇江重大技术装备出海口基地的百万千瓦级核电主设备制造的规划方案作一简述。

2 镇江重大技术装备出海口基地

2.1 基地概况

二重（镇江）出海口基地是我国继东方电气（广州）、上海电气（临港）、哈尔滨电气（秦皇岛）及一重集团（大连棉花岛）之后的第5个以核电重型装备产品为主导的重型装备制造基地，也是二重集团2008年紧抓新一轮核电等装备制造业的战略发展机遇，解决长期制约二重集团装备运输、高精密组装和制造生产发展“瓶颈”问题，充分发挥企业的综合优势，而着力打造的国际一流的特大、超限重型装备出海口生产基地及重大件江海联运的现代物流中心。

项目位于镇江市丹徒经济技术开发区。一期用地面积704 300 m2，新建建筑面积127 900 m2；二期用地面积430 300m2，新建建筑面积102 000 m2。基地规划建设有850 t的核电容器生产厂房、成套装备生产厂房、安全壳及模块生产厂房、堆内构件厂房等生产厂房，配套建设110 kV变电站、气体站、综合仓库、理化计量楼及管材库、综合办公楼等生产辅房。另外，作为大型江海联运物流基地，基地还建设有10 000 DWT重件吊装泊位、15 000 DWT重件滚装泊位和40 000 DWT件杂泊位，800 t重型装备可以从生产车间一次吊装远洋发运。

基地生产产品涵盖核电承压容器、核电安全壳、堆内构件、重型化工容器、冶金成套装备等产品。其核电产品工艺在综合了国内3大动力装备基地的设计优点的基础上进一步优化提升：将焊接生产和加工生产分开厂房设置，有效提升产品的作业环境和设备效率；产品覆盖面广，不仅可完成AP1000、EPR、CAP1400等核电机组产品的制造，而且也可用于下一代高温气冷堆反应堆关键装备制造。

2.2 项目选址

二重集团出海口基地经过了多方面严谨的比选和优化，先后考察和评判过福建福清、河北秦皇岛、江苏启东、江苏太仓、江苏镇江等多个厂址。在项目选址过程中，除考虑交通、地质、气象、公用配套设施、开发区政策、经济和人文等基本条件外，特别考虑了两个基本条件：其一，项目厂址必须满足将“特大、重型”产品可以从基地便捷运至用户地的要求。产品直接下水、出运能力良好、靠近产品目标市场。其中产品直接下水是关键。其二，新基地与二重老基地的联系便捷，二重集团生产的零部件可经公路、铁路和水路直接运至重型装配基地，公路运输限高不低于5 m，全线路基载重能力应大于汽-20级，能引铁路专线进厂；特别是水路条件尤为重要。

经过对各个厂址的考察，最终确定江苏启东和江苏镇江为优选方案。由于启东基地的水运条件有较大的制约条件，其上游航道500 t级内河船、下游外海航道3 000 t级海船虽然可基本满足全潮通航，但无法满足10 000 t远洋轮的出运目标。最终基地选址在镇江丹徒开发区。丹徒开发区南接沪宁铁路，北临长江、与扬州一桥相连，水、陆、空交通均很便利。

选择镇江作为出海口基地具有以下优势：

1）同时具备良好的水路、铁路、公路运输条件：水路方面，岸线条件优越，岸线前沿水深可满足40 000 DWT大型船舶停靠作业，水路从长江上可抵武汉、芜湖、宜昌，下可经上海出海；公路方面，丹徒经济开发区毗邻沪宁高速公路入口和润扬长江大桥，312国道、沿江高速公路、沿江高等级公路均从区内经过；铁路方面，穿越开发区铁路共3条，其中沪宁铁路为既有铁路，其高资站向东至丹徒龙门港铁路专用线已由原铁道部批准，站场改造部分工程已经竣工，可作为本项目的接轨线路。

2）与二重集团现有基地的联系便捷，二重集团生产的铸锻件等零部件可经公路、铁路和水路直接运至基地。当基地铁路和码头建成后，二重集团来料可采用：公路、水运（运输采用2 000 DWT以下杂货船）→重型码头，或铁路→重型码头。实现多种便捷运输方式。

3）实现江海联运。镇江基地位于长江下游，水路畅通，基地产品可不经中转，由同一艘船完成江河与海洋运输。因此，项目基地尤其符合我国发展内陆新一代先进核电及其他化工生产基地的战略目标。

2.3 基地产品及生产规模规划

根据二重集团的总体发展规划及灾后重建规划，依据把出海口基地建成国际一流的特大、超限重型成套装备制造基地及重大件江海联运的现代物流中心的总体规划目标，整个项目基地以“一次规划、分期建设、滚动发展”的原则进行规划建设。

