環(huán)保部副部長劉華：中國核安全水平不比任何國家差

2018-01-30 11:13:36 《環(huán)境與生活》雜志　點擊量：評論 (0)

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

一臺核電機組有多個“心臟”

高規(guī)格安全監(jiān)管的同時，核電廠的設(shè)計要求本身就很高。劉華強調(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，有氣動的、有電動的……多種驅(qū)動方式。”他舉例，核電廠的主泵，是用來驅(qū)動冷卻水在反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)里循環(huán)流動的泵裝置，好比空調(diào)的壓縮機。沒有它，管道里的水就無法流動，也就沒法利用核能發(fā)電。對運行中的反應(yīng)堆來說，主泵出了毛病會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想，心臟對人和動物來說都只有一個，主泵這顆“心臟”要是壞了那整個核電廠肯定就出問題了。但核電廠不止一個‘心臟’。以咱們最新的第三代機組AP1000來說，每臺機組都有4個‘心臟’，只要一臺主泵滿功率運行就能把反應(yīng)堆的全部熱量帶出來。”

正在吊裝的第三代核電機組AP1000的主泵來源：中核五公司官網(wǎng)

就此，劉華向記者闡明了設(shè)計和技術(shù)層面的兩條基本原則。一是單一設(shè)備出問題不能引發(fā)核事故，稱為單一故障準(zhǔn)則，比如以上介紹的主泵問題；二是不能有共同的一個原因，造成核電廠所有設(shè)備同時發(fā)生故障，稱為共因失效準(zhǔn)則，比如地震一來，核電廠所有系統(tǒng)都不能用了。“這（兩種情況）在設(shè)計上就是不允許的。我們審查的時候會一條一條看你滿不滿足這個原則。”

工藝革新助力可靠性升級

劉華介紹，現(xiàn)階段國際上商業(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，是美國西屋公司研發(fā)的一種先進(jìn)的“非能動型壓水堆核電技術(shù)”。據(jù)了解，AP1000設(shè)計簡練，易于操作，加入了很多“非能動”安全設(shè)計，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，理論上被稱為當(dāng)前國際最先進(jìn)的核電技術(shù)之一。劉華透露，采用AP1000技術(shù)的浙江三門核電廠和山東海陽核電廠，很快就要迎來核燃料裝載這一最關(guān)鍵的工程節(jié)點，將成為全球第一批投入運行的第三代核電廠。

除了安全設(shè)計的革命性提升，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，原來有接頭的地方現(xiàn)在沒了。”劉華舉例稱，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。因為澆鑄過程中可能會留有孔隙或者氣泡，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。沒有了焊縫、鑄態(tài)疏松問題，同樣材料的鍛造件，強度、疲勞特性（影響使用壽命）等機械性能都明顯優(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，面團就會很緊實。鍛造就是干這件事兒的。”他表示，我國在核電上基本是制造強國，在核電設(shè)備的制造能力和質(zhì)量方面，不輸于世界任何國家。

首堆創(chuàng)新多施建時間長

《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)時間據(jù)說可縮短至3~4年。然而，我國的三門核電廠開工至今已有八九個年頭，為什么會拖期這么久？

劉華解釋，AP1000作為創(chuàng)新項目，第一次把圖紙變成現(xiàn)實，要通過模擬實際工況的反復(fù)試驗來進(jìn)行驗證，這符合工程技術(shù)界的普遍規(guī)律。“比如模塊化生產(chǎn)，各個部件拼在一起，插頭和接口的位置可能會有偏差，尺寸不合適，可能會出現(xiàn)原來開了洞的堵上，在旁邊再開一個（的情況）。”尤其是核電技術(shù)的跨代研發(fā)，更會遇到意想不到的問題，在建造過程中發(fā)現(xiàn)和解決這些問題難免費時費力。他表示，縱觀全球各國，凡是使用新技術(shù)的第一臺機組，建設(shè)時間都用了8～10年。“但當(dāng)?shù)谝粋€項目建成了以后，所有的設(shè)計方案就確定了，再往后的項目就是‘復(fù)制’的過程了。”

記者查閱資料發(fā)現(xiàn)，AP1000主泵功率比以前其他機組的都大，外圍尺寸限制要求較高，給軸承設(shè)計帶來了更大難度。經(jīng)過5年左右研制和反復(fù)調(diào)試驗證，目前三門和海陽４個機組的16臺主泵運行正常，滿足了技術(shù)規(guī)格書的要求。

與AP1000機組配套的汽輪發(fā)電機

【環(huán)境百科】

國家核安全局

國家核安全局成立于1984年，為獨立的法人機構(gòu)，由當(dāng)時的國家科委（現(xiàn)為科技部）代管，國家科委副主任兼任國家核安全局局長。1998年，國家核安全局并入原國家環(huán)保總局（現(xiàn)環(huán)保部），并保留國家核安全局的牌子。2011年福島核事故后，國家對核安全監(jiān)管機構(gòu)進(jìn)行了改革，將核與輻射安全監(jiān)管業(yè)務(wù)司由一個調(diào)整為3個，同時加強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。

國家核安全局由局機關(guān)、6個地區(qū)監(jiān)督站和技術(shù)支持單位組成。局機關(guān)業(yè)務(wù)部門由3個業(yè)務(wù)司與一個國際合作處組成。其中核設(shè)施安全監(jiān)管司（核一司）主要負(fù)責(zé)3個業(yè)務(wù)司的綜合協(xié)調(diào)；開展政策、規(guī)劃、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)與科研、應(yīng)急管理與輻射監(jiān)測、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)保部副部長劉華：中國核安全水平不比任何國家差