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七问三门海阳核电站装料安全性,中方设计院、总包方如是回应

发布时间:2018-1-4 09:29 原作者:杨漾   来自: 澎湃新闻



质疑二:原定2013年投入商运的三门和海阳核电站之所以陷入三边工程(指边设计、边施工、边修改)的困境,关键在于AP1000所谓先进非能动安全系统的核心技术如屏蔽电机主泵、爆破阀等重要的安全级核心设备,从未在压水堆核电站领域生产和应用过,毫无任何经验数据支撑。

——目前来看,AP1000首堆的项目建成拖期了四年左右。工程实施过程中首次设备研制与鉴定的技术挑战、设备适应性的调整是拖期的重要原因。其中,由于技术复杂、要求高,主泵和爆破阀都曾是困扰依托项目的重要因素。主泵试验过程中推力盘、推力轴承、叶轮等部件,爆破阀的密封技术等都遭遇到了新技术的挑战与制造上的工程问题,鉴定试验持续了5年左右才完成。

国家核电技术公司副总经理、上海核工程研究设计院院长郑明光对澎湃新闻称,一项新技术研发,总是要通过模拟实际工况的反复试验来进行验证,这是工程技术界的普遍常识。三代核电是技术创新,因而需要通过反复的试验验证来证明其完全满足实际运行工况。到20161月为止,主泵、爆破阀问题已经解决。冷试、热试结果充分说明,AP1000设计技术没有问题,主设备、主工艺没有问题。

据介绍,屏蔽主泵已经有几十年高度可靠的运行业绩,但AP1000主泵,由于应用的领域不同,功率比以前的都要大,而且外围尺寸限制要求比较高,这给轴承设计带来了更大的难度。经过5年左右的研制,AP1000屏蔽主泵研制成功并在调试中得到有效验证,16台主泵运行正常,满足技术规格书要求。设计技术规格书里明确了主泵的电源变化要求、水源的边界条件要求、主泵的整个效率、流量、扬程和惰转时间等一系列考核试验要求,同时考虑整个主泵的耐久性和寿命要求。郑明光说。

AP1000主泵基础上,中国技术人员通过自主设计、国产化制造,完成了CAP1400主泵样机研制,并经过了第一阶段的试验,表明关键的四大指标流量、扬程、效率、惰转时间(安全指标)已经满足要求,正在推进耐久性试验要求。

爆破阀问题也已解决。郑明光介绍说,三代设备在原有基础上为了满足AP1000中应用环境和条件,开展了一系列的分析、试验,像爆破阀,包括淹没在高温水情况下的开启试验。由于三代的鉴定条件比二代要求要更加苛刻,一开始材料或密封技术达不到要求而遭遇试验失败,经过4年多的试验与精准研制,最后完全达到技术规格书要求,充分验证了爆破阀在各种预期条件下完全能够实现开启。同时创新性地解决了爆破阀的密封技术问题,设备全部实现了自主化、国产化。

从全球范围来看,采用全新核电技术的首堆往往容易拖期。目前三代核电技术首堆中拖期最久的是EPR首堆芬兰奥尔基洛托3号机组,该机组于2005年开工,原本计划是2009年投产的,现在估计将拖期9年。

质疑三:三门1号机组已发生约3万次的设计修改,而每一次修改无论是否有效,三门业主都要给西屋付费,导致1号机组的实际开支已由原定的210亿元飙升至目前的525亿元人民币,且还未见顶。而AP1000的知识产权却全部归西屋所有。

——关于造价,据澎湃新闻了解,三门一期两台机组原计划投资401亿元人民币,(2009年开工前国家发改委核准评估确定的金额),目前上升至两台机组525亿元人民币(2016年中咨公司审定的调概金额),而非外界质疑的单台机组从原定210亿元飙升至525亿元

投资超支的主因是工程延期,也有部分影响来自设备价格的市场变化、福岛事故响应后的整改、进口税收政策调整、设计变更影响等。

需要说明的是,如果是由于中方采购设备特别是国产化设备的适应性设计变更,美国西屋公司会收取不符合项处理费用,三门、海阳4台机组该笔费用总计约为8.35亿元人民币。因此,此项并非造价上升的主要原因。

三门一期核电工程全景图

关于设计修改,核电站属于设备众多、建造要求严格的大型系统工程,设计修改经常发生,在IAEA和各国的核安全法规中对设计修改都有单独的规定。即便是已建造过、运行过的核电厂设计,在建造过程中也会有50006000项的设计修改。

首堆的设计在实施过程中会遇到各种建造性问题,因此必须进行设计修改。设计修改不仅仅会在核电行业发生,所有的建造行业都适用。在制造和建造过程中肯定有偏差,这不可否认,这也是设计方留有裕量的主要原因。王斌称。

从设计修改的程序来看,有着严格规定。设计改单一般分为设计性能修改、设备适应性修改与施工过程的现场设计调整。AP1000依托项目设计性能修改由美国西屋公司发起、编制、修改、审核、审查和批准均按照其质量保证程序及变更控制程序进行管理和控制。在审查阶段综合考虑各相关方的意见(包括项目业主)后做出是否批准设计修改与变更执行的决定,重要的设计改进必须得到依托项目技术责任方美国西屋公司变更控制委员会的批准才能在设计中得以执行。凡是影响原安全评价的设计修改,都必须提交国家核安全局审评、批准,以防止设计修改降低原设计的安全性水平。

