引言
根据我国核能开发经验和技术发展情况，本文选取了我国具有独立自主知识产权并建设工艺已较为完善的CPR1000堆型（中国改进型压水堆）核电厂为参照，对原来的未使用模块设计的CPR1000堆型核电站核岛主厂区的模组研发与设计，给出了根据CPR1000型参照电厂的核岛主厂区模块化建设综合实施方案，并在多方进行了效果评估。
1核电模块化技术现状
日本早在上世纪80年代初就进行了核能模块化技术的应用研发，现在已得到了飞速发展，并在ABWR堆型核电建设上具有了大量成熟的实施经验，而且其核心技术也是通过借助尚未使用模块化技术的设计、并实施模块化改造而逐渐发展成熟，对于同样的设计未使用模块化设计技术的CPR1000堆型核电厂建设具有很好的参考价值。
美国西屋的AP1000堆型也是第一个大面积使用了模块化设计技术的第三代核电站，其电站的设计规划时也加入了模块化设计思想，将模块化设计技术融入到了全部设计，并且该堆型目前中国国内已有三门和海阳两个正在进行的自主化工程，其模块化设计技术已经在项目上具体实施。
中广核公司于2008年启动了对核电工程设计的模块化的技术自主研究和应用，目前已初期形成了采用CPR1000的核电工程模块设计技术框架，探索发展了模块三维设计系统，而且反应堆安全壳钢衬里模块化施工方法已顺利在阳江核电厂三号机组得到了顺利演示使用，另外也已经形成和发表了几十项拥有独立产权的发明专利信息，共有十一项已获国家部门的发明专利许可。
2核岛主厂房模块化总体方案设计
2.1可模块化区域概选
可模块化区域概选主要是运用PDMS模块开展设计，利用三维方式进行设计，区分模块进行选择，并且按照相关标准和准则进行设计，对于整个核电厂房进行进行可模块化的分区，首先确定相关的可模块化范围，然后再对于不同的模块施工设计进行具体分析，最终再对于各个模块进行整合。
2.2模块定义
在完成了对于可模块化区域的确定之后，再根据不同模块部分的设计规范进行设计，并且要综合考虑整个核电厂施工设计中的CPR1000情况，然后对于不同的模块施工进行重新的定义，并按照具体模块的方式来确定不同部分的施工项目，CPR1000模型可以分为如下几类：（1）带操作平台模块；（2）中间梁模块；（3）带设备模块/设备共用基座模板；（4）落地型管道支吊架模块；（5）沿墙型管道支吊架模块；（6）复合楼板模块。
2.3总体方案设计
各模块定义完成后，将各模块PDMS三维后台数据块分别拷贝为独立数据块，以完成总体方案设计。
2.4总体方案优化设计及成果输出
总体方案设计完成后，将已完成的三维模块进行进一步优化设计，生成"部件清单"、"总体示意图"、"信息汇总表"、"量化评判表"等数据文档，并成为每个模块总体方案的主要数据档案。
3核电模块化技术施工优化应用
3.1大型结构模块完整拼装
大型部件应尽可能安装在装配现场。辅助板和楼板钢筋的安装必须完成，模板墙内工艺管道的安装和相应贯穿件的安装必须在拼装现场完成，模板室内的电气设备必须提前引入模板，以确保固定牢固和安全吊装。这种组装操作也提高了模块化程度，使核岛模板的浇筑满足模块化墙混凝土浇筑的基本要求，可以缩短核岛的施工周期。装配现场的工作环境优于核岛，施工质量更容易提高。在不交叉建设核岛的情况下，效率也得到了提高，从而节省了成本。3.2安全壳完整拼装
（1）闸门的设置。人员闸门连通整个反应堆厂区和辅助厂房，为了能够让人员闸门的吊挂、就位和安装得到通道和空间的支持，当人员闸门在架设时，其上部的屏蔽墙无法完成钢筋绑扎和浇筑施工。此外，因为闸门环形焊接缝的直径比较长，在焊接处母材厚度很大，而且焊接两侧，板材厚薄也不一样，辐射测量时需要反复曝光，因此辐射作业需要经过八百小时左右的时间窗口，因此，辐射作业的进行会对岛内施工环境形成很大影响。（2）贯通件安装工程。在屏蔽墙1层到3层存在的预埋贯通件套管，用作联接CV贯通件和反应堆厂房外部的管道。贯穿件的开孔、安装、检测、辐射测试等占据大量的时间，与土建的项目交叉很大，特别是射线测试项目直接影响到其他项目的实施。（3）附板施工。安全壳内壁上设置巨大的附板，成为各种系统和钢结构支撑的平台，核岛内施工需搭建数量较多的脚手架，浪费施工场地的空间和时间，妨碍核岛内的其他施工进行。
3.3CR10整体吊装
CR10模块是由18个钢结构单元经过连接构成的环形钢结构，而每个钢结构单元又被分割成两个桁架和桁架间的联系梁和支撑组成，其外径为45m，内径为23m，总高约4.7m，总净重约178t。由于模块底座设在核岛厂房的底板上，因此系统在进行场地安装之前，必须首先完成全部十八个钢结构单元的安装，而后再完成整个安装。由于CR10模块的整个吊装为施工优化，为保证吊装完成，还需要针对吊耳的布置，对整个模块受力进行重新设计研究，寻找不适应于整个吊装过程的部位，并进行了补强安装。CR10结构模块作为散件在核岛内部完成了组装，整体安装时间大约三个多月，会影响核岛后期建设的主线任务。但如果按照整体吊装就位，那么散件安装的时间就能够节省出来，也可以缩短建设核岛的时间。
3.4CA结构模立式拼装
CA01和CA20系列在大型结构模块的工程中都使用了卧式安装技术，需要两个履带吊稳定配合模块内部件的翻转运行。因子模块重且体积大，导致吊车的起重量比较大，不但提高了机械设备台班费，也提高了模子部件的翻转后的变形控制的难度。后续采用立式安装法完成安装。
以CA20为例，说明整体立式拼装的流程。CA20模块全称为辅助厂房六区的钢板混凝土模型，外形尺寸为：17890mm×15550mmx22850mm，一个模板由几个子模块所构成。
结语
在当前全球核能建设格局下，特别是国内核能建设机组质量要求进一步提高的条件下，模块化技术逐步作为项目建设核心技术之一，尽快掌握该项技术的核心有助于我国核电行业获得长远且良性的发展前景。模块化技术具备一定普遍性，其设计思想、技术方式、工艺措施等可应用于不同堆型的核电站设计施工。而经过对基于CPR1000堆型核电站的核岛主厂房的模块化设计探索，所得到的内容较为具体、符合现实工程的、经过多方评价与检验的模块化设计总体方案，可对今后我国在不同堆型核电站的模块化技术研究、设计与施工等领域，提出技术性借鉴和帮助。
参考文献
[1] 鲁勤武, 赵淑昱, 李轶. 基于参考电站的核岛模块化技术研究[J].中国电力,2014.
[2] 赵淑昱, 李轶.CPR1000 核电厂模块化技术研究[J]. 中国核电,2014.
[3] 鲁勤武.中广核集团模块化技术研发及应用[J].中国工程咨询，2013.
