解密首（shǒu）個國產（chǎn）化（huà）核電（diàn）站“神經中樞”　緊急“刹住”核（hé）故障隻需150

7月12日21時，中國廣核集團陽（yáng）江核電站5號機組順利完成168小時示範運行，機組運行狀態穩定，具（jù）備商業運行（háng）條件。在根據相關要求辦理電力業務許可證等（děng）文（wén）件、辦完相關（guān）手續後，上述時間（jiān）將被認定為機組（zǔ）投入商業運行（háng）的時間。

令人矚（zhǔ）目的是，陽江核電5號機（jī）組是我國首個滿足“三代”核電主要安全指標的自主品牌核（hé）電機組，其安全級DCS（核電站數字化（huà）儀控係統）是我國自主研發的“和睦係（xì）統”，是國內首（shǒu）個具有自主產權的國（guó）產化核級DCS平台係統，實現（xiàn）了核電站“神經中樞”中國造。

近（jìn）日，記（jì）者走進陽江核電（diàn）站，為你解密核電站的發電原理和安全防護措施。

發電原理（lǐ） 不同能量之間的轉化

在陽江核電站的公眾信息中心展廳（tīng）內，核電站安全防護部電站（zhàn）保衛科（kē）工程師賴壯旭向記者一行解（jiě）釋了核電站工作原（yuán）理：核能先轉化為熱能，然後熱能轉化（huà）為機械能，最終機械（xiè）能再轉化為電能。“簡而（ér）言（yán）之，就是不同能量間的轉化”。

賴壯（zhuàng）旭說，陽江核電站與國內絕大多數核電站（zhàn）一樣，都是采用壓水式反應堆原理發（fā）電，“整個係（xì）統包含三個回（huí）路。首先是（shì）一回路，反應堆堆芯（xīn）因核裂變產生巨大熱能，主泵將一回路的水，泵入反應堆吸收熱能，水在高溫高壓的狀態下保（bǎo）持著液態流入蒸汽發生（shēng）器的U形管內（nèi），將熱能傳給U形管（guǎn）外的二回路水；由於二回路的（de）水所處的環境壓力較低，水受熱沸騰變為蒸汽，然後推動汽輪發電機組（zǔ）產（chǎn）生電力。”賴壯旭說，“還有三回路，它的（de）主要作用是通（tōng）過凝汽器和海水將二回路的蒸汽冷卻（què），蒸汽冷卻之後變成水，然（rán）後這些（xiē）水又被輸送（sòng）回去加熱成蒸汽。”

防護措施 核電（diàn）站附（fù）近禁飛無人（rén）機

如何保證核燃料、核電站的安全，是公眾最關注的話題。為（wéi）了保證安全，核（hé）電站從選址開始，就已經立足“萬無一失（shī）”。

國（guó）內大多數的核電站建在（zài）沿海區域，原因（yīn）在於需要引入海水作為（wéi）冷卻水源。“在華南沿海（hǎi）建核電站，麵（miàn）臨（lín）最大的自然考驗就是超強台風。”賴壯旭說，就在7月18日前後，台風“山神”就與陽江核電站“擦肩而過”，但（dàn）電廠在應對台風（fēng）方麵早已形成一套完整的預防及應對體係。

在核電站工作人員的（de）帶領下，記者一行（háng）來到陽江核（hé）電站的南防波堤。工作人員介紹（shào），陽江核電站的防（fáng）波堤由東、南、西（xī）3道防波堤組成，3道防波堤（dī）分別可防禦12.5米、13米和10米的波浪，具（jù）備足夠（gòu）的防（fáng）洪（hóng）能（néng）力。

本文由上海凱太轉載發布；上海凱太主要研發製造一體化預製（zhì）泵站,汙水提升設備,無負壓供水設備,全自動隔（gé）油設備,切割式排汙泵, 排汙泵,消防泵,化工泵等;歡迎訪問上海（hǎi）凱太官網查詢具體產品信息。

“特別要注意（yì）的是，隨著無人機技術的發展和普及，為了保證核電站安全運（yùn）行，核電站附近的一定範圍（wéi）內也屬於無人機禁飛區，威尼斯官方网站也設置了一些監測點（diǎn），隻要監測到無人機起飛的（de）信號，就會立即進行幹擾，禁（jìn）止其起飛。”該工作人員告訴記者。