一期项目主要建设大型核电、石化等重大装备制造和总装基地以及重大件江海联运的重型专用码头。生产规模为：形成年产3～5套第三代核电重型压力容器，10 000 t超大型、超重石化容器，4套冶金等成套装备，10台大型起重机的制造能力。江海联运码头年吞吐量1360 000 t。

规划后续项目形成年产3～5套核电安全壳、2套堆内构件、2 900 t核电及化工不锈钢压力容器等的生产能力及年吞吐量为1750 000 t货运码头。同时，进一步做大做强重大件江海联运的现代物流中心。

2.4 基地总体规划布局

2.4.1 基地组成

整个基地一次规划，分期建设。一期项目用地面积704 300 m2，新建建筑面积127 900 m2。主要建设内容包括核电容器厂房、成套装备厂房、110 kV降压站、空压站、理化计量中心及管材库、气体站、天然气配气站、油化库等。

二期项目用地面积430 300 m2，新建建筑面积102 000 m2。主要建设内容包括核电安全壳及设备模块厂房、综合办公楼、运管综合楼、综合仓库、堆内构件厂房、铁路等。

2.4.2 规划布局

基地总体共分5大功能区，包括生产区、动力辅助区、物流区、海关监管区和厂前区。

厂前区布置在沿江高等级公路北侧中部地区，规划建设综合办公楼、厂前广场及停车场等。

生产区位于厂区北侧、沿江高等级公路以北的核心区域。建设内容包括核电容器厂房、成套装备厂房、堆内构件厂房、理化计量楼及管材库、综合仓库、安全壳及模块厂房等。

物流区布置在北厂区西侧，靠近长江码头和高资港码头，主要为水运配套区域，同时兼顾水陆联运，建设有运管综合楼。其中，长江码头沿长江岸线设置10 000 DWT重件码头1个、15 000 DWT重件滚装码头1个（兼顾5 000 DWT杂件码头）、40 000 DWT件杂船码头1个；高资港码头沿高资港岸线设置1 000～2 000 t级内河船码头。

动力辅助区主要布置在北厂区边缘地带，建设内容包括110 kV降压站、空压站、油化库、液态气体站。

海关监管区布置在沿江高等级公路南侧、马步桥港以东区域。

2.4.3 运输

厂外运入：公路→厂内；水运→重型码头；铁路→公路→厂内等。大部分原材料采用水运，其他原材料采用铁路和汽车运输；原料水路运输采用2 000 DWT以下杂货船。

厂外运出：成品重大件（最大重量1 500 t）采用水运：核电容器厂房重型跨→重型码头→特种船→厂外；长度大于45 m的超长件在重型跨内分段制作，在重型码头超长件货物装卸区装焊、试验、包装→吊装上船；成品运输采用10 000 DWT海驳承运，可运往全球各地；部分未超限货物可采用道路→铁路或道路运输方式。此外，还可用特种平板或平板车承担对外大件运输任务。

2.5 主要规划建设子项

2.5.1 核电容器厂房

1）生产任务

负责重型化工容器和核岛主承压设备的制造，另协作部分大型钢结构产品的最后装配和加工。其中，化工容器产品主要以重型锻焊或板焊容器产品为主，包括大型化工装置用加氢反应器、煤化工装置液化反应器和气化炉、大型塔器、大型换热器。核电产品主要以压力壳、蒸发器、稳压器为主，产品涵盖CPR1000、EPR、AP1000、CAP1400、高温气冷堆等核电机组。

2）厂房设置

核电容器厂房由4跨生产车间（对应4个分区）和配套生产辅房组成。4跨生产车间长度378 m，跨度均为36 m。各个生产分区情况如下。

1区：车间厂房规格36 m×378 m，设置双层行车，上层行车最大起重能力850 t（425 t+425 t）,另一台行车750 t，轨高28 m。下层行车最大起重200 t，轨高20 m。本车间最大工件起吊能力1 500 t（双行车合抬）。车间主要负责500 t以上容器产品的总装、蒸发器的最后总装、超长容器（30 m以上）的最后总装、产品的包装和发运，容器及核电产品的机械加工。

2区：车间厂房规格36 m×378 m，设置双层行车，上层行车最大起重能力500 t，轨高23 m。下层行车最大起重160 t，轨高16 m。本车间主要负责蒸发器管系段制造、蒸发器下部组件的装焊、压力壳本体总装、500 t以下重型容器的总装、重型列管式换热器管系段的装焊、容器及核电产品的立车加工。

