文‖《上海國資》記者 孫玉敏

核電“神經(jīng)中樞”國產(chǎn)化加速

文‖《上海國資》記者 孫玉敏

多項技術能力填補國內空白

5月13日,由上海工業(yè)自動化儀表研究院承擔的2010年國家核電裝備自主化和能源自主創(chuàng)新專項——“國家能源核電站儀表研發(fā)與試驗中心”建設項目順利通過國家能源局組織的專家驗收。

“這標志著核電儀控設備國產(chǎn)化中的薄弱環(huán)節(jié)——儀控試驗驗證技術取得重大突破！”

國家能源核電站儀表研發(fā)（實驗）中心副主任、上海工業(yè)自動化儀表研究院檢測所所長郭愛華告訴《上海國資》,經(jīng)過5年努力,上海工業(yè)自動化儀表研究院已建成了專業(yè)、獨立、綜合的核電儀控產(chǎn)品“一站式”試驗驗證平臺。

最難攻克的“神經(jīng)中樞”

作為核電站的“控制中樞”和“神經(jīng)中樞”,數(shù)字化儀表控制系統(tǒng)控制著核電站300多個系統(tǒng)、近萬套設備,是核電裝備國產(chǎn)化最難攻克的領域。

2006年國家層面推動核電裝備國產(chǎn)化以來,百萬千瓦壓水堆核電機組的設備國產(chǎn)化率已經(jīng)達到80%以上,包括核級泵、閥在內的關鍵設備基本立足國內制造,已經(jīng)建立了較為完善的核電研發(fā)、制造體系,為核電發(fā)展和“走出去”創(chuàng)造了條件。但核電站數(shù)字化儀表控制系統(tǒng)由于其安全性、可靠性要求極高,功能要求苛刻,研發(fā)投入大,長期被美、日、法、德等國家的少數(shù)企業(yè)所壟斷,現(xiàn)已成為我國核電裝備國產(chǎn)化最難的部分。目前在運、在建核電站控制系統(tǒng)(特別是核級控制系統(tǒng))及關鍵儀表幾乎全部是從國外進口。

國內三大核電集團均擁有自已的系統(tǒng)工程公司,他們部分或全部引進消化了國外企業(yè)的系統(tǒng)集成技術,均在開發(fā)自己的儀控系統(tǒng)平臺。目前,我國已經(jīng)具備非安全級控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化能力,但是安全級控制系統(tǒng)和關鍵儀表仍是國產(chǎn)化攻關的重要“堡壘”。在國產(chǎn)化過程中,核安全級儀表和控制系統(tǒng)的驗證技術,尤其在事故及事故后試驗、核安全級軟件驗證與確認（V&V）等技術領域,國內尚是空白,也是核電廠安全級儀控系統(tǒng)國產(chǎn)化的最關鍵的技術環(huán)節(jié)。不具備自主驗證能力,國內企業(yè)研發(fā)產(chǎn)品,國外機構進行驗證,不但企業(yè)研發(fā)成本居高不下,研發(fā)周期難以控制,更意味著核心技術都對國外機構公開,影響到國家核電安全。

建立試驗中心

核級儀控系統(tǒng)長期依賴進口或國外的技術支持,不僅會大大增加核電站的建設成本,而且嚴重關系到國家核電發(fā)展安全和核電“走出去”戰(zhàn)略的實施。

國內開始發(fā)力。

4.2 建議 1）從男女生肺活量、肺活量體重指數(shù)與體測總分的相關性，以及肺活量體重指數(shù)與其他指標相關的復雜性考慮，建議使用肺活量體重指數(shù)作為《國家學生體質健康標準》測試指標。

2009年12月,受國家能源局委托,中國機械工業(yè)聯(lián)合會在上海組織召開了第一次核級儀控系統(tǒng)及儀表國產(chǎn)化研討會,會議確定由上海自儀院對相關產(chǎn)品生產(chǎn)、研發(fā)和應用狀況進行全面調研,為后續(xù)國產(chǎn)化工作奠定基礎。2010年7月,國家能源局授權上海自儀院成立“國家能源核電站儀表研發(fā)（實驗）中心”,建立國際一流、國內領先的核電站儀控產(chǎn)品試驗驗證平臺,為核電儀控國產(chǎn)化和我國核電“走出去”提供技術支持。

能否解決問題？

作為一個轉制科研院所,上海自儀院如何定位在核電領域的角色？

“我們立足核電儀控行業(yè),開展核電儀控產(chǎn)品關鍵試驗技術研究、質量鑒定、標準體系工作,是獨立第三方的核電行業(yè)技術服務提供者；牽頭組織核電站關鍵儀表和專用控制系統(tǒng)國產(chǎn)化工作,是行業(yè)技術進步的推動者！”郭愛華表示。在核電領域,上海自儀院定位清晰,不生產(chǎn)制造核電儀控系統(tǒng)和儀表產(chǎn)品,而是獨立第三方的核電行業(yè)技術服務提供者。上海自儀院所有涉及的第三方檢驗測試認證業(yè)務全部是依托獨立法人“上海儀器儀表自控系統(tǒng)檢驗測試所”實施,用制度確保其公正、獨立地位。檢測所不僅獲得了國家認證認可監(jiān)督管理委員會（CNCA）計量認證、資質認定,還獲得了中國合格評定國家認可委員會（CNAS）實驗室、檢驗機構認可,并建立了有效的核質保體系。

