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探訪中國(guó)自主研發(fā)核電技術(shù)華龍一號(hào)、玲龍一號(hào)

發(fā)布時(shí)間:2022-08-14 瀏覽次數(shù):386 文章來(lái)源:中國(guó)紀(jì)檢監(jiān)察報(bào)

 

 圖為位于福建福清的“華龍一號(hào)”核電機(jī)組。(中核集團(tuán)供圖)
  

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  核電是世界上最復(fù)雜的能源系統(tǒng),研發(fā)一座核電站涉及70多個(gè)專業(yè)。從微觀層面的原子核裂變,到宏觀層面的整體廠房結(jié)構(gòu)計(jì)算,人類對(duì)于自然科學(xué)的全部理論認(rèn)識(shí),幾乎都在核電中得到應(yīng)用,堪稱人類科技和智慧的結(jié)晶。
  核工業(yè)是國(guó)家安全重要基石,也是國(guó)家能源安全的重要保障。中國(guó)核電起步之時(shí),一些發(fā)達(dá)國(guó)家的核電站建設(shè)已經(jīng)開始了近30年。曾幾何時(shí),建造一座完全由中國(guó)自主設(shè)計(jì)、建造并管理運(yùn)營(yíng)的百萬(wàn)千瓦級(jí)核電站,是多少核工業(yè)人的夢(mèng)想?!叭A龍一號(hào)”全球首堆建成投運(yùn),讓我國(guó)成為繼美國(guó)、法國(guó)、俄羅斯等國(guó)后又一真正掌握自主三代核電技術(shù)的國(guó)家。在建的“玲龍一號(hào)”,則率先通過(guò)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)通用安全審查,標(biāo)志著我國(guó)小型堆技術(shù)走在了世界前列。
  日前,記者走進(jìn)中核集團(tuán)福清核電基地、海南核電基地,近距離感受“華龍一號(hào)”“玲龍一號(hào)”的硬核力量。
  華龍一號(hào),無(wú)數(shù)核電人傾注青春與熱情
  你聽說(shuō)過(guò)“黃金人”嗎?
  上世紀(jì)80年代,在國(guó)家外匯極其緊張的情況下,大陸首座大型商用核電站大亞灣核電站選送骨干,遠(yuǎn)赴海外接受核電技術(shù)培訓(xùn)。人均培訓(xùn)費(fèi)用折算成黃金,重量接近一個(gè)成年人的體重,“黃金人”由此得名。這是一個(gè)時(shí)代的特殊產(chǎn)物,也是中國(guó)人走出去學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)、渴求追趕世界發(fā)展步伐的縮影。
  如今,“黃金人”已成為核電站操縱員的代稱。他們是機(jī)組的“大腦中樞”,是下達(dá)指令的“決策中心”,肩負(fù)著維護(hù)機(jī)組正常運(yùn)行的重要職責(zé)。
  皮膚白皙,戴著黑邊眼鏡,扎著高馬尾,“華龍一號(hào)”全球首堆第一位女“黃金人”曹宇華,眼神堅(jiān)毅,透著自信。目前,福清核電累計(jì)培養(yǎng)出100余名“華龍一號(hào)”操縱員,遍布運(yùn)行、生產(chǎn)計(jì)劃、安全監(jiān)督、培訓(xùn)等領(lǐng)域。曹宇華也有了新身份:專職模擬機(jī)培訓(xùn)教員。
  2022年3月25日,我國(guó)自主三代核電“華龍一號(hào)”示范工程福清核電5、6號(hào)機(jī)組全面建成投運(yùn)。曹宇華回憶,那天下課后才發(fā)現(xiàn)微信“炸了窩”,群里的未讀信息、點(diǎn)贊讓她應(yīng)接不暇。那一刻,腦海就像放電影,她抱著一疊疊待審的設(shè)計(jì)文件穿梭于巡回車的畫面,她和團(tuán)隊(duì)成員一起討論技術(shù)問(wèn)題的畫面,她站在講臺(tái)上給首批操縱員上課的畫面……“當(dāng)時(shí)內(nèi)心既激動(dòng),也感動(dòng)?!?br/>  “黃金人”的成長(zhǎng),要走過(guò)艱辛而漫長(zhǎng)的歷練之路。