中國(guó)核電站延壽 向俄“取經(jīng)”是首選

去年2月29日，英國(guó)格洛斯特郡南部桑伯里一座核電站正式退役。它退役之后巨大的“善后”成本使得業(yè)內(nèi)人士更加關(guān)注核電站的延壽。在給核電站延壽方面，最重要的部分是反應(yīng)堆容器，因?yàn)樗�是核電站的心臟，容器的狀態(tài)是核反應(yīng)堆安全與可靠地運(yùn)行的先決條件，并最終決定著核電站電力系統(tǒng)的整體使用壽命。中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者近日采訪(fǎng)了俄羅斯國(guó)家原子能公司(Rosatom)附屬機(jī)構(gòu)俄羅斯聯(lián)邦國(guó)家科學(xué)中心科學(xué)和生產(chǎn)協(xié)會(huì)中央機(jī)械工程技術(shù)研究所(TsNIITMASH)所長(zhǎng)Aleksey Dub，詳細(xì)了解了可以使得反應(yīng)堆容器延壽的“容器退火”技術(shù)。

記者：請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述一下“容器退火”技術(shù)，以及其潛在的負(fù)面影響、不安全性，以及經(jīng)濟(jì)成本。

Aleksey Dub：退火機(jī)組包括：加熱裝置、外墻外保溫系統(tǒng)、發(fā)電與控制系統(tǒng)，以及加熱裝置組裝與補(bǔ)爐夾具。設(shè)備以拆解的方式運(yùn)送到核電站。組裝完成后，應(yīng)在分區(qū)加熱器開(kāi)啟和溫度傳感器正常工作的前提下，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)控制夾具上加熱裝置的熱環(huán)境。測(cè)試完成后，將設(shè)備安裝到反應(yīng)堆容器內(nèi)，使其與通訊系統(tǒng)相連接，檢測(cè)加熱區(qū)和電力系統(tǒng)的運(yùn)行，同時(shí)控制熱環(huán)境。接下來(lái)，開(kāi)始加熱反應(yīng)堆容器。退火操作的持續(xù)時(shí)間包含各關(guān)鍵環(huán)節(jié)所用時(shí)間(加熱——最長(zhǎng)40個(gè)小時(shí)，恒溫隔離約120~200小時(shí)，冷卻——最長(zhǎng)100小時(shí))。這項(xiàng)措施可以將容器的安全運(yùn)行年限至少延長(zhǎng)20年，之后可能需要重新進(jìn)行上述程序。

所有設(shè)備都采用了雙控制系統(tǒng)，確保所有信號(hào)都能同步傳送到核電站的控制中心。為了降低人為操作造成的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)依據(jù)開(kāi)展工作的相關(guān)規(guī)定，以及高溫對(duì)反應(yīng)堆容器支架和反應(yīng)堆水池等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響，除了對(duì)數(shù)學(xué)和本地物理模型進(jìn)行檢測(cè)外，還需對(duì)整體運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查，2013年全面檢測(cè)工作已經(jīng)展開(kāi)。俄羅斯國(guó)家原子能公司將開(kāi)啟專(zhuān)用數(shù)據(jù)庫(kù)和監(jiān)控站點(diǎn)。由此可見(jiàn)，如果是經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的人員按規(guī)章制度進(jìn)行操作，就能夠切實(shí)避免潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

延長(zhǎng)電力設(shè)備使用壽命的實(shí)用方案實(shí)際上將使用壽命延長(zhǎng)了兩倍，同時(shí)與能源生產(chǎn)等相關(guān)成本相比，組織設(shè)備開(kāi)發(fā)和確�？煽啃缘某杀編缀醪蛔銥榈馈�

中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者：您剛才提到了“之后可能需要重新進(jìn)行上述程序”，請(qǐng)問(wèn)具體指什么?是指每隔一段時(shí)間需要“退火”進(jìn)行保養(yǎng)嗎?還是指設(shè)備快退役之前可再次進(jìn)行“退火”以達(dá)到再次延壽的目的?或者是其他?

