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揭秘核电安全华龙一号穿了几道安全铠甲

发布时间:2019-07-13 02:21:36

揭秘核电安全:“华龙一号”穿了几道安全铠甲

FCD施工现场

FCD完成后的混凝土养护

邵克军在施工现场

2015年中国进入核电重启的关键之年,以华龙一号、AP1000和CAP1400为代表的三代核电技术将引领中国未来核电规模化发展的主流。如今,FCD的浇筑开启了华龙一号的生命之旅,核电新生儿缓缓睁开眼。

FCD浇筑完成!

5月9日20点08分,经过57小时20分钟混凝土连续浇筑后,我国自主创新核电项目华龙一号首台示范工程福清核电5号机组FCD9000余立方米混凝土浇筑工作顺利完成,核岛反应堆厂房的基坑里终于长出了自己的肌肉。

混凝土浇筑在核岛机组反应堆基坑的过程,业界称作FCD(The First Concrete Date缩写),也就是罐混凝土浇注日期。它是一个核电项目生命的开端,标志着前期准备工作的结束和核电现场土建工程的正式开工,在核电项目施工中有着里程碑的意义。

如今,FCD的浇筑开启了华龙一号的生命之旅,核电新生儿缓缓睁开眼。

作为我国自主研发的核电技术,华龙一号从未出生起就备受关注,不仅因为它是我国具有完整自主知识产权的三代压水堆核电品牌,更重要的是,它肩负着我国核电走出去的战略使命。

今年2月4日,中国、阿根廷两国政府签订《关于在阿根廷合作建设压水堆核电站的协议》,华龙一号成功出口拉美,将落地阿根廷。

现今,华龙一号这个核电新生儿还披着一层神秘的面纱。它究竟有那些与众不同?在日本福岛核事故发生之后,它的安全系数有多高?它能给普通民众的生活带来什么变化?这个核电新生儿的一切都触动着人们的好奇心。

华龙一号有神功:每小时电功率达115万千瓦

华龙一号,这个让公众听起来有些陌生的高精尖技术名词,是我国核电领域里期盼已久的项目。

它的父母是中核和中广核两大核电巨头,是我国具有完全自主知识产权的三代压水堆核电品牌。早在2013年4月25日,中国国家能源局主持召开了自主创新三代核电技术合作协调会,中核和中广核同意在前期两集团分别研发的ACP1000和ACPR1000+的基础上,联合开发华龙一号。

2014年8月22日,华龙一号总体技术方案通过国家能源局和国家核安全局联合组织的专家评审。今年4月15日,李克强总理主持召开国务院常务会议,决定核准建设华龙一号三代核电技术示范机组。

去年12月,通过专家安全评审的华龙一号示范机组把它的出生地定在了位于福建省福清市的中核二四承建的福清核电站里,并开始了炸山、挖地、打地基、绑钢筋等一系列前期准备。

核岛和常规岛是核电厂的中枢,从外部看去,这是两个分别呈圆形和方形结构的厂房,核电生产过程中的主力厂房和设备大部分被安装在这两个岛里。

和其他核电站工作原理相同,华龙一号的产电过程需要在两个岛之间完成,通过核岛反应堆堆芯里铀原子在中子的撞击下裂变产生热量形成蒸汽,传输到常规岛厂房,推动汽轮机转动做工,终产生电能供应。

这个有些复杂的核电生产过程,如果用一句话形容就是,核岛是产生能量的地方,常规岛是转换能量产生电的地方。

在华龙一号5号机组的左侧,是中核二四承建的其他四组核电项目,据中核二四项目部工作人员介绍,目前2、3、4号机组仍处于在建状态,1号机组已正式投入商运,年上电量可达70多亿度。与同等规模的煤电站相比,可减少标煤消耗约250万吨,减少二氧化碳排放约600万吨。

和福清核电其他兄弟姐妹不一样的是,华龙一号机组的电功率能达115万千瓦时,福清核电项目1~4号机组是108万千瓦时。

福清核电站的6台机组预计于2020年底全部建成投产,年发电量将达到450亿千瓦时,年总产值达170亿元。届时,福建省的电力来自清洁核电,带动就业3万人。中核二四福清核电项目管理办公室主任袁鹏飞告诉。

