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走近世界核電大國之“夢”

發(fā)布時間:2016-07-21   來源:新華社

  擁有一套屬于自己的數(shù)字化儀控系統(tǒng)(DCS),是每一個核電大國的夢想。迄今為止,全世界包括我國在內(nèi),只有四個國家實(shí)現(xiàn)了這個夢想。日前,我國首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核級DCS通用平臺“和睦系統(tǒng)”正式通過國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)獨(dú)立工程評審。

  核電站DCS:掌管上萬“神經(jīng)末梢”的“神經(jīng)中樞”

  眾所周知,人的神經(jīng)系統(tǒng)控制著人體所有生理功能,DCS就好比核電站的“神經(jīng)中樞”,控制著核電站上萬個“神經(jīng)末梢”,包括核級DCS(也叫安全級DCS)和非核級DCS。

  “目前世界上能夠制造非核級DCS的國家有很多,但是能夠攻克核級DCS技術(shù)難點(diǎn)的國家極少?!敝袕V核新聞發(fā)言人黃曉飛說,“和睦系統(tǒng)”就是中國的核級DCS。

  以采用“和睦系統(tǒng)”的百萬千瓦級核電站陽江5號機(jī)組為例,“該機(jī)組的核級DCS機(jī)柜就有75臺,模件4500塊,共有元器件400多萬個?!薄昂湍老到y(tǒng)”研發(fā)單位——中廣核旗下北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司總經(jīng)理助理孫永濱說。

  “這么多元器件,一要保證它們精準(zhǔn)耦合在一起,能夠協(xié)調(diào)運(yùn)行;二要保證至少15年之內(nèi),整個核級DCS系統(tǒng)不出現(xiàn)影響機(jī)組安全運(yùn)行的質(zhì)量問題。難度之大,可想而知?!睂O永濱坦言。

  這還只是核級DCS的機(jī)柜規(guī)模。陽江5號機(jī)組的DCS還有運(yùn)行DCS機(jī)柜98臺,多樣性DCS機(jī)柜12臺等。

  “和睦系統(tǒng)”:毫秒級響應(yīng)、50年精準(zhǔn)、千萬次聽命

  如此復(fù)雜的DCS,它在核電站中到底怎么運(yùn)行的呢?

  有個形象的解釋:核電站的運(yùn)行好比在高速公路上開車,非核級DCS負(fù)責(zé)車輛的起步及高速穩(wěn)定運(yùn)行;作為核級DCS的“和睦系統(tǒng)”就負(fù)責(zé)控制車輛的制動及車身穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)車輛遇到緊急狀況時的事故緩解,也就是說,緊急狀況時只有它才可以“喊?!薄?/p>

  也正因此,“和睦系統(tǒng)”是核電站安全屏障中的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,安全性、可靠性要求非常高。

  據(jù)孫永濱介紹,“和睦系統(tǒng)”從發(fā)現(xiàn)故障到發(fā)出停堆指令,短于150毫秒;其運(yùn)行50年中,最多可以誤動作一次;向“和睦系統(tǒng)”發(fā)出1000萬次指令,它不能拒絕一次;任何手機(jī)和通信設(shè)備不會干擾“和睦系統(tǒng)”的正常工作,同時它可抵御8級烈度以上的地震。

  即便如此,設(shè)計(jì)者們還是用“和睦系統(tǒng)”為核電站安全停堆裝備了四套一樣的“發(fā)動機(jī)裝置”,以進(jìn)一步保證整個核電站的安全性。

  “DCS的造價(jià)占到整個核電站總投資的二十分之一到十五分之一,是核電站造價(jià)最昂貴的成套設(shè)備之一。”北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司總經(jīng)理江國進(jìn)說。

  脫胎于核電的“和睦系統(tǒng)”未來還將走向“核外”

  正因核級DCS的重要、復(fù)雜與昂貴,沒有一個擁有制造能力的國家愿意轉(zhuǎn)讓技術(shù)。

  “‘和睦系統(tǒng)’的誕生,可以說是需求倒逼型的,也是基于中國核電30年的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)?!敝袊幽芸茖W(xué)研究院原快堆副總設(shè)計(jì)師劉國發(fā)說。他是“和睦系統(tǒng)”的首批用戶,也是“和睦系統(tǒng)”研發(fā)項(xiàng)目的參與者和推動者之一。

  “我們當(dāng)時也想引進(jìn)國外的DCS,但是太貴了,一個斷路器就要1萬歐元左右,一套系統(tǒng)幾十個斷路器,我們那點(diǎn)經(jīng)費(fèi)根本不夠?!眲l(fā)說,“正是有了快堆、高溫氣冷堆和壓水堆的核級DCS應(yīng)用需求,廣利核公司依托國家863計(jì)劃和國家科技重大專項(xiàng)的課題研究,才完成了‘和睦系統(tǒng)’的研制及應(yīng)用推廣?!?/p>

  “和睦系統(tǒng)”現(xiàn)已通過了IAEA的獨(dú)立工程審評,這又為其質(zhì)量水平打上了國際化標(biāo)簽。

  “‘和睦系統(tǒng)’不會止步于目前的水平,它的應(yīng)用也不會僅限于核電領(lǐng)域,未來還將應(yīng)用于航空、船舶等其他高可靠性要求的行業(yè)?!苯瓏M(jìn)說。

      關(guān)鍵詞: 核電

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