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【财经国家周刊】探秘海阳核电站

日期:2018-12-08

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  海阳核电站的AP1000技术是在总结美国三哩岛、苏联切尔诺贝利、日本福岛事故基础上设计的最新一代核电技术。白色、糖罐式的核岛,能承受大型飞机的撞击。
  山东海阳,三面环海的岬角东端矗立着一组巨型白色建筑。荷枪实弹的警卫守卫着这个禁区——山东海阳核电站。
  总投资超千亿元的海阳核电站,与位于浙江的三门核电站同为中国自主核电技术AP1000三代核电技术引进消化吸收的标志性项目,承担中国核电自主化的重任。
  海阳核电站的AP1000技术是在总结美国三哩岛、苏联切尔诺贝利、日本福岛事故基础上设计的最新一代核电技术。白色、糖罐式的核岛,能承受大型飞机的撞击。
  尤其是核电站的非能动安全相关系统,取消了安全系统对电源的依赖,大大降低了失去场外电源、全厂断电事故导致的堆芯熔化的可能性。在丧失全部厂外和厂内交流电源后的72小时内,仅需操纵员简要操作就能自动建立和维持机组的安全停堆状态,显著提高了安全系统的可靠性和电厂的整体安全,是核电站设计的最大亮点。
  “非能动”保障绝缘子
  海阳核电站的业主单位是山东核电有限公司,隶属于国家电力投资集团(下称国家电投,由中电股和国核技合并重组)。
  海阳核电站规划建设6台百万千瓦级核电机组,其中一期工程建设2台从美国西屋电气公司引进的AP1000百万千瓦级压水堆核电机组,作为核电自主化依托项目。
  2009年9月,海阳1号机组正式开工建设,目前已进入主系统调试阶段,预计于今年并网发电。
  山东核电安全质保部副经理李宁向《财经国家周刊》记者介绍,海阳的2号机组与1号机组保持10个月的间隔工期,3号机组已完成前期准备工作。三大结构模块准备就绪,现场已具备浇注第一罐混凝土(FCD)条件,待国家核准后即可正式开工。避雷器
  核岛是核电站的核心建筑,高70余米,直径44米,核岛外层有近1米厚的钢筋混凝土屏蔽墙和内置钢制安全壳。钢制安全壳由260块平均厚度约44毫米的弧形钢板焊接而成,总高66米,直径约40米,顶和底为椭圆形的封头,中间柱形筒体高约43米,全部组装完成后的重量达3468吨。
  李宁表示,如果将安全壳入口重约10吨的设备闸门与旁边的人员闸门关闭后,安全壳内将形成一个全封闭空间,可将事故发生后的影响有效控制在安全壳内。
  在安全壳上方、屏蔽墙顶部,设置了一个2800多吨的储水箱。一旦发生事故,堆芯热量传递给钢制安全壳,这个大水箱则通过重力喷淋,加上与外界大气的自然对流,扩散,蒸发,冷凝,不断冷却安全壳,从而确保核电站第三道安全屏障的安全。
  “这个水箱就是AP1000非能动安全系统的一个组成部分。”李宁介绍,与其他核电站相比,AP1000非能动理念使专设安全设施简化,安全支持系统以及安全级设备和抗震厂房减少,核电站常见的1E级应急柴油发电机系统和很多能动设备被取消。大宗材料需求明显降低,阀门数量减少了50%、泵减少36%、管道减少83%、电缆减少87%。
  日本福岛核事故中,最大的教训是海啸破坏了应急柴油发电机,导致核反应堆失去冷却。而“非能动”理念引发了核电站安全系统设计的革命性变化,由于采用非能动设计及先进的全数字化仪控系统,人机界面更加友善,大大降低了人为错误。
  AP1000在其他设备设计方面也有很大改进。比如,主泵采用屏蔽泵,从根本上防止了传统主泵的轴封泄漏问题;压力容器底封头无贯穿件,不存在底部泄漏问题;经过独特设计的爆破阀在事故状态下能够百分之百可靠打开,核岛内的6英寸及以上高能反应堆冷却剂系统管道和部分主蒸汽管道按破前先漏(LBB)设计技术,可有效探测防止管道突然断裂导致的较大事故等等。
  根据概率安全分析结果,AP1000核电站堆芯熔化概率和大规模放射性释放概率远优于二代核电机组和核安全法规要求。
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