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環(huán)保部副部長(zhǎng)劉華：中國(guó)核安全水平不比任何國(guó)家差

2018-01-30 11:13:36 《環(huán)境與生活》雜志　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

2018年1月1日，是《核安全法》正式實(shí)施的日子。2017年12月28日，環(huán)保部（國(guó)家核安全局）在環(huán)保部北京會(huì)議與培訓(xùn)中心，舉辦了核與輻射安全監(jiān)

一臺(tái)核電機(jī)組有多個(gè)“心臟”

高規(guī)格安全監(jiān)管的同時(shí)，核電廠的設(shè)計(jì)要求本身就很高。劉華強(qiáng)調(diào)，核電廠一直遵循縱深防御原則，“任何安全設(shè)備絕不止是一套，一定是冗余的，而且還有多樣性，有氣動(dòng)的、有電動(dòng)的……多種驅(qū)動(dòng)方式。”他舉例，核電廠的主泵，是用來(lái)驅(qū)動(dòng)冷卻水在反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)里循環(huán)流動(dòng)的泵裝置，好比空調(diào)的壓縮機(jī)。沒(méi)有它，管道里的水就無(wú)法流動(dòng)，也就沒(méi)法利用核能發(fā)電。對(duì)運(yùn)行中的反應(yīng)堆來(lái)說(shuō)，主泵出了毛病會(huì)使堆芯失去冷卻而不斷升溫，釀成核事故，是核電廠最重要的設(shè)備之一，所以常常被人稱(chēng)為“核電的心臟”。劉華告訴《環(huán)境與生活》，這種比喻有它形象的地方，但也存在不準(zhǔn)確之處。“不了解核電的人可能會(huì)想，心臟對(duì)人和動(dòng)物來(lái)說(shuō)都只有一個(gè)，主泵這顆“心臟”要是壞了那整個(gè)核電廠肯定就出問(wèn)題了。但核電廠不止一個(gè)‘心臟’。以咱們最新的第三代機(jī)組AP1000來(lái)說(shuō)，每臺(tái)機(jī)組都有4個(gè)‘心臟’，只要一臺(tái)主泵滿功率運(yùn)行就能把反應(yīng)堆的全部熱量帶出來(lái)。”

正在吊裝的第三代核電機(jī)組AP1000的主泵來(lái)源：中核五公司官網(wǎng)

就此，劉華向記者闡明了設(shè)計(jì)和技術(shù)層面的兩條基本原則。一是單一設(shè)備出問(wèn)題不能引發(fā)核事故，稱(chēng)為單一故障準(zhǔn)則，比如以上介紹的主泵問(wèn)題；二是不能有共同的一個(gè)原因，造成核電廠所有設(shè)備同時(shí)發(fā)生故障，稱(chēng)為共因失效準(zhǔn)則，比如地震一來(lái)，核電廠所有系統(tǒng)都不能用了。“這（兩種情況）在設(shè)計(jì)上就是不允許的。我們審查的時(shí)候會(huì)一條一條看你滿不滿足這個(gè)原則。”

工藝革新助力可靠性升級(jí)

劉華介紹，現(xiàn)階段國(guó)際上商業(yè)化應(yīng)用最新的第三代核電技術(shù)，安全性相比第二代有了質(zhì)的飛躍，它的設(shè)計(jì)理念就是以安全性為最高目標(biāo)的，為預(yù)防和緩解事故做了非常大的投入和改進(jìn)。我國(guó)目前在建和擬建的商用核電廠，用的都是第三代核電技術(shù)。以上提到的AP1000，是美國(guó)西屋公司研發(fā)的一種先進(jìn)的“非能動(dòng)型壓水堆核電技術(shù)”。據(jù)了解，AP1000設(shè)計(jì)簡(jiǎn)練，易于操作，加入了很多“非能動(dòng)”安全設(shè)計(jì)，事故工況下不需要依賴外部能源就可以正常觸發(fā)應(yīng)急安全措施，理論上被稱(chēng)為當(dāng)前國(guó)際最先進(jìn)的核電技術(shù)之一。劉華透露，采用AP1000技術(shù)的浙江三門(mén)核電廠和山東海陽(yáng)核電廠，很快就要迎來(lái)核燃料裝載這一最關(guān)鍵的工程節(jié)點(diǎn)，將成為全球第一批投入運(yùn)行的第三代核電廠。

除了安全設(shè)計(jì)的革命性提升，第三代核電技術(shù)的生產(chǎn)工藝和制造方法也在變。“焊的東西少了，拿螺絲擰的東西少了，卷板、鑄造的東西少了，原來(lái)有接頭的地方現(xiàn)在沒(méi)了。”劉華舉例稱(chēng)，所謂鑄造工藝，是把高溫的液態(tài)金屬澆鑄到模子中，待其冷卻凝固成型的金屬熱加工工藝。隨著技術(shù)進(jìn)步，鍛造工藝正在逐步取代鑄造工藝。因?yàn)闈茶T過(guò)程中可能會(huì)留有孔隙或者氣泡，可能成為小小的隱患。而鍛造工藝能優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)，讓材料更加致密，從而避免這種缺陷。沒(méi)有了焊縫、鑄態(tài)疏松問(wèn)題，同樣材料的鍛造件，強(qiáng)度、疲勞特性（影響使用壽命）等機(jī)械性能都明顯優(yōu)于鑄造件和焊接件。劉華比喻：“這就像和面似的，反復(fù)揉捏摔打，面團(tuán)就會(huì)很緊實(shí)。鍛造就是干這件事兒的。”他表示，我國(guó)在核電上基本是制造強(qiáng)國(guó)，在核電設(shè)備的制造能力和質(zhì)量方面，不輸于世界任何國(guó)家。