3区：车间厂房规格36 m×378 m，设置单层行车，单台行车起重能力250 t。本车间主要负责蒸发器管下部组件筒体的制造、压力壳本体上部组件、下部组件的制造；重型容器产品的组件制造，也包括250 t以下容器产品的总装。

4区：车间厂房规格30 m×378 m，设置单层行车，单台行车起重能力160 t。本车间主要负责板材下料、筒节卷制及纵缝焊接；蒸发器包壳等板焊筒体制造；筒节、封头、接管等的堆焊；压力壳顶盖的制造；蒸发器上、下封头的制造等。

辅房区：建设有12 MeV加速器探伤室、6 MeV加速器探伤室、大型热处理炉、大型喷丸室、焊培中心及焊材库、车间辅助办公楼等。

室外组装区：在码头前沿约6 m×160 m范围设置露天重型组装区，主要负责500 t以下超长塔器的总装；在1区外伸行车梁至江堤范围内设置露天组装区。用于部分产品的组装、堆放及包装任务。

3）关键工艺装备

重型卷板机：配置1台重型三辊卷板机，规格为80 mm/250 mm×4 000 mm，用于核电稳压器及化工容器的筒节卷制。

窄间隙埋弧自动焊接装置：包括龙门式自动焊接装置2套、悬臂式自动焊接装置7套，用于重型容器的主焊缝焊接。

自动热丝TIG焊机：配置自动热丝TIG焊机2套，用于接管安全端焊接。

大型组合机床：配置1套大型组合机床，由φ16 000 mm×12 500 mm立式车床和φ260 mm（X方向尺寸=20 m，Y方向尺寸=6 m）镗铣床组合而成，用于核电及化工容器产品的最终整体加工。

大型热处理炉：配置9 m×10 m×15 m热处理炉1座，温度950℃，用于核电压力壳本体、加氢容器组件的热处理；配置6 m×7 m×12 m大型热处理炉1座，温度1150℃，可用于加氢容器筒节组件的热处理及卷制筒节的温校；配置8 m×9 m×30 m台车炉1座，温度780℃，用于加氢反应器等产品的最终热处理。

高能射线探伤室：建设12 MeV直线加速器探伤室（探伤厚度420 mm）及6 MeV直线加速器探伤室(探伤厚度280 mm)各1座，用于产品的射线探伤。同时配置TOFD超声波检测系统，用于超长容器产品的主焊缝探伤。

专用清洁室：在厂房内设置专用清洁室用于核电蒸发器管系段的制造，包括长清洁室2座、中清洁室1座、短清洁室2座。清洁室采用全空调负压设计，确保生产所需的清洁环境。

2.5.2 成套装备厂房

1）生产任务

本厂房主要承担1 000 MW级及以上核岛主设备中压力壳、蒸发器、稳压器中大型零部件的机械加工，以及大型石化容器筒节、封头、管板等零部件的机械加工任务。另承担轧机等重型成套装备的装配任务。

2）厂房条件

成套装备厂房由2个36 m跨和1个30 m跨组成，厂房长度380.5 m。在厂房重型装配跨东面预留牛腿，以满足以后扩建的需要。

厂房东跨为重型装配跨，上层吊车最大起重能力350 t，轨高29 m；下层吊车最大起重能力100 t，轨高22 m。主要用于成套装备的装配。

厂房中间跨为重型加工跨，吊车最大起重能力250 t，轨高18 m。主要用于重型核电及容器筒节、组件的加工，同时用于轧机机架的加工的精加工。

厂房西跨为中型加工跨，吊车最大起重能力160 t，轨高18 m。主要用于核电及容器筒节、组件的加工，以及蒸发器和换热器管板的加工。

3）关键工艺装备

数控三轴深孔钻床：配置3台数控三轴深孔钻床，主要用于蒸发器管板以及大型换热器管板的深孔加工。新增数控三轴深孔钻床主要技术参数为：枪钻φ15 mm～φ65 mm，BTAφ12 mm～φ32 mm，X=9 000 mm，Y=7000 mm，Z=1 200 mm，W=600 mm。其中，X为水平方向尺寸；Y为水平方向尺寸；Z为垂直方向尺寸；W为附加轴方向尺寸。

数控立式车床：共配置3台，主要用于压力壳本体及顶盖组件法兰面、卷制筒节及组件环缝的加工，同时可用于容器轴向接管孔的加工。规格分别为φ1 0 0 0 0 m m×6 5 0 0 m m、φ6 3 0 0 m m×5 0 0 0 m m、φ6 300 mm×4 000 mm数控双柱立式车床。