“一站式”平臺

圍繞中心建設,上海自儀院擬定了試驗驗證平臺建設、核電關鍵試驗技術攻關、核電儀控標準化研究和信息技術交流平臺搭建四大任務。

經(jīng)過5年努力,中心新建了10m法電磁兼容試驗室、大型步入式環(huán)境試驗箱,建立了核電儀控系統(tǒng)功能安全評估能力和軟件V&V技術能力,分別與上海電纜研究所和上海應用物理研究所共建了LOCA試驗裝置和β輻照試驗裝置,多項技術能力填補了國內空白,達到了國際先進水平,建成了核電儀控產(chǎn)品“一站式”試驗驗證平臺,全部試驗能力均獲得了CNAS認可。

據(jù)悉,該電磁兼容試驗室檢測能力符合最新國際和國家標準,目前整體檢測頻率范圍覆蓋最廣,滿足三代核電技術（AP1000、CAP1400、華龍一號等）測試要求,也是國內少數(shù)幾家同時覆蓋IEC等民用標準和MIL軍用標準的實驗室。

獲得國際認可

“這個試驗室,也是美國A2LA認可的國際試驗室。”郭愛華表示,2010年,中心承接了美國西屋公司國內AP1000項目的首臺套設備電磁兼容質量鑒定,這也是該公司電氣產(chǎn)品首次在境外實施的電磁兼容試驗,因此美方對試驗的質量控制嚴格而謹慎。

為此,該中心按照相關標準建立了核電設備檢測的核質保體系。2010年6月,美國西屋公司和上海核工程研究設計院對該質保體系進行了認真仔細的評審,并最終宣布通過了AP1000 EQ供方評價質保監(jiān)查。

2011年,該項目順利完成。為了質保體系、技術能力等全面國際接軌,提升中心國際服務能力,該中心以此為契機,積極申請核電領域國際認可,2012年,電磁兼容、環(huán)境試驗、LOCA試驗能力獲得了美國ARES認可；同年電磁兼容試驗室成為美國實驗室認可協(xié)會（A2LA）認可的國際實驗室。“這些都為我們核電技術服務‘走出去’奠定了基礎?！?/p>

市場占有

“定位準確、運行合理、作用重大、前景良好?！眹夷茉淳挚萍佳b備司副司長黃鸝在驗收會上對該中心建設情況高度肯定。

2011年5月,該中心與上海電纜研究所共建的LOCA試驗裝置通過國家能源局技術鑒定：裝置具有新穎性,達到了國際先進水平,對推動我國核電設備國產(chǎn)化具有重要意義。目前,該試驗室已成為國內任務量最飽滿的LOCA試驗室。

2014年6月,該中心與上海應用物理研究所共建的β輻照試驗裝置也通過國家能源局技術成果驗收：該裝置滿足AP1000等三代核電核級設備鑒定試驗,填補了核電站設備鑒定β輻照試驗領域的國內空白?！拔覀兿群笸瓿啥囗椛虅枕椖坎⒊袚松虾：斯こ萄芯吭O計院CAP1400總體技術研究子項目,累積提供β輻照試驗時間達2300小時?！?/p>

2014年5月,該中心承擔的ABB公司SPAJ142C和SPAM 150C通用保護繼電器嵌入式軟件驗證與確認項目完成了國家能源局技術成果驗收。這個首次由我國機構獨立完成的A類預開發(fā)軟件驗證和確認活動,填補了國內空白,具有重要的行業(yè)示范意義。

郭愛華表示,通過近5年的努力,基于原來可靠性技術研究、功能安全、軟件測評等領域近30多年的技術積累,中心不但培養(yǎng)了一支軟件V&V的專業(yè)人才隊伍,同時建立了核安全級儀表的專用控制系統(tǒng)和安全級智能儀表嵌入式軟件的V&V能力,先后承擔了深圳奧特迅電力設備、廈門科華恒盛等多個軟件驗證與確認項目,最終打造國際先進水平的開放性、公正性和獨立性的第三方軟件V&V認證平臺。

郭愛華說,目前,他們已經(jīng)為核電行業(yè)提供了100多項技術服務,其中包括堆芯熱電偶、核級壓力變送器、溫度變送器、核測儀表、核級電磁閥、核級液位計、轉速裝置等數(shù)十項儀控產(chǎn)品的“一站式”質量鑒定服務。

中心建設的過程,亦是核電儀控產(chǎn)品國產(chǎn)化加速過程。至2015年初,該中心牽頭組織的核電站關鍵儀表和專用控制系統(tǒng)國產(chǎn)化工作,已經(jīng)有15項產(chǎn)品完成了攻關研制,其中8項已通過國家能源局的項目鑒定。

“我們?yōu)檫@些國產(chǎn)化項目提供了重要的技術支持,我們的業(yè)績也證明了這一點?！惫鶒廴A表示,在中心驗收會議上,核電三大集團相關人士看了該中心服務的客戶名單和業(yè)績名單,感嘆道,我們絕大多數(shù)的供貨商,基本都是你們的客戶了！