近日,“華龍一號”全球首堆示范工程福清5號機組冷態(tài)功能試驗一次成功。作為我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電,“華龍一號”頂住“高壓”,通過了檢驗機組性能的一次“大考”。這標(biāo)志著該機組打破首堆必拖“魔咒”,提前轉(zhuǎn)入調(diào)試階段取得第一步勝利。
什么是冷試?“華龍一號”為什么要冷試呢?科技日報記者就此采訪了相關(guān)人士。
頂住“高壓”,反應(yīng)堆性能經(jīng)受“大考”
如果將發(fā)電站比作一個巨大充電寶,那么“華龍一號”就是一座巨大的核燃料充電寶——“核電寶”。
考量一座核電站,最重要指標(biāo)之一是安全可靠。
冷試,是冷態(tài)功能試驗的簡稱,是核電廠大型綜合專項調(diào)試試驗,主要目的是驗證一回路系統(tǒng)和設(shè)備及其輔助管道在高壓下的各項性能,并在各個壓力平臺下進(jìn)行主系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)的相關(guān)試驗,是對整個反應(yīng)堆性能的第一次全面“體檢”。
它也被認(rèn)為是檢驗這座“核電寶”的第一步,可驗證各系統(tǒng)完整性,驗證超設(shè)計基準(zhǔn)狀態(tài)下能否正常保壓,并要超過設(shè)計基準(zhǔn)來檢驗它的性能抗壓能力。
而首堆能否如期推進(jìn),“體檢”報告十分關(guān)鍵。
壓力,是冷試首先要考核的指標(biāo)之一。我們?nèi)粘=佑|的大氣壓為0.1兆帕,而核電站一回路工作壓力為15.5兆帕。根據(jù)設(shè)計方案,一回路設(shè)計壓力約為17兆帕。但這次冷試的峰值是22.3兆帕,相當(dāng)于手掌大的面積上得承載10輛滿載小轎車的重量。
中核集團(tuán)福清核電有限公司(簡稱福清核電)相關(guān)人士以我們平時接觸的駕車為例解釋說,所謂峰值壓力,可以理解為有些小汽車儀表盤顯示的每小時200千米數(shù)值。設(shè)計壓力,好比我們平時駕駛的汽車,最高時速可以開到每小時160千米,一回路工作壓力15.5兆帕,好比平時駕車的慣常時速,比如每小時120千米。
值得一提的是,冷試時的壓力并非一步升至22.3兆帕。從上午10點到次日凌晨2點,經(jīng)過16小時的逐級升壓,“華龍一號”福清5號機組主系統(tǒng)壓力抵達(dá)22.3兆帕,穩(wěn)壓十分鐘,才算通過了考驗。
冷試過后將是漫長的熱試
從字面理解,有人會覺得冷試是冷的。其實,冷試中一回路的溫度為35~70攝氏度。
在沒有核燃料的情況下,水是如何被加熱的?相關(guān)人士介紹,通過葉片攪動,主泵在密閉空間中旋轉(zhuǎn),動能轉(zhuǎn)換為熱能,帶動一回路升溫。
一座核電站的建設(shè)要歷經(jīng)前期籌備—土建施工—設(shè)備安裝—調(diào)試幾個階段。冷試后,“華龍一號”后續(xù)還有熱試、臨界試驗、各功率平臺試驗、性能試驗等過程。
所謂冷試,是相對熱態(tài)性能試驗(簡稱熱試)而言的,它也被認(rèn)為是熱試的熱身。冷試結(jié)束后,核電站即將開展的是熱試。
與35~70攝氏度的冷試溫度相比,熱試溫度高達(dá)300攝氏度。
與冷試不同,熱試期間,工作人員會盡可能模擬核電站實際運行工況,以驗證系統(tǒng)性能是否與設(shè)計要求相一致,對核電站的可靠性進(jìn)行進(jìn)一步驗證,包括確保設(shè)備常溫下不能漏,高溫下更不能漏。此外,還要驗證儀表及設(shè)備在高溫下的可靠性,校核溫度、壓力、流量、振動、間隙等測量參數(shù)是否符合設(shè)計值要求。
(來源:http://www.stdaily.com/cxzg80/kejizixun/2019-05/10/content_765349.shtml)