华龙一号铠甲厚:抗9级地震、防A380大飞机冲撞

2011年3月,日本发生9级强震并引发海啸,造成福岛核电站放射性物质泄漏,成为近年来全球严重的核事故。

在福岛核事故之后,人们一度闻核色变。

时隔4年,当华龙一号作为我国继福岛事故后被核准开工的三代核电技术项目,出现在世人面前时,其安全性自然备受关注。

与普通民众的担心不同,在中核二四福清核电项目部,提起华龙一号,员工们的脸上透出的是自信和骄傲的神情。

我们的华龙一号设计可以抗击9级的强震,抵御A380型号的大飞机冲撞。站在福清5号机组的观景台上,中核二四福清核电项目部副总工程师邵克军指着不远处在建的5号机组核岛反应堆说。

他告诉中国青年报,之所以有这样的底气,是因为在福岛核事故发生后,我国紧急对在建和已运行的核电项目,重新做了大量的优化,以抵御更为严重的事故,而华龙一号设计的优势恰恰体现在把安全放在位。

为了能达到抗击大型飞机的冲撞,华龙一号的核岛反应堆结构穿了两层盔甲。邵克军所说的盔甲是双层安全壳结构,是目前核岛反应堆在建的筏基里所具备的内外壳结构。

和之前的核电堆型相比,华龙一号的安全壳有了明显加强,内层安全壳厚度增加至1.3米,新增的外层安全壳厚度1.5~1.8米。邵克军告诉。

增加的钢筋强度让华龙一号穿上了又一层安全铠甲。以前的核电项目是使用三级钢,现在是四级钢,它的抗拉强度和屈服强度更高。邵克军介绍。

华龙一号的独特设计有很多,直观的体现是华龙一号在福清的两个机组(福清5号机组和6号机组)和其他机组的核岛反应堆的堆型结构不同。

邵克军告诉,以前的核岛反应堆是双堆结构,两个机组的核岛反应堆是共同建造,并且相连。而华龙一号的两个机组是单独分开建造,属于单堆结构。这种结构在核电专家看来,能使核电项目在初期的厂址选择上灵活布置,节省用地成本。

华龙一号的十字筏基结构和能动与非能动的设计理念也令核电人津津乐道。

筏基就是地基筏板基础,它运作起来像是地壳,带动上面厂房的运动。但因为各厂房之间的管道是相连的,一旦出现高强度地震,筏基的不均匀沉降会造成管道错位拉裂,引发厂房设备的故障。

现在华龙一号运用的十字筏基的特性就是各个筏基能同步上下移位,保证筏基上面厂房里的管道同步运动。邵克军强调道。

以往的核电生产中,如果出现异常情况需要人为操作来下发工作指令,现在引入了非能动理念,按照机器上已经设置好的限定值,一旦设备出现异常情况,智能化系统能自动启动把风险控制住。邵克军说。

华龙一号地基牢:房子盖得坚固才能迎新亾

今天的质量就是明天的核安全。从1996年开始,中核二四福清核电项目部总经理李兵就一直与核电打交道,福清5号机组华龙一号是他参与的第12个核电反应堆。

在李兵看来,核电项目的道工序是土建,在施工方面,没有什么比保证质量安全更需要投入精力的。核电项目建造过程中,土建是盖房子,安装设备是买家具,调试设备是摆家具,机组运行是结婚迎新人,房子盖得牢不牢靠,直接影响未来的运行安全。

核电项目建造一般需要5年左右的时间,李兵告诉,像M310这种成熟的技术项目,仅是两台核岛机组,就需要1800万个工时,而华龙一号的单堆工程量则是M310的3.6倍,人力等资源需求更多,仅福清市已有1000多人参与到华龙一号产业链建设中。

在保证华龙一号FCD顺利完成的队伍中,一批年轻人成为建造华龙一号的主力军。

邵克军今年34岁,在核电建造方面已有10年的实战经验。七分准备,三分施工。邵克军说,核电开工前期需要日夜准备,2015年春节,核电现场有200多人在值班。

中核二四福清核电项目核岛一队的技术员李珊每天要戴上安全帽、穿好工作服,背上绑着挂钩的安全带,爬到几十米高的脚手架上进行钢绞线检查,一圈下来至少要两个小时。

有一次挂钩没挂住,差点从上面摔下来,幸好还有其他多重安全保障。说起曾经的险况,这个姑娘依然笑着说,期盼能为华龙一号出一份力。

按照目前华龙一号的施工进度安排,FCD开始后第25个月,才进行5号机组核岛反应堆上方的穹顶吊装。

FCD的成功浇筑,只是迈出了步,核电建设要做的还有很多。简短交谈后,邵克军又转身回到施工现场继续作战。

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