首先,選拔員工參加初級(jí)培訓(xùn),學(xué)習(xí)核電站基礎(chǔ)、設(shè)備系統(tǒng)和機(jī)械設(shè)備知識(shí);然后,通過(guò)在崗培訓(xùn)熟悉核島、常規(guī)島和電站輔助系統(tǒng);接下來(lái),經(jīng)過(guò)筆試、口試、現(xiàn)場(chǎng)考試和模擬機(jī)測(cè)試,獲得操縱員執(zhí)照;再是影子培訓(xùn),跟著主控室工作人員學(xué)習(xí);之后帶著實(shí)操經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行理論和模擬機(jī)培訓(xùn),獲得高級(jí)操縱員執(zhí)照;特別優(yōu)秀的,可以逐級(jí)競(jìng)聘副值長(zhǎng)、值長(zhǎng)。
  牛朋亮是福清核電運(yùn)行三處的一名值長(zhǎng)。2020年11月27日,他經(jīng)歷了職業(yè)生涯的高光時(shí)刻——作為當(dāng)班值長(zhǎng)宣布了“華龍一號(hào)”全球首堆福清核電5號(hào)機(jī)組的并網(wǎng)。
  在牛朋亮看來(lái),并網(wǎng)只是新起點(diǎn),建成之后才是對(duì)“華龍一號(hào)”的全面檢驗(yàn)。
  運(yùn)行人員是機(jī)組的守護(hù)者。為保證機(jī)組安全可靠運(yùn)行,福清核電全力提升機(jī)組的安全裕度。以運(yùn)行部門為例,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踩點(diǎn)、桌面推演等手段提高規(guī)程文件的質(zhì)量;借助精品廠房、精品系統(tǒng)相結(jié)合提升設(shè)備和廠房的可靠性;嚴(yán)抓防人因失誤工具以規(guī)范人員行為;定期考試、模擬機(jī)復(fù)訓(xùn)、應(yīng)急演練,只為能提升運(yùn)行人員的知識(shí)技能水平……
  為應(yīng)對(duì)疫情影響,福清核電三個(gè)運(yùn)行處室,建立了備用值制度,在疫情嚴(yán)重時(shí)期,確保六個(gè)運(yùn)行值中的一個(gè)值組住在場(chǎng)區(qū)待命。一旦發(fā)生特殊情況,立即啟動(dòng)備用值,全員替換掉當(dāng)班值來(lái)控制機(jī)組,確保機(jī)組安全可靠運(yùn)行?!笆刈o(hù)機(jī)組是我們義不容辭的責(zé)任,一切努力只為擦亮‘華龍一號(hào)’這張國(guó)家名片?!迸E罅琳f(shuō)。
  今年年初,5號(hào)機(jī)組順利完成首次大修裝換料工作。維修支持處主任技師邵亦武,有著25年的核燃料裝卸工作經(jīng)驗(yàn)。他告訴記者,換料最大的難點(diǎn)在于177組燃料更換過(guò)程中,每組的操作動(dòng)作幾乎相同,要克服生理疲勞造成的人因失誤?!案晌覀冞@行,首要是責(zé)任心,另外心要細(xì)、手要穩(wěn),慢就是快,慢就是安全?!?br/>  “華龍一號(hào)”首堆工程涉及大的專業(yè)領(lǐng)域70多個(gè),80多個(gè)構(gòu)筑物,360多個(gè)系統(tǒng),工程設(shè)計(jì)圖紙20萬(wàn)張以上。從調(diào)試到維修,從運(yùn)行到培訓(xùn),在這樣一個(gè)龐大、復(fù)雜又十分精密的“大家伙”背后,無(wú)數(shù)核電人將青春與熱情傾注于此,從不言悔。
  玲龍一號(hào),多功能陸上模塊化小型反應(yīng)堆滿足客戶差異化需求
  在海南省昌江黎族自治縣海尾鎮(zhèn),坐落著我國(guó)最南端的核電基地——海南昌江核電基地。在這里,“大堆”“小堆”是人們經(jīng)常叫的昵稱,“大堆”指“華龍一號(hào)”,“小堆”指“玲龍一號(hào)”。