由于西屋原始设计问题而产生的设计改进,中方无需向西屋付费。

关于知识产权,西屋公司在进行技术转让时曾承诺,中国消化吸收后的AP1000单机功率在突破135万千瓦后,中方将拥有完全知识产权,其技术出口也将不受西屋限制。

通过AP1000技术的消化、吸收,中方研究开发了具有中国自主知识产权的CAP1400。由于核心技术与关键设备和材料已全部实现自主化设计和国产化制造,相比于AP1000,未来CAP1400机组的经济性较为明显。

质疑四:2012年,美国核管会(NRC)给其本土两个AP1000核电站颁发的建造运营许可证有条件的许可。尽管美国采用的是AP1000升级版(安全标准比中国三门、海阳高),但NRC仍然保留了“30多项重要系统(包括非能动安全系统)的测试试验项目未予认可,明确要求西屋公司必须提供可靠的监测、试验、评估数据且得到NRC认可批准后,核电站才能装料调试,西屋公司答复只能等到中国三门和海阳核电站投运后才可能提供全部测试数据。也就是说,美国本土的AP1000核电站只有有了充分试验数据才能装料调试,中国AP1000则是在诸多重要试验缺失的情况下就想要装料运行。三门、海阳核电站装料投运前,到底是已有可靠的监测试验评估数据,还是要靠撞大运冒险闯关?

——美国颁发核电厂建造运营许可证,是有条件的许可原则。与中国分阶段许可制不同的是,美国核电厂审评采用一步法,即电厂业主在获得建造和运行联合执照(COL)后,即可开始核电厂的建造,条件具备后即可装料而无需另发许可证。

因此,美国核管会(NRC)给核电厂颁发建造运营许可证,都是有条件的许可,即规定若干检查、试验、分析和验收准则(ITAAC),电厂需要在后续工作中陆续关闭所有ITAAC,得到NRC认可(某些情况下还需要经公众听证通过)。这是美国核电厂装料前的正常流程。

“30多项重要系统(包括非能动安全系统)的测试试验项目不是未予认可项,NRC只是要求这些项目要通过实堆试验,得到实堆的试验结果,进行分析、评价,再提交NRC审评认可。 

中国核安全局一直跟踪关注美国AP1000联合运行许可证(COL)和检验、试验、分析、接受准则(ITTAC)项目的进展,并要求三门、海阳核电厂1号机组完成COLITAAC的工作。在201710月三门核电厂1号机组首次装料前专项检查中,装料前所有COLITAAC行动项均已确认落实关闭。因此,不存在质疑提出的中国依托项目要靠撞大运的情况。

三门、海阳依托项目完成所有装料前调试,已经验证了系统功能和安全性、可靠性。在依托项目调试中,三门、海阳两个项目的1号机组按照国家核安全局批准的《机组调试大纲》完成了装料前的调试工作,各完成调试试验项目399项,充分验证了系统功能和系统安全性、可靠性,仅针对非能动安全系统就开展了包括26项系统试验在内的完整的调试试验,试验结果均满足设计要求,验证了非能动安全系统的性能以及电厂建造与设计的一致性和符合性,符合国际、国内通行法规要求和做法。国家核安全局对非能动系统调试试验进行了重点监督,见证了试验过程,认可了试验结果。经过国家核安全局审评和多次现场检查,认为三门现场装料前的准备工作是充分的,具备装料条件。

关于DCD版本,中国企业和核能协会已作过澄清,中美施工建造都采用的是AP1000 DCD19设计,不存在版本代差。

DCD是设计控制文件的简称,是美国核电供应商按照NRC要求编制、提交的申请核电厂设计许可证的文件。按照美国联邦法规10CFR52NRC文件规定,DCD得到设计许可(DC)后也可以修改升版,修改的内容包括:核电设计的优化和标准化,以及按照政府新法规的强制性要求所进行的修改。

美国西屋公司在取得设计许可证后,继续对AP1000的设计进行优化和标准化。其中,钢制安全壳外面屏蔽构筑物的设计修改,是DCD升版中一项最为重要的改进,旨在能抗大型商用飞机撞击。在这些修改过程中,产生了过渡版本DCD16版、DCD17版、DCD18版,至20119月,美国NRC正式批准了AP1000DCD19版,成为有法律效力的版本。

中国企业与西屋公司签订的技术转让合同中约定,AP1000的任何设计优化和修改成果,中方都有权得到。西屋公司在技术转让过程中兑现了承诺,向中方反馈了DCD升版的全部设计优化信息。目前,美国AP1000项目为DCD19版,三门、海阳依托项目也同步采纳DCD19版,存在差别的是美国用钢板混凝土结构屏蔽厂房,中国采用钢筋混凝土结构屏蔽厂房。依托项目还落实了部分福岛事故后的响应措施,来强化纵深防御能力。


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