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核电站失电:如何度过危险72个小时 发电机组厂家 康明斯发电机组
发布时间:2012-1-30  【关闭窗口】

  汪时锋

  福岛事故发生了10个月后,中美针对福岛事件对于两国现有核设施和反应堆设计的考察与完善即将取得阶段性的成果。

  去年12月22日,美国核管会(NRC)发布声明,正式批准了新的AP1000的DCD19版本设计证书。这是美国在福岛事故后所批准的第一个认证,也基本给予了AP1000在福岛核事故后能在美国继续开发的“路条”。目前,AP1000是中美两国新建第三代核项目中应用最多的主导技术。

  上周末的一次媒体见面会上,国家核电技术公司董事长王炳华也透露,目前国家核安全管理部门已完成并向上递交核设施安全检查报告、核安全规划报告、核电中长期发展规划调整报告等三份报告,不久国务院将会召开专门会议评估审查这三份报告并对我国核电产业发展提出明确意见。

  “福岛事故发生之后,国家核电技术公司和西屋公司在第一时间按照我们达成的意见,分别对AP1000的DCD15版的设计,把福岛事故的两个非常重要的参数输入进去。”王炳华在会上对《第一财经日报》表示,“一个是9级的地震以及0.52g的水平加速度,一个是14米高的海啸以及海啸过后持续5米高的洪水,将这些参数输入到系统并测算后,西屋公司的结论是安全的,上海核工程研究设计院独立完成的结论也是安全的,就是说AP1000足以抵抗福岛这种地震、洪水超设计限度的事故冲击。”

  非能动能否应对断电72小时?

  福岛核事故本质上是一起由极端外部事件叠加导致全厂断电而引发的群堆共模的严重事故。断电让福岛核电站这样的沸水堆失去了应急冷却能源。AP1000如何应对这样极端情况,这是中美两国都重点考察的问题。

  按照NRC的要求,核电站关于全厂断电的应对能力至少要4个小时,美国现有核电站平均应对能力为4~8个小时,而AP1000的应对能力为168个小时,其中通过非能动方法能予以应对的是72小时。

  所谓非能动技术,是指利用加压气体、重力、自然循环以及对流等自然驱动力为动力源来实现核电站安全功能,而不必像福岛那样必须等待外部救援。

  本报记者从国家核电技术公司了解到,当遇到极端事件时,压水反应堆内最为严重的事故是主蒸汽管道破裂,形成高热、高压的环境。这可能带来三方面的危害,一是局部热负荷过大,损害堆芯元件;二是巨大的压力将影响安全壳的完整性;三是若破裂在安全壳外或者导致安全壳破损,还将对外释放放射性物质。沸水堆的极端事故原理同压水堆不完全相同,但上述三大危害在福岛核事故中都已经发生。

  国家核电技术公司表示,为实现及时冷却,AP1000设计了非能动堆芯冷却系统和非能动安全壳冷却系统。

  本报记者获得的国家核电技术公司和西屋公司的评估文件表明,AP1000通过非能动系统能够在类似福岛的超设计基准事件发生时,将核电站逐步带入稳定状态,福岛核电事故中所发生的最为可怕的堆芯或乏燃料池的燃料破损事故不会发生。

  但核安全总是要考虑无数个“万一”。万一堆芯破损怎么办?是否会同福岛核事故一样出现锆水反应造成的氢气释放并爆炸?

  国家核电技术公司相关专家解释说,安全壳内还不均匀地分布着多个点火装置,一旦氢气浓度超标,将自动点火将氢气燃烧掉。

  AP1000将继续加强安全裕度

  “那么在评估中AP1000有没有问题,具不具备进一步改善核电设计的条件?我们和西屋公司确定的原则,就是在现有安全性的基础上,还要进一步增强安全裕度。”王炳华对本报记者说。

  王炳华透露,AP1000改善措施主要包括四个方面。

  “一个72小时之后应该怎么办?按照正常的逻辑,72小时后外部救援都能到位,国核技和西屋公司都在思考,‘万一’外援不能到位怎么办?应该如何去完善。”王炳华说。

  第二个问题是外部援助中,移动式柴油发电机和水泵在群堆布置过程中如何配置?“究竟是一个对一个,还是群堆一个,还是区域性电站共用一个或两个?这个设计目前正在优化,而且要求所有的接口条件要100地适应构筑物、柴油机的可靠性。”王炳华说。

  第三个问题是,部分构筑物的抗震等级和里面所安装的相应的电源设备要进一步评估,以确保构筑物的安全和构筑物内系统设备的安全。第四个问题是,在部分构筑物洪水持续不退的条件下,如何进一步用一些可抗洪水的水闭门。

  美国NRC所通过的AP1000的DCD19新版设计中,已经再次考虑了福岛核事故的教训。除了针对软地基的设计修改不适用于三门和海阳的岩体地基,以及针对抵御大型商用飞机恶意撞击核电站在我国没有法律要求外,中国三门和海阳三代核电自主化依托项目已经同步使用了新版本修改意见。

  “美国西屋公司已经与项目业主签订了6台机组的工程总承包合同,另有8台机组也将采用AP1000技术,这将在一定程度上打消外界对于美国是否还会建核电站的疑惑。”西屋公司亚洲区总裁杰克·艾伦(JackAllen)对本报记者说。

  英国核管局和环境署于2011年12月也确认了AP1000符合英国的标准要求,为AP1000在英国落地奠定了基础。

  对于最先建设AP1000核电站的中国而言,非能动安全技术能在多大程度上继续推广还需要国家更高层面进一步明确。业内专家对本报记者透露,尽管非能动技术安全系数更高,但也有意见认为应该进一步采取非能动和能动相结合的方式提升核电安全保障水平。

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