  “它們是‘弟兄倆’,都是中國(guó)核電技術(shù)的重大自主創(chuàng)新成果,都符合國(guó)際最高安全標(biāo)準(zhǔn),都是我國(guó)具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核能和平利用實(shí)踐?!焙D虾穗姼笨偨?jīng)理鄧曉亮說(shuō):“‘華龍一號(hào)’是‘出大力’的,功率大,滿足我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的電力需求;‘玲龍一號(hào)’是‘干小活’的,滿足不同客戶對(duì)于小型發(fā)電機(jī)組的差異化需求?!?br/>  在他看來(lái),“玲龍一號(hào)”是我國(guó)核能和平利用“從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的一大力證”。我國(guó)核電事業(yè)起步晚,一開始還處于向國(guó)外先進(jìn)技術(shù)學(xué)習(xí)階段,“華龍一號(hào)”實(shí)現(xiàn)了并跑,“玲龍一號(hào)”則是全球首個(gè)通過(guò)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)通用安全審查的多功能陸上模塊化小型反應(yīng)堆,標(biāo)志著我國(guó)在該領(lǐng)域走在了世界前列。
  “相比于大型反應(yīng)堆,當(dāng)前國(guó)內(nèi)外正在研發(fā)的先進(jìn)小型堆具有一些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)?!编嚂粤两忉專傲猃堃惶?hào)”具有小型化、模塊化、堆芯一體化、非能動(dòng)安全系統(tǒng)等特點(diǎn),更適合靈活部署在大陸、島嶼、船舶、園區(qū)礦區(qū)以及高耗能企業(yè)自備能源等多種場(chǎng)景應(yīng)用?!傲猃堃惶?hào)”發(fā)電功率12.5萬(wàn)千瓦,年發(fā)電量可達(dá)10億千瓦時(shí),可滿足52.6萬(wàn)戶家庭一年的生活所需。此外,“小堆”除了供電,還可滿足海水淡化、區(qū)域供暖、供冷、工業(yè)供熱等多種用途,更具能源出口優(yōu)勢(shì)。
  “雖然‘華龍一號(hào)’‘玲龍一號(hào)’的設(shè)計(jì)壽命都是60年,但是一些運(yùn)轉(zhuǎn)良好的核電站也可以延期服役,所以我們不光要保證這期間的安全平穩(wěn)運(yùn)行。這是實(shí)打?qū)嵉摹倌旯こ獭?,出不得任何紕漏?!焙D虾穗姽こ坦芾硖幮《压こ坦芾砜瓶崎L(zhǎng)楊軍華說(shuō)。
  楊軍華表示,與普通的工業(yè)建筑或民用建筑相比,核電造價(jià)高昂、責(zé)任重大,更強(qiáng)調(diào)過(guò)程控制,必須留下各種過(guò)程文件以供追溯性檢查。在工程管理中,要針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)步驟進(jìn)行選點(diǎn)見證,確認(rèn)是否符合規(guī)范要求。以鋼筋隱蔽工程驗(yàn)收為例,鋼筋密度、綁扎間距、綁扎方式等都在現(xiàn)場(chǎng)見證范圍內(nèi)。
  為了確保工程質(zhì)量,一共有五道關(guān)口“分兵把守”:建設(shè)單位、監(jiān)理單位、總包單位的質(zhì)量監(jiān)督部門及施工單位的質(zhì)量控制、質(zhì)檢部門?!斑@五級(jí)人員共同對(duì)一道工序做獨(dú)立驗(yàn)證,即使某一級(jí)出了問(wèn)題,后一級(jí)也能及時(shí)發(fā)現(xiàn),確保質(zhì)量關(guān)口不失守?!睏钴娙A說(shuō)。
  走出去,對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)效應(yīng)明顯
  2022年2月1日,阿根廷核電公司與中核集團(tuán)正式簽署阿圖查三號(hào)核電站項(xiàng)目設(shè)計(jì)采購(gòu)和施工合同。根據(jù)約定,中核集團(tuán)將通過(guò)工程總承包方式,以“交鑰匙”模式,為阿根廷建設(shè)一座“華龍一號(hào)”。
  與高鐵一樣,“華龍一號(hào)”是中國(guó)裝備制造“走出去”的亮麗名片。2022年4月,“華龍一號(hào)”全球第四臺(tái)、海外第二臺(tái)機(jī)組——巴基斯坦卡拉奇K3機(jī)組通過(guò)臨時(shí)驗(yàn)收。
