【能源】全球首批AP1000機組已具備裝料條件


  備受矚目的全球首批AP1000核電機組已具備裝料條件。作爲中美兩國最大的能源合作項目,AP1000機組從引進、消化吸收到建造調試全過程受到廣泛關注。不久前,記者實地走訪了第三代核電AP1000自主化依托項目所在地——浙江三門核電站和山東海陽核電站,深入核島內部,並與業主單位有關專家交流,帶領讀者一起揭開AP1000的神秘面紗。

  核島初體驗

  五道大門安保嚴

  對大多數人來說,對于核電站的第一印象可能來自于遠遠望去那巨大的穹頂式圓柱形安全殼,但是其內部構造如何並不清楚。前不久,我們有幸在全球首批AP1000機組裝料之前,進入三門核電1號機組和海陽核電1號機組的安全殼內部,換一個視角觀察這個“龐然大物”。

  進入核島之前,先給我們播放視頻短片了解安全須知。戴上安全帽和護目鏡、換上防護鞋後,我們每人拿到一張與身份證對應的實物保護區參觀證,由工作人員帶領進去。每經過一道門崗都需要刷參觀證才能進入,有的門崗需要訪客和工作人員一人刷參觀證一人輸密碼兩人同時操作才能進入。經過防衛措施一道比一道嚴格的五道門崗之後,我們終于來到了核電站的核心——核島內部。

  核島內部有如迷宮一般,一個通道連著一個通道。工作人員強調,不要隨意觸碰兩旁的開關和把手。進廠房之前需要先更衣,我們按照工作人員的指示,換下自己的衣物,穿上幹淨的全套工作服,從頭到腳“全副武裝”之後再進去。參觀結束後,所有換下的衣物都要放到指定的地點回收處理。

  換上工作服後,工作人員給每個人衣服胸前的口袋裏別上了一個車鑰匙大小的電子式個人劑量計,用于輻射工作場所個人劑量監測。“雖然現在還沒有裝料,但現場已具備裝料條件,現場工作流程按照裝料情形進行,所以需要給你們佩戴電子式個人計量計。”三門核電有限公司黨委副書記、521av大香蕉發言人章金平說。

  在這裏,和我們身著同樣裝束的工作人員正有條不紊地忙碌著。“我們要求所有員工都按照裝料後的操作規範開展工作,這也是落實核安全文化的要求。”章金平說。

  非能動設計

  自然力實現安全功能

  沿著盤旋的扶梯拾級而上,兩旁是錯綜複雜的管道和各種儀器設備,我們扶著扶手小心前行,有的地方需弓身低頭才能通過,直到上到一個平台,頓時豁然開朗,我們來到了安全殼的內部——反應堆廠房。

  眼前这个圆柱形密闭空间高65米,直径40米。中间是反应堆压力容器,好像一台超大号的“高压锅”,工作时内部压力是15.5兆帕,约相当于155个大气压,堆芯中的核燃料发生核裂变反应产生热能,一回路的水流经反应堆堆芯,带走核裂变反应产生的热量。反应堆左右各有一台蒸汽发生器,它是反应堆厂房最大的设备,将反应堆一回路的热量传导给二回路水,二回路水产生蒸汽,蒸汽再驱动汽轮发電機发电。每台蒸汽发生器配两台主泵,主泵相当于人体的心脏,驱动一回路水循环,并通过蒸汽发生器将一回路热量传递给二回路。

  “你們看到的這個安全殼外層是混凝土,厚度將近1米,內層是鋼板。”海陽核電項目業主單位——山東核電有限公司運行部主任工程師、高級操縱員王俊鵬說。

  據王俊鵬介紹,作爲第三代核電技術,AP1000安全系統最大的特點是基于非能動的設計理念。非能動理念廣泛應用于各521av大香蕉,在現有運行的壓水堆核電站中均有一定的應用。它利用重力、壓縮氣體、溫差形成流體密度差産生的自然循環等自然力實現安全功能,最大程度消除了安全系統對交流電源和能動部件的依賴性。

  在發生地震等突發事件下,AP1000基于縱深防禦的理念,在事故發生後72小時內,僅僅通過非能動安全系統設置而無需操縱員幹預,就能夠維持堆芯完整性和乏燃料池的冷卻。72小時至7天內,可通過電廠的備用水源和備用電源來維持堆芯完整性和乏燃料池的進一步冷卻;這也給能動系統電源的重新恢複和水源的補充提供了足夠的時間,從而在72小時或7天後,確保堆芯完整性和乏燃料池的長期冷卻。

