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從1到N:CAP1400是怎樣煉成的

2018-10-16 16:59:31 《南方能源觀察》本刊記者 劉文慧  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
2018年8月14日,CAP1400全球手推、三門(mén)核一號(hào)機(jī)組首次達(dá)到滿功率運(yùn)行。在過(guò)去的十余年,AP1000首堆是核電關(guān)注的重點(diǎn),在其成功并網(wǎng)后,CAP1400示范工程成為新的焦點(diǎn)。

這里所說(shuō)的試驗(yàn),是系統(tǒng)試驗(yàn),所謂系統(tǒng),就是很多設(shè)備跟零部件構(gòu)成之后所起的共同作用,系統(tǒng)比設(shè)備更復(fù)雜:比如非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng),出闕門(mén)、管道、水箱等組合起來(lái),我們需要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性,能不能達(dá)到預(yù)期效果。”一名參與關(guān)鍵試驗(yàn)的科研人員介紹。

與制造廠商參與課題形式類(lèi)似,關(guān)鍵試驗(yàn)亦是“集大成者”。參與關(guān)鍵試驗(yàn)的單位為國(guó)內(nèi)相關(guān)高校、實(shí)驗(yàn)室研究機(jī)構(gòu),相關(guān)課題亦委托給國(guó)家電投、中核集團(tuán)、中廣核集團(tuán)等企業(yè)的研究單位。

“這些試驗(yàn)做下來(lái),我個(gè)人覺(jué)得我們的能力提升很大,一些局部方面甚至超出了美國(guó)西屋公司的水平。”上述科研人員告訴eo記者。

2018年6月,“CAP1400非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)性能研究及試驗(yàn)”課題順利通過(guò)正式驗(yàn)收,標(biāo)志著CAP1400六大關(guān)鍵試驗(yàn)課題全面通過(guò)驗(yàn)收。

在方案設(shè)計(jì)、試驗(yàn)驗(yàn)證之外,國(guó)內(nèi)核電安全審評(píng)能力也隨著核電重大專(zhuān)項(xiàng)推進(jìn)而得到提升。安全審評(píng)的主要執(zhí)行部門(mén)是國(guó)家核安全局,而安全審評(píng)要做到獨(dú)立評(píng)審,則要求核安全監(jiān)管部門(mén)全面掌握法規(guī)要求。大量試驗(yàn)驗(yàn)證和運(yùn)行效能的相關(guān)試驗(yàn),完善了核安全局的試驗(yàn)分析能力使其對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中安全設(shè)計(jì)理念體現(xiàn)、準(zhǔn)偏差項(xiàng)判斷等方面都有了提升。

“國(guó)家的核安全審評(píng)從原來(lái)老型號(hào)審查到現(xiàn)在新型號(hào)主要審查偏差項(xiàng),可以說(shuō)發(fā)生了根本性變化?,F(xiàn)在核安全局的安全審評(píng)能力比原來(lái)高多了。”熟悉核安全的專(zhuān)家告訴eo記者。

創(chuàng)新的集成

鄭明光坦承,如果按照一開(kāi)始毛功率1350Mwe做設(shè)計(jì),那版本的CAP1400經(jīng)濟(jì)性比AP1000好點(diǎn),但安全性參數(shù)肯定不如AP1000,而如今版本的安全性更優(yōu)。

以安全殼為例,西屋在設(shè)計(jì)AP1000時(shí)裕量為2%,而CAP1400裕量大于10%,這增強(qiáng)了核電抗大飛機(jī)撞擊的能力,根據(jù)網(wǎng)家核安全局要求,CAP1400在縱深防御上提升了抗震能力,進(jìn)一步增強(qiáng)安全裕量。

同時(shí),CAP1400還將嚴(yán)重事故融入到型號(hào)設(shè)計(jì)中。國(guó)家核安全監(jiān)管部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)曾在行業(yè)會(huì)議上分享了一個(gè)故事。巴基斯坦核電從業(yè)者曾對(duì)大亞灣核電站非常感興趣,一個(gè)原因在于他們覺(jué)得恰?,敽穗娬臼侵袊?guó)人設(shè)計(jì)的,應(yīng)該不如法國(guó)的先進(jìn)。但在實(shí)地考察和閱讀相關(guān)文件后,巴方發(fā)現(xiàn)恰?,?shù)陌踩O(shè)置更為完善。

鄭明光在接受eo記者釆訪時(shí)也介紹了恰?,?shù)那闆r:“為什么我們研發(fā)CAP1400時(shí)能很快把嚴(yán)重事故的概念融入到位呢?主要是因?yàn)樽隽饲∠,敗那厣奖容^分散的布置到恰?,敱容^緊湊的布置,到恰希瑪二期就考慮了事故應(yīng)急,是非常大的變化,是不斷追求技術(shù)進(jìn)步的。”

結(jié)果經(jīng)濟(jì)性上,CAP1400的電功率提升了將近20萬(wàn)千瓦以上。功率提升,意味著機(jī)組發(fā)電能力增強(qiáng)。國(guó)產(chǎn)化體系的建立也為CAP1400的經(jīng)濟(jì)性打下基礎(chǔ)。由于技轉(zhuǎn)目標(biāo)高,CAP1400的鍛件焊縫也比AP1000的少,這減少了檢查頻率和放射性,提高了經(jīng)濟(jì)性。未來(lái)隨著批量化建設(shè)所帶來(lái)成熟度提升,CAP1100項(xiàng)目建設(shè)工期、風(fēng)險(xiǎn)、不確定度均會(huì)降低,經(jīng)濟(jì)性將進(jìn)一步提升。

“我們一直在說(shuō)引進(jìn)消化吸收創(chuàng)新,其實(shí)最好的驗(yàn)證就是看你能不能拿出一個(gè)自已的東西來(lái)。CAP1400能做出來(lái),能通過(guò)審查、驗(yàn)證,說(shuō)明真學(xué)會(huì)了。”一名非國(guó)家電投的核電企業(yè)技術(shù)研究院高管這么理解。在鄭明光看來(lái),CAP1400跟APl000既有聯(lián)系又沒(méi)有聯(lián)系。“CAP1400是完全自主創(chuàng)新的型號(hào),盡管理念上吸納了AP1000的設(shè)計(jì),但我們完全是獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)的,所有的驗(yàn)證都是自己驗(yàn)證的,所有的設(shè)備開(kāi)發(fā)都是自己研制的,某種程度來(lái)講也是自主創(chuàng)新科技成果綜合性的集成。”

“西屋公司是非能動(dòng)的原創(chuàng),是0到1,我們是1到N。從原創(chuàng)性來(lái)講,他們更多,特別AP600是原創(chuàng)。600到1000變化不算很大,1000到1400,變化很大。效率經(jīng)濟(jì)性、國(guó)產(chǎn)化程度都提升了。”鄭明光介紹,“CAP1400未來(lái)造價(jià)比AP000低,國(guó)產(chǎn)化程度要高。將來(lái)走出去的話各方面不會(huì)有太多障礙。”

2017年6月23日,環(huán)境保護(hù)部副部長(zhǎng)、國(guó)家核安全局局長(zhǎng)劉華到728院調(diào)研指導(dǎo)工作,高度肯定了重大專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施十年取得的成果。劉華指出,國(guó)家核安全局對(duì)于CAP1400的審查,是我國(guó)核電發(fā)展史上范圍最廣和程度最深的一次,國(guó)家核安全局對(duì)CAP系列核電技術(shù)充滿信心,支持示范工程和后續(xù)項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)。

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責(zé)任編輯:蔣桂云

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