  項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,連同一年前投運(yùn)的“華龍一號(hào)”海外首堆卡拉奇K2機(jī)組,兩臺(tái)機(jī)組可以支撐起巴基斯坦近1/3的電力缺口,為其2030年清潔能源使用占比達(dá)到60%的目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。
  每臺(tái)“華龍一號(hào)”機(jī)組裝機(jī)容量可達(dá)120萬(wàn)千瓦,年發(fā)電能力近100億千瓦時(shí),能滿足中等發(fā)達(dá)國(guó)家100萬(wàn)人口的年度生產(chǎn)和生活用電需求。中核集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,“華龍一號(hào)”是當(dāng)前核電市場(chǎng)接受度最高的三代核電機(jī)型之一。中國(guó)已與多國(guó)達(dá)成合作意向,未來(lái)還會(huì)在國(guó)內(nèi)批量化建設(shè),在更多國(guó)家和地區(qū)落地。
  安全是核電發(fā)展的生命線。在中核集團(tuán)中國(guó)核工業(yè)科技館(福建),福清核電黨委宣傳部部長(zhǎng)、黨建工作處處長(zhǎng)成利介紹了我國(guó)核電安全的四道安全屏障:第一道是核燃料芯塊,核裂變產(chǎn)生的放射性物質(zhì)98%以上會(huì)“滯留”在二氧化鈾陶瓷芯塊中,不會(huì)釋放出來(lái);第二道是燃料包殼,芯塊燃料密封在鋯合金包殼內(nèi),防止放射性物質(zhì)進(jìn)入一回路水中;第三道是壓力邊界,由核燃料構(gòu)成的堆芯被封閉在壁厚20厘米的鋼制壓力容器內(nèi),確保放射性物質(zhì)不會(huì)泄漏到反應(yīng)堆廠房中;第四道是安全殼,反應(yīng)堆廠房是一座高大的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)筑物,壁厚近一米,內(nèi)表面加有6毫米厚的鋼襯,防止放射性物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境。
  “華龍一號(hào)”還采用了雙層安全殼設(shè)計(jì),提供多一層放射性物質(zhì)包容屏障,進(jìn)一步提升了反應(yīng)堆對(duì)外部災(zāi)害的抵御能力。層層屏障使核電站具備抵御九級(jí)強(qiáng)震、大飛機(jī)撞擊等極端災(zāi)害的能力,滿足國(guó)際最高安全標(biāo)準(zhǔn)要求。
  核電是高端產(chǎn)業(yè),對(duì)其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)效應(yīng)明顯。每出口一臺(tái)百萬(wàn)千瓦核電機(jī)組,能夠拉動(dòng)裝備制造和設(shè)計(jì)超過(guò)數(shù)百億元,可直接或間接創(chuàng)造約15萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。
  清潔能源,與海南自貿(mào)港同頻共振
  不過(guò)10個(gè)月,白蝶貝孕育出的珍珠直徑就能達(dá)到10.5毫米,光澤瑩潤(rùn)。這種大型珍珠貝類,對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求極高,被喻為“海域環(huán)境的晴雨表”。如今,海南核電出水口附近海域成為它們新的家園。
  近海陸基繁育,遠(yuǎn)海復(fù)壯,近岸增殖……海南核電與三沙美濟(jì)漁業(yè)開發(fā)有限公司合作在這片溫排水區(qū)域開展白蝶貝養(yǎng)殖試驗(yàn),目前生長(zhǎng)情況均優(yōu)于插核育珠的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),第一批插珠已生長(zhǎng)六個(gè)月,監(jiān)測(cè)表明珍珠顆粒大、質(zhì)量高,遠(yuǎn)超預(yù)期。