首堆創(chuàng)新多施建時(shí)間長(zhǎng)

《環(huán)境與生活》記者了解到，AP1000采用模塊化施工建設(shè)，很多系統(tǒng)和子系統(tǒng)可以在工廠而不用到核電廠址裝配，建設(shè)時(shí)間據(jù)說(shuō)可縮短至3~4年。然而，我國(guó)的三門(mén)核電廠開(kāi)工至今已有八九個(gè)年頭，為什么會(huì)拖期這么久？

劉華解釋?zhuān)珹P1000作為創(chuàng)新項(xiàng)目，第一次把圖紙變成現(xiàn)實(shí)，要通過(guò)模擬實(shí)際工況的反復(fù)試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證，這符合工程技術(shù)界的普遍規(guī)律。“比如模塊化生產(chǎn)，各個(gè)部件拼在一起，插頭和接口的位置可能會(huì)有偏差，尺寸不合適，可能會(huì)出現(xiàn)原來(lái)開(kāi)了洞的堵上，在旁邊再開(kāi)一個(gè)（的情況）。”尤其是核電技術(shù)的跨代研發(fā)，更會(huì)遇到意想不到的問(wèn)題，在建造過(guò)程中發(fā)現(xiàn)和解決這些問(wèn)題難免費(fèi)時(shí)費(fèi)力。他表示，縱觀全球各國(guó)，凡是使用新技術(shù)的第一臺(tái)機(jī)組，建設(shè)時(shí)間都用了8～10年。“但當(dāng)?shù)谝粋€(gè)項(xiàng)目建成了以后，所有的設(shè)計(jì)方案就確定了，再往后的項(xiàng)目就是‘復(fù)制’的過(guò)程了。”

記者查閱資料發(fā)現(xiàn)，AP1000主泵功率比以前其他機(jī)組的都大，外圍尺寸限制要求較高，給軸承設(shè)計(jì)帶來(lái)了更大難度。經(jīng)過(guò)5年左右研制和反復(fù)調(diào)試驗(yàn)證，目前三門(mén)和海陽(yáng)４個(gè)機(jī)組的16臺(tái)主泵運(yùn)行正常，滿足了技術(shù)規(guī)格書(shū)的要求。

與AP1000機(jī)組配套的汽輪發(fā)電機(jī)

【環(huán)境百科】

國(guó)家核安全局

國(guó)家核安全局成立于1984年，為獨(dú)立的法人機(jī)構(gòu)，由當(dāng)時(shí)的國(guó)家科委（現(xiàn)為科技部）代管，國(guó)家科委副主任兼任國(guó)家核安全局局長(zhǎng)。1998年，國(guó)家核安全局并入原國(guó)家環(huán)?？偩郑ìF(xiàn)環(huán)保部），并保留國(guó)家核安全局的牌子。2011年福島核事故后，國(guó)家對(duì)核安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改革，將核與輻射安全監(jiān)管業(yè)務(wù)司由一個(gè)調(diào)整為3個(gè)，同時(shí)加強(qiáng)了核與輻射安全有關(guān)政策、規(guī)劃、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、科研等方面的工作職能。

國(guó)家核安全局由局機(jī)關(guān)、6個(gè)地區(qū)監(jiān)督站和技術(shù)支持單位組成。局機(jī)關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)由3個(gè)業(yè)務(wù)司與一個(gè)國(guó)際合作處組成。其中核設(shè)施安全監(jiān)管司（核一司）主要負(fù)責(zé)3個(gè)業(yè)務(wù)司的綜合協(xié)調(diào)；開(kāi)展政策、規(guī)劃、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)與科研、應(yīng)急管理與輻射監(jiān)測(cè)、人員資質(zhì)、核安全設(shè)備管理等工作。核電安全監(jiān)管司（核二司）負(fù)責(zé)核電廠、研究型反應(yīng)堆、臨界裝置等核設(shè)施的核安全、輻射安全、輻射環(huán)境保護(hù)的行政許可和監(jiān)督檢查。輻射源安全監(jiān)管司（核三司）負(fù)責(zé)核燃料循環(huán)設(shè)施與核材料運(yùn)輸安全、放射性廢物管理、輻射源安全、鈾礦冶與電磁輻射的管理。

原標(biāo)題:環(huán)保部副部長(zhǎng)劉華：中國(guó)核安全水平不比任何國(guó)家差

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