華龍一號首堆年底投產(chǎn) 中國核電潛“龍”騰空

　　22.3 兆帕

　　我們?nèi)粘＝佑|的大氣壓為0.1兆帕，而福清核電5號機(jī)組一回路工作壓強(qiáng)為15.5兆帕。根據(jù)設(shè)計方案，一回路設(shè)計壓強(qiáng)約為17兆帕。但冷試的峰值是22.3兆帕，相當(dāng)于手掌大的面積上得承載10輛滿載小轎車的重量。

　　5月13日5時，華龍一號全球首堆——中核集團(tuán)福清核電5號機(jī)組(以下簡稱福清核電5號機(jī)組)安全殼廠房內(nèi)壓力降至大氣壓。在所有參試人員的共同注目下，通往內(nèi)層安全殼的閘門緩緩打開，這標(biāo)志著福清核電5號機(jī)組內(nèi)層安全殼整體性試驗圓滿完成！

　　安全殼整體性試驗包括密封性和強(qiáng)度試驗，是機(jī)組裝料前的大型綜合性試驗，旨在驗證華龍一號全球首堆第三道安全屏障的完整性和可靠性。本次試驗歷時9天，試驗過程安全質(zhì)量可控?zé)o偏差，且首次開展安全殼泄漏率驗證試驗并一次合格。

　　5月23日，全國人大代表、中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司總經(jīng)理、黨組副書記顧軍在接受媒體采訪時透露，華龍一號全球首堆福清核電5號機(jī)組有望今年年底前投產(chǎn)運行。

　　優(yōu)化后施工難度倍增

　　2016年12月，福清核電5號機(jī)組開始不銹鋼水池安裝工作。

　　對核電站來說，水池意義重大，它承擔(dān)著核電機(jī)組余熱導(dǎo)出、應(yīng)急冷卻、輻射防護(hù)等作用。

　　但與國內(nèi)核電站最常見的堆型之一——M310堆型不同，華龍一號在M310堆型原有堆腔水池、燃料廠房不銹鋼水池兩大水池的基礎(chǔ)上，新增了4大水池：內(nèi)置換料水箱、輔助給水箱、非能動熱量導(dǎo)出水池和非能動堆腔注水箱。其中，堆腔水池比M310堆型的容積更大，堆腔水閘門重量是M310堆型的兩倍多。此外，華龍一號在核島廠房內(nèi)還設(shè)置了廢液收集系統(tǒng)和中低放射性廢液的處理與貯存設(shè)施。

　　這些優(yōu)化，意味著福清核電5號機(jī)組不銹鋼水池工作量陡然倍增，大大增加了施工周期和難度。

　　為確保福清核電5號機(jī)組不銹鋼水池施工有序開展，在中國核電工程有限公司的部署下，福清核電項目部組織中國核工業(yè)二四建設(shè)有限公司及各參建單位成立不銹鋼覆面施工專項組，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不銹鋼水池各項施工。由于設(shè)計復(fù)雜、工程量巨大，水池的制造和檢驗前后共歷時3年4個月。

　　華龍一號單機(jī)組不銹鋼水池的焊接量約是M310堆型的6倍，探傷量約是M310堆型的15倍。不銹鋼水池密封試驗就是要對所有水池的焊縫質(zhì)量和水池密封性進(jìn)行驗證。6個水池總的焊縫長度約為13000米，探傷的底片量約為2.8萬張，如果按照平均每天40張底片拍攝量算的話，探傷工作持續(xù)了約700天。

　　“在最后沖刺階段遭遇了新冠肺炎疫情，施工專項組在做好疫情防控工作的前提下，積極推動復(fù)工復(fù)產(chǎn)，保證了福清核電5號機(jī)組不銹鋼水池密封試驗的順利完成，為福清核電5號機(jī)組的裝料重大節(jié)點奠定了基礎(chǔ)。”中核集團(tuán)核電工程公司項目部相關(guān)負(fù)責(zé)人倪海濤介紹。

　　多種測試確保安全

　　如果將發(fā)電站比作一個巨大的充電寶，那么華龍一號就是一座巨大的核燃料充電寶——“核電寶”。考量一座核電站，最重要指標(biāo)之一是安全可靠。

　　一座核電站的建設(shè)要歷經(jīng)研發(fā)設(shè)計、土建施工、設(shè)備安裝、調(diào)試幾個階段。

　　調(diào)試階段包括冷試、熱試、裝料、并網(wǎng)等節(jié)點。

　　2019年4月27日，福清核電5號機(jī)組一回路水壓試驗正式啟動，標(biāo)志著該機(jī)組提前計劃50天啟動冷試，由安裝階段全面轉(zhuǎn)入調(diào)試階段。

　　冷試是核電廠大型綜合專項調(diào)試試驗，被認(rèn)為是熱試前的“熱身”，主要目的是驗證一回路系統(tǒng)和設(shè)備及其輔助管道在高壓下的承壓能力以及泄漏率，并在各個壓力平臺下進(jìn)行主系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)的相關(guān)試驗，是對整個反應(yīng)堆性能的第一次全面“體檢”。

