依托“實驗工廠”，“華龍一號”升級有底氣

臨近春節(jié)，記者走進位于河北廊坊的中國核電工程廊坊研發(fā)基地。雖然基地里隨處可見到在核電站十分常見的灰色外立面建筑，但這里并非核電站，也不發(fā)電。基地248畝土地上林立的百余個試驗臺架，就像一個個“實驗工廠”，守護著核電安全運行。

“盤古”，不光名字霸氣，還被推選為基地內(nèi)的“勞?！迸_架——不是在做實驗，就是在準備開展實驗的路上。

在中核集團華龍后續(xù)機型副總設計師姚迪的帶領下，記者沿著基地內(nèi)的水泥硬化路面，決定先去一睹“勞模”風采。

問及“盤古”名字來由，姚迪解釋，因為這是基地的第一個科研試驗臺架，屬于“開天辟地”之作。值得一提的是，2019年，它為“華龍一號”全球首堆工程獲得裝料許可證立下功勞。

記者細問后才知道，作為我國自主三代核電，“華龍一號”開發(fā)了非能動安全殼熱量導出系統(tǒng)（PCS），用于在核電廠發(fā)生嚴重事故工況時帶出安全殼內(nèi)的熱量。對該系統(tǒng)的帶熱能力驗證就是在“盤古”臺架開展的。因為時間特別緊，雖然基地當時一片荒蕪，工程人員還是蹚著泥路，順利完成任務。

說話間，記者一行來到了“盤古”臺架前。

該臺架足有八九層樓高，四周圍著鋼結構操作平臺，中央是縮小的“華龍一號”的安全殼模型。

作為核電廠最后一道實體屏障，安全殼對保護人與環(huán)境免受放射性危害，具有至關重要的作用。

“‘盤古’臺架的核心功能，是在核電廠假想的極低概率事件下，驗證反應堆排放的熱量能否被有效導出，以維持安全殼內(nèi)的理想溫度和壓力條件?！币Φ细嬖V記者，該臺架容積達到1010立方米，是世界上最大的安全殼熱工水力試驗裝置之一。

在現(xiàn)場，記者見到了不少人正在鋼結構操作平臺忙碌。姚迪說，目前，臺架正在進行升級改造，預計2月份將全面驗證新型PCS，為“華龍一號”后續(xù)機型優(yōu)化升級提供有力支持。

“盤古”旁邊，是安全殼結構性能實驗平臺“玄武”。

“玄武”是中國《山海經(jīng)》中的四大神獸之一。取名“玄武”，寓意堅固與可靠。與“盤古”不同，“玄武”主要用于安全殼結構包容能力研究，通俗地說，是驗證事故發(fā)生后，安全殼對殼內(nèi)高溫、高壓放射性物質的包容能力。

“玄武”身著灰白色外衣，是一個高約25米、直徑約15米的筒狀設備，頭戴圓形穹頂“帽子”。

“‘玄武’以‘華龍一號’預應力混凝土安全殼為原型，按照1∶3.2的縮尺比進行設計，是目前世界上最大尺寸的安全殼結構試驗模型?！币Φ细嬖V記者，“玄武”臺架容積達到3500立方米。

借助“玄武”，姚迪和同事完成了國際上首次安全殼嚴重事故熱壓耦合試驗，在試驗過程中，安全殼承受了高達0.84兆帕的壓力。這個數(shù)值為設計壓力值的兩倍，遠超設計標準，對安全殼在極端條件下的安全性和可靠性進行了充分驗證。

參觀過程中，記者見到了安裝在“玄武”身體里的智能鋼絞線。這也是“玄武”在智能化方面的探索。

“智能鋼絞線技術結合了材料的承載和智能感知功能，既能承擔結構載荷，又能實時感知安全殼的受力狀態(tài)?！币Φ线呎f邊演示智能鋼絞線的工作原理，“通過采集和分析這些數(shù)據(jù)，我們可以對安全殼的狀態(tài)進行實時研判，確保核電站的安全運行?！?/p>

春節(jié)后，工程人員將依托“玄武”，開展安全殼打壓試驗研究工作，分析不同升壓速率對安全殼性能的影響，支持核電廠運維效率的提升。

去年9月，中國向世界開放了包括“玄武”和“盤古”在內(nèi)的12個科研設施，吸引了國際同行前來交流。

“我們也希望能和國際同行一起，共同探討安全殼的長期老化管理、壽命延壽評估等前沿課題，推動全球核電技術的共同進步?！闭雇碌囊荒?，姚迪充滿期待。