可抵御17级台风和9级地震,“华龙一号”核电技术安全设计有何优势?

核能知了 2023-05-04
1678 字丨阅读本文需 4 分钟

你可能一直对切尔诺贝利核电站、福岛核事故心有余悸;你可能总会对与核有关的一切加一份小心——“安全吗?”但如果你认识“华龙一号”,你一定会放下担心,给它一个大大的赞!

“华龙一号”是什么?它是我国具有完全自主知识产权的三代压水堆核电创新成果。3月25日,“华龙一号”示范工程第2台机组——中核集团福清核电6号机组正式具备商运条件。至此,“华龙一号”示范工程全面建成投运,我国核电技术水平和综合实力跻身世界第一方阵。

坚持自主创新,掌握关键核心技术

据了解,“华龙一号”是我国基于三十余年核电研发、设计、建设和运行经验,自主研发并成功建设的先进三代压水堆核电技术,在设计、设备、燃料、软件、建造、运行维护等领域均具有完整的自主知识产权。

“华龙一号”的研发工作开始于上世纪90年代末。“早期的核电关键设备,大到压力容器,小到一根电缆、一颗螺丝钉都需要进口,技术上经常被‘卡脖子’。”邢继始终认为,关键核心技术是买不来,换不来的。

经过数十年发展,“华龙一号”共获得700余件专利和120余项软件著作权,覆盖了设计技术、专用设计软件、燃料技术、运行维护技术等领域专利。

“当前,核科技作为维护国家主权和安全的战略基石,在大国战略竞争中的地位作用进一步凸显。核科技自立自强比任何一个时期都更为迫切和重要。”邢继介绍,“华龙一号”独创性地采用“177堆芯布置”和“能动与非能动相结合”的安全设计理念,首堆设备国产化率达88%,这不仅带动了我国制造业水平的整体升级,还带动上下游产业链5000多家企业共同参与,实现了由“中国制造”向“中国创造”的飞跃。

探秘“华龙一号”,核电技术安全“盾牌”

如何才能确保核电站的安全?具有中国完全自主知识产权的第三代核电技术“华龙一号”在安全性上又有何优势?

中核集团“华龙一号”副总设计师刘昌文介绍说,“华龙一号”在安全性上已经达到了全球最高标准,最突出的是开创性地采用了“能动与非能动相结合”的安全设计理念。

所谓“能动”,即靠电来驱动安全系统,保障核电站运行;而遇到极端情况核电站断电、动力丧失之时,“非能动”就派上用场。

刘昌文表示,一旦发生意外事故,“华龙一号”72小时内不需要外部干预,依靠重力、温度密度差等非能动手段也可以将堆芯的热量导出,保证机组安全。

而在千里之外的四川省,中国核动力研究设计院热工水力专家张震还告诉记者,“华龙一号”配有世界上最坚固的“盾牌”,即自主研发的双层安全壳。

“内层厚达1.3米、外层1.8米的双层安全壳让整座核电站仿佛罩上了‘金钟罩’,可以抵御大型飞机撞击、17级台风、9度地震烈度。”张震说,通过五套安全系统,“华龙一号”发生事故的概率从第二代的十万年分之一降低到了百万年分之一。

安全系统是硬件,人员守护则是软件。蔚为壮观的核岛之上,动辄百万吨起步的“大国工程”,要想持续保障全链路安全,人力支撑必不可少。

在距离云霄县300多公里的福清市,全球第一台“华龙一号”核电机组——中核集团福建福清核电5号机组已于2021年投入商业运行,成为世界上首个按照计划工期推进的三代核电机组。走进福清核电,2000多名员工共同保障着机组的每日安全。

穿过四道密码安检门,来到“神经中枢”主控室,设备国产化率达88%的5号机组正有序运行。素有“黄金人”美称的核电站操纵员通过“三班倒”的模式24小时不间断“接力”守护机组。

而调试工程师则被誉为“调试工作最后一道安全屏障”。“华龙一号”全球首堆商运后的第二天,扎根一线十余年的调试工程师宋雨蒙便带着确保安全的“第一手资料”来到了漳州核电,开启下一程调试攻坚。

“机组调试就是发现问题、解决问题,向生产机组做好经验反馈,防止问题重复发生的过程。”宋雨蒙说。

数字化,让核电站更加安全智能

伴随着“华龙一号”的批量化建设,在安全系统、硬件保障、人员守护之外,建设期间“看”得见违规,“管”得了安全的管理与监测水平则可谓“安全之基”。

数字化,让核电站更加安全智能。瞄准核电厂产品数字化和过程数字化,“华龙一号”研发设计牵头单位和工程总包单位——中核集团中国核电工程有限公司,建设了少人值守、高度自动化的实体核电厂和过程数字化的虚拟核电厂,推进“华龙一号”持续升级。

漳州能源也创新性设立了“智慧工地”,借助新一代信息技术实现“人—物—事”自动关联,使得核电工程数据采集、治理、管理标准进一步细化,让核电建设现场变得“尽收眼底”。

确保自身安全性的同时,“华龙一号”亦在海外“联通”,成为当前世界核电市场上接受度最高的三代核电机型之一。

“‘华龙一号’为世界上有核电发展计划的国家提供了重要选择,将持续推进核电领域的国际合作。”中核集团首席专家、“华龙一号”总设计师邢继说。

文章来源: 中国新闻网,人民网,光明日报

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