　　它也被認(rèn)為是檢驗這座“核電寶”的第一步，可驗證各系統(tǒng)完整性，以及超設(shè)計基準(zhǔn)狀態(tài)下能否正常保壓。而首堆能否如期推進(jìn)，“體檢”報告十分關(guān)鍵。

　　壓力，是冷試首先要考核的指標(biāo)之一。我們?nèi)粘＝佑|的大氣壓為0.1兆帕，而福清核電5號機(jī)組一回路工作壓強(qiáng)為15.5兆帕。根據(jù)設(shè)計方案，一回路設(shè)計壓強(qiáng)約為17兆帕。但冷試的峰值是兆帕，相當(dāng)于手掌大的面積上得承載10輛滿載小轎車的重量。

　　2019年4月28日，福清核電5號機(jī)組一回路水壓試驗一次成功。這標(biāo)志著華龍一號全球首堆頂住“高壓”，順利通過檢驗機(jī)組性能的一次“大考”，可以進(jìn)行熱試。

　　熱試是熱態(tài)性能試驗的簡稱，與35—70攝氏度的冷試溫度相比，熱試溫度則高達(dá)300攝氏度。熱試期間，工作人員會盡可能模擬核電站實際運行工況，以驗證系統(tǒng)性能是否與設(shè)計要求相一致，還要對核電站的可靠性進(jìn)行進(jìn)一步驗證，包括系統(tǒng)的各項參數(shù)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計要求。此外，還要驗證儀表及設(shè)備在高溫下的可靠性，校核溫度、壓力、流量、振動、間隙等測量參數(shù)是否符合設(shè)計值要求。

　　正因如此，與冷試相比，熱試是一個比較漫長的過程，它并不是某一個試驗，而是一系列試驗的總和。

　　根據(jù)機(jī)組不同，熱試少則幾十天，多則幾個月。熱試過程中，核電站的運行規(guī)程將得到全方位驗證，核電站的功能將得到充分檢驗，核電站里從事操作的人員隊伍也將得到鍛煉。

　　3月2日，福清核電5號機(jī)組熱試基本完成，為后續(xù)機(jī)組裝料、并網(wǎng)發(fā)電等工作奠定了堅實基礎(chǔ)。

　　異地協(xié)同開展設(shè)計工作

　　熱試結(jié)束后，按照計劃，福清核電5號機(jī)組將進(jìn)行首次裝料。首次裝料是核電廠運行的開端，意義重大。

　　首次裝料前，負(fù)責(zé)福清核電5號機(jī)組運營的福清核電公司需要向國家核安全局提交《福清核電站5號機(jī)組首次裝料申請書》。

　　根據(jù)我國民用核設(shè)施安全監(jiān)督管理條例及其實施細(xì)則和有關(guān)核電廠的安全規(guī)定及導(dǎo)則，國家核安全局在審查公司提交的申請文件，并進(jìn)行現(xiàn)場檢查后，如果認(rèn)為機(jī)組建造滿足核安全基本要求，有足夠的安全措施保障其運行不會致使廠區(qū)、公眾和環(huán)境遭受過量輻射危害，符合核安全法規(guī)基本要求，具備首次裝料條件，將為該機(jī)組頒發(fā)首次裝料批準(zhǔn)書。

　　裝料完成后，福清核電5號機(jī)組將迎來正式并網(wǎng)發(fā)電，投產(chǎn)運行。

　　自2015年5月7日開工以來，福清核電5號機(jī)組進(jìn)展順利，按照計劃進(jìn)度開展建設(shè)成為重要標(biāo)簽。

　　“華龍一號是個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是從無到有的創(chuàng)新過程。”中核集團(tuán)華龍一號總設(shè)計師邢繼介紹說，福清核電5號機(jī)組的攻堅課題之一，是按期完成首堆工程施工圖設(shè)計。

　　通過持續(xù)推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”，中核集團(tuán)將核電的設(shè)計、應(yīng)用軟件集成與互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合，建立了異地綜合協(xié)同設(shè)計平臺，全國多個設(shè)計單位通過網(wǎng)絡(luò)連接，利用各種終端設(shè)備，在同一個平臺上開展異地協(xié)同設(shè)計工作。協(xié)同設(shè)計平臺終端數(shù)量達(dá)到500個，并可根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)充。

　　在這個平臺上，近千名華龍一號現(xiàn)場工程師和設(shè)計人員，實現(xiàn)了信息的及時溝通共享，加快了設(shè)計數(shù)據(jù)傳遞，減少了設(shè)計交換過程，有效提升了設(shè)計效率。

　　在開展設(shè)計工作的同時，中核集團(tuán)充分利用設(shè)計信息平臺高效便捷的特點，將示范工程建設(shè)中遇到的技術(shù)問題及時匯總，形成設(shè)計領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)，不僅向設(shè)備制造方和工程建設(shè)方反饋，還傳遞給了后續(xù)的核電項目。

　　“這為華龍一號核電項目標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、批量化建設(shè)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，提升了建設(shè)與運行的經(jīng)濟(jì)性。”邢繼說。

　　記者 陳 瑜