揭秘“華龍一號”全球最高安全標(biāo)準(zhǔn)

作為中國核電走出去的“國家名片”，“華龍一號”代表了完全屬于中國人的三代核電技術(shù)。自“華龍一號”全球首堆（福建福清核電站5號機(jī)組）2015年5月7日落地以來，中核集團(tuán)福清核電采用“全球最高安全標(biāo)準(zhǔn)”，連續(xù)開工建設(shè)了兩臺“華龍一號”機(jī)組。

10月24日，記者實(shí)地探訪了中核集團(tuán)福清核電，聽相關(guān)專家揭秘“華龍一號”是如何滿足全球最高安全標(biāo)準(zhǔn)的。

“華龍一號”建設(shè)如期推進(jìn)，預(yù)計2020年投產(chǎn)

中核集團(tuán)福清核電基地近年來一共開工建設(shè)了6臺核電機(jī)組，其中5號、6號機(jī)組采用“華龍一號”技術(shù)。

“華龍一號”給人的直觀印象，首先就是其體量大。記者在現(xiàn)場看到兩個分別呈圓形和方形結(jié)構(gòu)的廠房，跟毗鄰的福清核電站采用二代改進(jìn)堆型的1至4號機(jī)組相比，已施工至內(nèi)殼鋼襯里筒體第十三層的5號機(jī)組和第五層的6號機(jī)組，廠房明顯大了一號。

“你看呈圓形和方形結(jié)構(gòu)的廠房，那里是核島和常規(guī)島，那是核電廠的中樞，核電生產(chǎn)過程中的主力廠房和設(shè)備大部分被安裝在這兩個‘島’里。和其他核電站工作原理相同，‘華龍一號’的產(chǎn)電過程需要在兩個‘島’之間完成，通過核島反應(yīng)堆堆芯里鈾原子在中子的撞擊下裂變產(chǎn)生熱量傳遞給水形成蒸汽，傳輸?shù)匠Ｒ?guī)島廠房，推動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動做功，最終產(chǎn)生電能供應(yīng)。簡單地說，核島是產(chǎn)生能量的地方，常規(guī)島是轉(zhuǎn)換能量產(chǎn)生電的地方。”中核集團(tuán)核電工程公司“華龍一號”首堆項(xiàng)目設(shè)計經(jīng)理宋代勇指著不遠(yuǎn)處在建的5號、6號機(jī)組核島反應(yīng)堆介紹說。

今年5月，記者曾到訪過“華龍一號”建設(shè)現(xiàn)場，當(dāng)時，內(nèi)部的核島和常規(guī)島的建設(shè)正如火如荼。10月24日，記者在現(xiàn)場看到，5號機(jī)組、6號機(jī)組內(nèi)部建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模，核島反應(yīng)堆上方在等待穹頂?shù)跹b。

“2014年12月，通過專家安全評審的‘華龍一號’首個示范機(jī)組選址定在福建福清，當(dāng)時就開始了炸山、挖地、打地基、綁鋼筋等一系列前期準(zhǔn)備。建設(shè)一直如期推進(jìn)，按照目前的施工進(jìn)度安排，明年能完成5號機(jī)組的穹頂?shù)跹b，預(yù)計2020年投產(chǎn)。”中核集團(tuán)福清核電有限公司副總經(jīng)理陳國才介紹。

能抗17級臺風(fēng)、9級地震、商用大飛機(jī)撞擊

今年5月，在“華龍一號” 5號機(jī)組內(nèi)部參觀時，記者發(fā)現(xiàn)了這樣一個細(xì)節(jié)：燃料廠房最外層防護(hù)結(jié)構(gòu)每一根鋼筋的接頭處，都多出一圈普通鋼筋所沒有的套筒，而且里面的鋼筋都特別粗大。

“為了更安全，‘華龍一號’采用了直徑40毫米的4級（目前最高級別）鋼筋，僅外安全殼就有4層這樣的鋼筋，‘華龍一號’的內(nèi)層安全殼壁厚1.3米，新增的外層安全殼內(nèi)徑為53.0米，下部壁厚為1.5米，上部壁厚為1.8米，全部由C60混凝土構(gòu)成，‘華龍一號’的設(shè)計能扛得住17級的臺風(fēng)。”陳國才說，“今年9月臺風(fēng)‘莫蘭蒂’襲擊福建，廈門臺風(fēng)達(dá)到14級，我們這里的臺風(fēng)也有八九級，但是按照我們核電設(shè)計的安全標(biāo)準(zhǔn)，還不夠啟動應(yīng)急措施。”

“華龍一號”可以抵御相當(dāng)于引發(fā)福島核事故震級的地震和海嘯，也是中國核電人比較自豪的地方。

“在‘華龍一號’正式啟動專項(xiàng)型號研發(fā)工作不久，日本福島事故就發(fā)生了。因此，在設(shè)計研發(fā)過程中，我們就充分汲取了日本福島核事故的經(jīng)驗(yàn)反饋，重新做了大量優(yōu)化，以抵御更為嚴(yán)重的地震和海嘯事故。針對地震風(fēng)險，我們從設(shè)計上將電站的抗震等級從0.2克提高到0.3克，相當(dāng)于可以抵抗9級以上地震，大幅提升了地震事故的應(yīng)對能力。針對海嘯等外部災(zāi)害，在采用最高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的同時，為應(yīng)對可能發(fā)生的全廠斷電風(fēng)險，‘華龍一號’采用了‘177堆芯’設(shè)計，加強(qiáng)了電源系統(tǒng)，能夠在喪失廠外電的情況下，通過縱深防御的電源供應(yīng)系統(tǒng)，提供全廠斷電應(yīng)急供電，確保安全系統(tǒng)運(yùn)行。”中核集團(tuán)福清核電副總工程師薛峻峰介紹。

“華龍一號”的安全設(shè)計中，還加入了防范商用大飛機(jī)惡意撞擊一項(xiàng)。這是“9·11”事件后美國核管會對核電站最新的安全要求，也是全球最高安全標(biāo)準(zhǔn)。

“為了能達(dá)到抗擊大型飛機(jī)的沖撞，‘華龍一號’的核島反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)穿了兩層‘盔甲’，也就是‘雙層安全殼結(jié)構(gòu)’。”宋代勇說，“目前‘華龍一號’核島反應(yīng)堆在建的筏基里所具備的內(nèi)外殼結(jié)構(gòu)，抵御A380型號的大飛機(jī)沖撞。”

中核集團(tuán)新聞發(fā)言人潘建明表示：“正因?yàn)?lsquo;華龍一號’把安全放在第一位，采用全球的最高安全標(biāo)準(zhǔn)——‘177堆芯’設(shè)計、多重冗余的安全系統(tǒng)、單堆布置、雙層安全殼等，設(shè)置了完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施，近幾年‘華龍一號’的海外項(xiàng)目開發(fā)不斷取得突破。”

據(jù)了解，除了巴基斯坦外，目前中國已與阿根廷、英國、埃及等近20個國家達(dá)成了核電合作意向。