  事实上,AP1000的核岛结构设计具有很大的抗震裕度,且从地质条件来看,三门核电站和海阳核电站均不具备发生海啸的条件。即使发生类似日本福岛第一核电站丧失所有厂外电和所有厂内柴油发電機的事件,从分析来看,AP1000的设计也可保证堆芯和乏燃料池的冷却。

  68次監督檢查

  安全監管標准從高從嚴

  除了固有安全性的提升,作为世界首批AP1000核電機组,三门核电站和海阳核电站机组装料运行前需要经过多次监督检查,运行后也将处于严格的安全监管之下。

  1984年,我國設立了國家核安全局,依法對我國民用核設施實施獨立的核安全監管,確保核安全決策不受任何核電發展部門和單位的影響。我國采用全過程監管、分階段許可的方式。核電廠安全重要構築物、系統、設備的設計必須經過國家核安全局的技術審評。只有確認滿足相關法規標准要求後,國家核安全局才頒發相應許可證。在核電廠廠址選擇、建造、裝料、運行和退役等各階段,都必須在通過評審並獲得國家核安全局頒發的許可證後,才能開展這一階段各項核安全相關活動。

  正是在这样严密的核安全监管下,我国现役核電機组一直保持着良好的安全运521av大香蕉绩,迄今未发生国际核事件分级(INES)2级和以上级别的运行事件。在世界核电运营者协会(WANO)综合排名中,我国在运的核電機组各项性能指标均处于全球中上水平,部分机组处于世界先进水平。

  以三門核電站爲例。自2008年8月三門核電廠1號機組核島基坑負挖驗槽到2017年7月,國家核安全局和華東核與輻射安全監督站對三門核電廠1號機組共進行了68次核安全監督檢查,期間共提出442項核安全管理要求,各項管理要求均已落實完成。另外,國家核安全局派出的現場監督員,常駐現場,對三門核電廠建造的全過程進行傍站式監督。

  章金平表示,爲提高應急人員響應能力,每年三門核電站都發布年度培訓計劃和演習計劃,按計劃實施應急培訓和應急演習。從2014年1月開始到現在,三門核電已累計組織實施了各類應急演習72項,參演人員達3000余人次。

  反複試驗驗證

  安全第一進度第二

  三門、海陽核電站于2009年開工建設,原計劃2013年投入商運,由于延誤未能如期裝料運行。

  據專家介紹,造成延誤主要有兩方面原因:一是福島事故因素。日本福島核事故後,國內所有核電站需要接受安全檢查和評估,項目在設計、設備制造、工程施工等環節都放慢了進度。二是設計進度和設備供貨延誤。作爲AP1000全球首批建設項目,沒有參考電站,美國西屋公司負責核島設計,存在數量較多的設計變更。依托項目設計壽期60年,與以往核電40年壽期相比,設備標准更高。國內外制造企業有一個學習過程,特別是主泵、爆破閥等部分關鍵設備的研制耗時較長,交付延誤。

  專家表示,核電站是設備衆多、建造要求嚴格的大型系統工程,設計修改是經常發生的,所以在國際原子能機構(IAEA)和各國的核安全法規中對設計修改都有單獨的規定。哪怕那些已建造、運行過的核電廠設計,在建造過程中也會有5000項~6000項的設計修改。

  “一項新技術研發,總是要通過模擬實際工況的反複試驗來進行驗證,這是工程技術界普遍的常識。三代核電是技術創新,因而通過反複的試驗驗證來證明其完全滿足實際運行工況,正是負責任的表現。”章金平說,“在處理主泵、爆破閥問題的過程中,中美兩國技術人員正是秉承了這種理念,反複試驗、反複論證,相應地,也花費了大量時間,造成了工程拖期。到2016年1月,主泵、爆破閥問題已全面解決。”

  目前,三門核電1號機組、海陽核電1號機組的設計、調試及裝料前的准備工作已通過國家核安全局的嚴格審查,技術上已具備裝料條件。

  “对于全球首批AP1000核電機组的装料运行,我们充满期待,相信经过一次次的打磨和锤炼,AP1000已准备好扬帆起航,破浪前行。”山东核电有限公司副总经理颜岩表示。


来源: 中国环境报

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