五、AP1000尚存技术安全问题

西屋希望以非能动安全的“先进”,抢占核电市场制高点,实现世界核电市场的垄断,上世纪末的AP6OO ,一台未建。改为发展AP1000后,一些重要试验验证未做, 科學可行性未验证,一台机组未建成,就按商用规模,跳越式建设8台。一些重要技术安全问题尚未解决,安全隐患尚未排除, 寄希望于冒险闯关的僥倖成功。

①作为革新型AP1000核心技术,非能动安全技术的科学可行性尚未得到验证。这是美国NRC对AP1000审查中留下的IPAAC,是绕不过去的问题。如自然循环堆芯冷却的失效概率、机理、危害、对策等都要通过试验验证。自然循环冷却失效,就有可能引起严重的核事故,必须在装核燃料之前得到解决。现中国三门一号机组的调试,给试验验证提供了1:1实体试验的条件,应充分利用这个机会, 做好有关于ITAAC项目的试验和资料报送审批工作,尽快通过美国NRC核安全专家委员会评审,把这遗留的尾巴割掉。按美国NRC颁发19版设计认证证书时确定的,把ITAAC的审批由颁证前,推迟到反应堆运行前,现已到了该割掉尾巴的时候了。对美国还有几年,对中国已迫在眉睫。调试工作已近尾声,但没有見到有关情况的消息,不知是工作还没有完成,还是答出了相反的结果?这可是涉及西屋公司AP非能动安全理念是否成立,生死攸关的大问题。

②屏蔽泵的设计制造,是革新型非能动安全的AP1000概念要求,采用屏蔽泵作为主系统循环的主泵,而屏蔽泵的结构决定了,容量越大制造越困难。核潜艇用屏蔽泵,容量小,已完全成熟。上世纪90年代西屋研发AP600,容量增大好多, 但估计制造屏蔽泵虽大但还有可能, 但如果增大到100万千瓦,难度会增加很多,能否成功,存在风险。这是当时西屋不选百万千瓦级的重要原因之一。

西屋与ABB-CE合并后,具有了50万千瓦环路技术,转向研发AP1000机组,屏蔽泵容量进一步扩大,设计制造百万千瓦级屏蔽泵成为研发AP1000机组能否成功的关键。在屏蔽泵反复多次设计、试制、测试中, 大多在试验成功后拆卸时,各种问题才暴露出来。未拆卸时,实际已存在的问题,被掩盖着。所暴露的问题多种、分散。有专家认为,AP1000屏蔽泵容量,可能到了接近或超过了最大可行边界,各种材料、零部件的性能都到了可能的极限,都有可能成为薄弱环节,而发生问题。对AP1000屏蔽泵的试制是否成功的判定,应该慎重。在堆芯裝核燃料之前,有必要进行一次拆卸检验,证明确实没有问题。有专家估计,现试运行中的几台泵中,很可能己有问题了。不拆卸检查,如何证明没有问题。带病转入核试验运行是绝对不能允许的。

③爆破阀的适用性和可靠性验证问题。在英国对AP1000的GDA审查中提出,爆破阀在英国的核反应堆上都不能采用,要求西屋公司另想办法。认为在原理上就不适用。爆破阀是核安全一级保护阀,对主迴路起超压保护的作用,可靠性要求极高。爆破阀的可靠性如何验证?电动保护阀试验装置可重复使用,可在同—装置上重复多次试验来验证可靠性。爆破阀—次试验就得爆掉一个装置,验证可靠性要爆掉多少个装置?

④安全壳的強度、性能还不如二代的。去年底公布的英国愛丁堡能源环境公司对AP1000反应堆设计的独立评估,认为AP1000非能动安全壳系统,比传统安全壳强度弱,备用安全系统少,更易产生裂纹、泄漏、腐蚀。安全壳的安全性能还不如“二代”的,能算是“三代+”吗? 

病根在哪里?

东芝危机的病根,上面分析的发生危机的直接原因和两个深层原因,了解了西屋公司的历史和AP1000目前尚存的安全技术问题,病根也就比较清楚了。病根在西屋公司开发的AP1000,科学可行性尚未通过验证,作为革新型攻进的实质性的科研,一个核心技术,两个关鍵技术,都未通过科学验证, 机型性能没有实践证明,存在的安全隐患尚未排除。西屋在不具备条件下,靠“忽悠”开路,靠“跳跃式”推进, 僥倖冒险闯关,虽能取得近期进展,但长远看,问题终会暴露,后果会极其严重。

六、感想和建议

感想

东芝-西屋,退出世界核电建设市场,意义重大。被认为世界核电“主流”的机型,如由东芝-西屋母子联盟推出的AP1000,由法国EDF-Areva兄弟联盟推出的EPR,由于其成本高和核心关键技术不过关,市场经营困难,长期积累,双双遭遇财务危机,陷入金融深渊。东芝最近宣布,决定退出世界核电建设市场,标志了AP1000退出世界核电市场的开始,这是这些高成本、核心关键技术未过关机型,不适应世界核电发展要求的必然结果。在核电发展的叉道口的―边,已亮出了红灯。

以中国华龙为代表,以及俄罗斯的AES和韩国APR1400等的新三代机型,以采用成熟技术和简化经济为特点,得到新兴发展中国家的亲睞。在核电发展的叉道口上的另一边,亮出了绿灯,是―条寬阔大道,世界核电将在新的大道上高歌猛进。最近,韩国的APR1400,因阿联酋项目进展顺利,每千瓦造价仅是AP1000和EPR的一半,脱颖而出,为世人注目。俄罗斯的AES受到政治外交的拖累。中国华龙则示范工程还开始不久,优势尚未显现。

我国自主三代华龙核电,既不是AP1000的完全非能动,又不是EPR的完全能动,是能动与非能动的结合,较其他新三代,性能更优,经济上更有竞争力,前途更加光明。华龙核电,是我国核电发展的希望,冲破乌云,傲首腾飞的日子,即将来到。

当前首要任务是按合理工期科學施工,高质量建设好验证示范工程。以优秀的工程业绩,先进的机组性能,有竞争力的投资控制,然后在国内、外推广建设。同时,束缚华龙核电发展的“政策”,如“国内核电主要建造AP1000”等,应予取消。

建议:

要求西屋公司向中方完整提供在三门核电上的试验验证报告。我国应像英国GDA那样,组织专家队伍,进行全面深入的审查,确认其科学可行性。西屋的话不能信,靠美国NRC审查,靠不住。

要求在建AP1000机组在装核燃料之前,完成屏蔽泵的拆卸检验,在确证完好无损后,方可安装核燃料组件。这是确保反应堆安全和长期稳定运行所必须。

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