数控落地镗铣床：共配置4台，主要用于核电压力壳接管段径向接管孔以及顶盖组件上CRDM管座孔法兰孔、蒸发器上下封头以及筒节上接管孔、稳压器上电加热器套管孔、重型容器中马鞍型焊接坡口等机械加工工作。4台数控落地镗铣床规格为φ260 mm（布置在核电厂房）、φ260 mm、2台φ200 mm。

数控天桥式龙门镗铣床：主要用于成套设备中轧机机架的加工以及船机缸体的加工，同时该设备可用于压力壳顶盖组件和稳压器电加热器套管孔的加工，该设备的规格主要考虑兼顾船机缸体的加工。设备规格为6 000 mm×28 000 mm。

数控滑座式摇臂钻床和万向摇臂钻床：主要用于成套装备产品在装配过程中牵涉到的零部件的配钻工作。采用1台φ125 mm滑座式摇臂钻床、2台φ50 mm万向摇臂钻床和2台φ40 mm万向摇臂钻床。

2.5.3 安全壳及设备模块厂房

1）生产任务

安全壳及设备模块厂房负责AP1000核电机组安全壳及设备模块及结构模块的制作。

2）厂房条件

安全壳及设备模块厂房位于厂区东南角，由两跨露天跨、一跨模块制作车间、两跨安全壳制作车间和龙门吊堆场组成。

材料存放跨规格分别为36 m×174 m和36 m×198 m，用于原材料的存放和成型板的存放，行车都采用20 t电磁吊，轨高8 m。

模块制作车间规格为36 m×198 m，车间用于设备模块的制作，配置最大行车100 t，轨高14 m。

安全壳制作车间由两跨36 m×198 m的车间组成，用安全壳的制作及其他结构部件的制造，配置最大行车160 t，轨高18 m。

露天龙门吊场地主要用于安全壳的组焊。设计配置1台300 t大型龙门吊，轨距50 m，轨高25 m。

3）关键工艺装备

AP1000钢制安全壳为圆柱形容器，直径近40m，高度为65.6 m，由中间的圆柱形筒体及上下两个椭圆形封头组成。整个安全壳由260块材料为SA738弧形的钢板组焊而成。弧形钢板的规格厚44 mm、长将近12 m、宽将近4 m，其典型特征是大尺寸、多曲率、高精度及一次模压成型，要求误差不超过3 mm。

数控火焰切割机：配置1台数控火焰切割机，规格5 m×15 m，用于安全壳板片的精确下料。

四辊卷板机：配置1台四辊卷板机，规格为70 mm×4 000 mm的四辊卷板机（材料屈服强度294 MPa），用于安全壳弧形板的成型。

厚板冲压液压机：配置1台厚板冲压液压机和配套模具，用于封头的热成型。

加热炉：配置2台钢板加热炉，用于备料后板材的加热，炉膛规格均为6 m×4 m×14 m，温度1 100℃，炉车承载100 t。

2.5.4 重件码头

重件码头位于核电容器厂房和成套装备厂房的北侧，与厂区之间采用引桥连接和露天跨连接。建设有10 000 DWT重件吊装泊位、15 000 DWT重件滚装泊位和40 000 DWT件杂泊位各1个。码头主要由码头作业平台及引桥组成。码头作业平台全长为709 m，平台通过3座引桥与后方大堤相连。重件吊装泊位与核电容器厂房之间采用露天跨连接，重型工件可直接由车间吊装上船。

重件吊装泊位：装卸船采用核电容器厂房的850 t桥式起重机作业，当单个重件超过850 t且小于1500 t时采用双钩抬吊的方式装卸船，大于1 500～3 000 t时，采用双钩抬吊加长江浮吊的方式装卸船。

少量产品或半成品装卸船采用310 t液压全挂车水平运输至码头平台重载区，由桥式起重机装卸船。

重件滚装泊位：超长、超重件的组件、零部件等通过桥式起重机或310 t液压平板车运输到重件吊装泊位的重件组装区，在重件组装区组装好后，通过多轮液压升降平板车将重件运送上在滚装码头泊位的运输驳船，在驳船上捆扎固定好重件后，多轮液压升降平板车再撤离运输驳船。

3 结语

二重（镇江）出海口基地的前期规划工作，从建设国际一流的特大、超限重型成套装备制造基地及重大件江海联运的现代物流中心的总体目标出发，重点把握了重型装备制造基地规划建设的项目选址、产品及生产规模选择、总体布局、主要建设子项等关键内容，并对基地各关键子项进行工艺方案规划，保证了二重（镇江）出海口基地具有“特大、重型”产品运输优势、良好的市场竞争能力及长远发展前景，同时也对重型装备制造基地规划设计具有重要的参考意义。