Aleksey Dub：這只是說(shuō)即使相關(guān)設(shè)備的使用壽命到期(規(guī)定期限)——它也不會(huì)宕機(jī)!根據(jù)專(zhuān)家對(duì)延長(zhǎng)使用壽命可行方案的研究和對(duì)退火工作溫度及時(shí)間條件的驗(yàn)證，退火工作是可以重復(fù)操作的。但這與設(shè)備維護(hù)無(wú)關(guān)。

記者：目前“退火”技術(shù)適合哪些堆型?

Aleksey Dub：在WMWC反應(yīng)堆方面，為了將使用壽命延長(zhǎng)到80年，美國(guó)公司已就類(lèi)似問(wèn)題向我們和KI進(jìn)行了咨詢(xún)。

記者：關(guān)于減少反應(yīng)堆焊縫數(shù)量，我有一個(gè)膽大的設(shè)想，是否可能在不久的將來(lái)，由于3D打印技術(shù)的突破，從而做到“零焊接”?

Aleksey Dub：理論上來(lái)講，完全消除反應(yīng)堆容器上的交叉焊接接頭是可以實(shí)現(xiàn)的。但是，這些都會(huì)因產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)、模鍛壓力機(jī)的實(shí)際能力及熱工爐和加熱爐的規(guī)模而受到影響。截至目前，世界上還沒(méi)有能生產(chǎn)單塊容器工件的設(shè)備。要想生產(chǎn)出這樣的容器，人們需要一根重達(dá)1000多噸——確切的說(shuō)是1300噸——的橫梁(但是現(xiàn)在全球能生產(chǎn)出最大質(zhì)量的橫梁重量為650噸)。技術(shù)的發(fā)展前景是無(wú)邊無(wú)界的，但我們也不能忘了經(jīng)濟(jì)效率。目前，我們認(rèn)為用兩個(gè)焊接點(diǎn)的方案更可行，也就是將容器的上下兩部分焊接在一起，再將底座與容器下半部分焊接在一起。同時(shí)，你說(shuō)的完全正確——我們正在開(kāi)發(fā)可進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的增量制造技術(shù)，因此，這為實(shí)現(xiàn)單片反應(yīng)堆容器的生產(chǎn)提供了可能。但問(wèn)題是什么時(shí)候能實(shí)際應(yīng)用呢?

記者：請(qǐng)您談?wù)勀鷮?duì)中國(guó)核技術(shù)的看法，談?wù)勀鷮?duì)中國(guó)核能技術(shù)路線(xiàn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀認(rèn)識(shí)和對(duì)中國(guó)核能發(fā)展有什么建議。

Aleksey Dub：我們只對(duì)機(jī)組建設(shè)中采用的俄羅斯技術(shù)和我們轉(zhuǎn)讓的技術(shù)比較了解。中國(guó)擁有訓(xùn)練有素的資深專(zhuān)家，他們能夠正確地應(yīng)用這些技術(shù)。當(dāng)然，使用陳舊設(shè)備的單一案例不勝枚舉，但這是發(fā)展中不可避免的問(wèn)題。毫無(wú)疑問(wèn)，既然核能具有全球性的價(jià)值，中國(guó)發(fā)展核能勢(shì)在必行，并將影響全球核能發(fā)展。此外，中國(guó)也需要借鑒別國(guó)的核能應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，俄國(guó)的經(jīng)驗(yàn)肯定是首選。

記者：結(jié)合現(xiàn)有的中俄合作狀況談?wù)勎磥?lái)合作可能。

Aleksey Dub：我們將憑借俄羅斯的核能技術(shù)參與新機(jī)組的建設(shè)，在中國(guó)核電站反應(yīng)堆容器采用退火技術(shù)，并且可能會(huì)在第三世界國(guó)家聯(lián)合建設(shè)核電站。俄羅斯和CNIITMASH在開(kāi)發(fā)高可靠性設(shè)備領(lǐng)域擁有不可比擬的經(jīng)驗(yàn)，他們開(kāi)發(fā)的高可靠性設(shè)備更是無(wú)數(shù)次展示出無(wú)可挑剔的效力。在機(jī)械工程工件制造方面，我們能夠切實(shí)地提供技術(shù)工藝優(yōu)化服務(wù)。