盖上“金钟罩”实现双保险中国核电安全续航
- 2016/11/14 8:24:24
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- 来源：中国经济网
- 编辑：筱阳
- 关键词:核电新能源设备核能设备
盖上“金钟罩”实现双保险 中国核电安全续航
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，成为近年来严重的核事故。受此事件影响，我国政府一度暂停了核电项目审批，并在全国开展核安全大检查及技术安全改进。
核电盖上“金钟罩”
福岛核事故给全世界敲响了警钟，各国纷纷对核电安全提出了更高要求，新建核电厂的核安全标准更加严格，第三代核电成为当今世界核电发展的主流技术。我国自主创新研发的第三代先进压水堆核电机型华龙一号（HPR1000）也不例外，不仅消化吸收三代核电技术先进理念，还充分汲取日本福岛核事故经验反馈，采用高安全标准研发设计，在保证成熟可靠性的基础上，显著提升了电厂的安全性，平衡了经济性。
福清核电站是华龙一号首堆示范工程所在地。站在电站的观景平台远远望去，整片工地吊塔林立、一片忙碌，准备装配华龙一号的5号机组核岛安全壳已经接近封顶，和旁边采用二代改进型技术的4号机组核岛相比，这简直就是一个“大块头”，明显“胖”出了好几圈。
“这个大小不同正是华龙一号的重大改进。”中核集团福清核电有限公司副总经理陈国才透露，在华龙一号的安全设计中，加入了防范商用大飞机恶意撞击一项，这是“9·11”事件后美国核管会对核电站新的安全要求，也是高安全标准。为达到这一效果，华龙一号将安全壳厂房设计为双层安全壳。
双层安全壳是包容放射性物质的后屏障，也能抵御外部灾害的袭击。华龙一号内层安全壳内径46.8米，壁厚1.3米，新增的外层安全壳内径为53.0米，下部壁厚为1.5米，上部壁厚为1.8米，这与之前的核电堆相比有了明显加强。同时，华龙一号的钢筋强度也有所加强，抗拉强度和屈服强度更高。
在抗震方面，华龙一号抗震设计基准提高到了0.3g地面水平峰值加速度，相当于可以抵抗9级以上的地震，较二代改进型机组提升不少。“这个提升水平是特别高的，使得电站在外部事件中，可以保证整个反应堆的安全。”中核集团福清核电有限公司副总工程师薛峻峰说。
同时，电厂事故应急能力也有明显提高。华龙一号通过改进应急供水、移动电源以及提高应急设施可用性和可居留性等，提高了事故后的应急响应能力。比如，以往出现事故，需要操作人员在短时间内判断电厂发生了什么事故，并执行操作。华龙一号则多采用自动控制信号叠加，可以自动执行安全功能，留给操作人员更长的响应时间。
核岛有了“双保险”
除了外部风险，内部风险的防范也是保障核电安全的重要环节。为此，“华龙一号”明确提出了“能动＋非能动”的安全设计理念，对先进压水堆设计进行了系统性创新。其中，能动技术突出的特点是：在核电厂偏离正常时，能够可靠的纠正偏离；非能动系统则是：利用自然循环、重力、化学反应、热膨胀、气体膨胀等自然现象，在无需电源支持的情况下，保证反应堆的安全，使设计更加简化。
“能动与非能动相结合的安全设计是华龙一号具代表性的创新，也是满足核电安全设计，满足纵深防御要求和多样性原则的典型案例。”中核集团核电工程公司华龙一号首堆项目设计经理宋代勇表示，“能动 非能动”是华龙一号比二代改进型机组安全提升方面关键的环节。
以往的核电站执行安全功能主要依靠能动安全系统，电厂一旦发生事故，首先要停堆，之后再把反应堆的余热带走。福岛核事故之所以发生，就因为反应堆虽然关停，但外部电力缺失，热量没有及时导出来，后造成堆芯熔化。以非能动作为能动的补充则可以避免这类事故，增强了安全性。非能动系统的优点就是：不依赖电源，而是利用重力、温差、蒸发等自然驱动力带走堆芯预热和安全壳的热量，不需要依靠外部能源。
“在我们的设计理念中，这叫纵深防御，就是一道墙倒了，再用另外一道墙去应对它。”宋代勇说，华龙一号正是通过3大非能动系统，即非能动的二次侧余热排出、非能动的安全壳热量导出、非能动的堆腔注水冷却对能动系统的补充，来保障核电安全。
内部安全提升的另一大亮点是反应堆堆芯的改进。华龙一号的反应堆堆芯从157扩容到177，可使发电功率提高5%至10%，在提高经济性的同时，降低了堆芯内的功率密度，堆芯熔化概率和大量放射性物质释放概率等多个安全指标都超越了现有三代核电技术的要求，提高了核电运行的安全裕量。
“福岛事故”不会重演
除了在建中安全系数更高的华龙一号外，我国其它既有核电站同样具有极高的安全性。首先，在电站选址和设计上，我国就极大避免了外部事件引发重大事故的可能。中核集团福清核电有限公司环境应急处处长黄鸿指出，“在核电厂前期工作的不同阶段，均开展了相应的地震地质、岩土工程勘察工作。在可行性研究阶段，地震安全性评价报告还通过了国家地震安全性评定委员会和中国地震局的评审及批复。目前总体来看，我国核电厂址设计基准地震动参数的选取是安全和偏保守的”。
为保证安全，我国各核电厂址设防均按大台风浪考虑，可保证海啸发生时，厂址不受洪水威胁。各核电厂址在确定厂址外部洪水时，除考虑以上因素外，还全面考虑了其它如天文潮、海平面上升等因素，通过提高厂坪标高和在厂区外围修筑核安全级海工构筑物（防波堤、护岸等）确保不受洪水威胁。
此外，我国大陆沿海都有广阔的大陆架，且我国大陆沿海受琉球群岛、东南亚诸国以及自身岛链的阻挡，远源海啸进入这一海域后，能量衰减较快，对大陆沿海影响较小。“因此，在我国核电厂设计中，对设计基准洪水的确定是适当、可信与保守的，福岛遭遇的海啸在我国不会发生。”薛峻峰说。
与此同时，法规和标准是核电设计、建造的基准，也是电厂安全运行的指导。为切实贯彻核电发展安全的方针，我国已建立并执行着一套完善的、与原子能机构新的核安全要求相当的、核工业界普遍认同的核电法规标准体系。
可以说，我国核电建设是在一套完善的、严格的核安全法规标准体系指导下进行的。因此，我国核电设计执行的标准和规范能够确保核电厂构筑物、系统以及设备设计和制造的安全性达到或超过核电发达国家的标准要求。
原标题：中国核电安全续航
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