  “某種意義上說(shuō),它的生態(tài)效益更高于經(jīng)濟(jì)價(jià)值?!比趁罎?jì)漁業(yè)開發(fā)有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理孟祥君告訴記者,白蝶貝生長(zhǎng)的海域,海水水質(zhì)必須達(dá)到一類標(biāo)準(zhǔn)。
  海南核電總工程師陳建新表示,利用排水余熱養(yǎng)殖白蝶貝,既保護(hù)了白蝶貝,又抑制了浮游藻類的大量滋生,達(dá)到了防止水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化和保障機(jī)組安全運(yùn)行雙贏的良好效果?!案匾氖牵沧C明我們的核電是安全、清潔的?!?br/>  海南昌江核電廠區(qū)還配備了環(huán)境實(shí)驗(yàn)室,定期對(duì)核電站周圍環(huán)境進(jìn)行巡測(cè)。
  “我們的工作就是以廠區(qū)核反應(yīng)堆為圓心,根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)大綱要求,定期對(duì)電廠周邊50公里范圍內(nèi)空氣、水、陸生生物、海洋介質(zhì)等樣品開展放射性監(jiān)測(cè)?!焙D虾穗姯h(huán)境監(jiān)測(cè)工程師楊子謙告訴記者,單就水監(jiān)測(cè)而言,就包括降水、地表水、地下水、海水等不同類別?!按蠹易铌P(guān)心的還是對(duì)人體是否有影響。放射物能通過(guò)與食物鏈相關(guān)的‘生物放大作用’富集,因此我們會(huì)對(duì)周邊出產(chǎn)的大米、空心菜、魚蝦等進(jìn)行測(cè)量。此外,生態(tài)環(huán)境部門也會(huì)定期進(jìn)行監(jiān)督性監(jiān)測(cè),確保萬(wàn)無(wú)一失?!?br/>  “新疆菜、湖南菜、湖北菜、四川菜、重慶菜……放眼整個(gè)昌江,只有海南核電門前這條街,聚集了全國(guó)各地的美食風(fēng)味。”海南省昌江黎族自治縣委副書記、縣長(zhǎng)梁明告訴記者,核電事業(yè)給當(dāng)?shù)貛?lái)了不小的變化,高峰期1萬(wàn)多人在這里投入建設(shè),給周邊群眾帶來(lái)了許多就業(yè)機(jī)會(huì)。
  這個(gè)人口僅僅23萬(wàn)的小縣城,社平工資已高居全省第四。過(guò)去,昌江人多以近海捕撈為生,有些人還會(huì)打打季節(jié)零工。梁明說(shuō):“本地人打工以前主要有三大去向,一是東莞的電子廠,二是長(zhǎng)三角的廚師、保潔,三是在島內(nèi)開吊箱,如今產(chǎn)業(yè)工人成為最令人羨慕的職業(yè)。對(duì)于他們來(lái)說(shuō),穿上這件核電工作者的淺藍(lán)襯衣,就代表轉(zhuǎn)變了就業(yè)觀念,有了穩(wěn)定可觀的收入?!?br/>  在梁明看來(lái),核電產(chǎn)業(yè)在海南自貿(mào)港建設(shè)中也將大有作為。一方面,核電關(guān)聯(lián)企業(yè)如果從國(guó)外進(jìn)口一些零部件進(jìn)行再加工,可以充分利用自貿(mào)港“加工增值超過(guò)30%(含)的貨物進(jìn)入內(nèi)地免征進(jìn)口關(guān)稅”的優(yōu)惠條件;另一方面,未來(lái)我國(guó)核電“出?!?,在技術(shù)輸出環(huán)節(jié)也可以依托自貿(mào)港的自由便利條件。
  作為人類文明的推動(dòng)力,能源需求在可以看到的未來(lái),仍將呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。核能作為極具潛力的能源,被寄予厚望。中國(guó)作為世界核電領(lǐng)域的倡導(dǎo)者,在為人類尋求終極能源的道路上不斷邁出堅(jiān)實(shí)步伐。

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