牆壁能承受波（bō）音737客機撞（zhuàng）擊

核電站（zhàn）主要由反應堆廠房、汽輪機廠房、電廠輔助設施組成。其中，核反（fǎn）應堆（duī）就（jiù）放置於反應堆廠房內，是核電站最重要的部（bù）分。

為了保障核反應堆的（de）安全（quán），設（shè）計人員為它套上了三重“金（jīn）鍾罩”。中廣核工（gōng）程（chéng）有限公司陽江項目部工程師王剛說，套在最（zuì）外層的“金鍾罩”，是一個密封的高強度鋼筋混凝土建築物，壁厚達0.9米，理論上可以承受一架波音737客機的撞擊；內部還有6毫米的不鏽鋼內襯以確保氣密性，能夠承（chéng）受5.2個大氣壓（yā）的內部（bù）壓力（lì）。

第二件“金鍾罩（zhào）”是壓力容器及其相連（lián）的一回路管道——其是由特（tè）殊鋼材製造而成，管道則使用自動焊接技術焊接，整個係統被連（lián）接成一個高度密閉（bì）的整體。

“在最裏麵的‘金鍾罩’，則是燃料（liào）芯塊（kuài）和包殼。”王剛說（shuō），98%的放射（shè）性都會滯（zhì）留於芯塊中（zhōng），而燃料芯塊（kuài）則是高溫燒製而成的陶瓷，能承受（shòu）1000多（duō）攝氏度的高溫（wēn）而不變形，並且非常堅（jiān）硬，性能非常穩（wěn）定；包殼是由特種金屬製成，可承受高溫且耐腐蝕，即使使用幾十年也不會生鏽、變脆等。

延伸 陽江核電站的“秘密武器”

1 和睦係統 核（hé）電站“神經（jīng）中（zhōng）樞”

“和睦係（xì）統（tǒng）是核電站的‘神（shén）經中樞’。如果（guǒ）把核電站的運行（háng）比喻（yù）成高速行駛中的汽車，那（nà）和睦係統就是汽車的刹（shā）車（chē）係統，它幫助汽車在遇到（dào）緊急（jí）情況時，及時（shí）進行緊急製（zhì）動並幫助汽車（chē）安全停靠。”

DCS，即核電站數字化儀控係統。陽江核電站（zhàn）工程師趙鋒說，目前（qián）的DCS主要分（fèn）為兩類，核級和非核級，“核級DCS主要控製第一回路，即核島內部；非核級（jí）DCS則控製（zhì）第二（èr）回路（lù），主（zhǔ）要是發電方麵的。”

“和睦係統”則屬於核級DCS，可以說是核電站的“神經（jīng）中樞”——它控製著核電（diàn）站260多（duō）個係統、近萬個設備（bèi）的運行和各類工況處理，對於保證核電站安全、可靠、穩定運行發揮著重要作用。除（chú）了起（qǐ）步和穩定運行，假如（rú）發生緊急情況時,它能夠進行智（zhì）能（néng）應對或者是“緊急停（tíng）車”,從（cóng）而更好（hǎo）地控製“車輛”製動和“車身”穩定。

“和睦係統”的反應速度有多快？趙鋒向記者舉了（le）一個例子：開車的時候，威尼斯官方网站刹車（chē）時間大概“秒級”，而“和睦係統”從發現故障到實現停堆，隻需要150毫（háo）秒。而作為核電站安全運行的“守護（hù）神”，“和睦係統”的安全（quán）級別也是“航天級（jí）”的——如果說飛機為了保障安全而配置了兩（liǎng）台甚至更多發動機同時（shí）工（gōng）作，那麽在“和（hé）睦係統（tǒng）”中,則配備了四套這樣的“發動機”——即有4套（tào）監測係（xì）統在同時工（gōng）作（zuò），“1套係統壞了，還有其他3套在運行。”

趙鋒（fēng）告訴記者，他們在反（fǎn）應（yīng）堆廠房內安裝了（le）4套監測係（xì）統監測一回路，“反應堆廠房內的設備，產生的數據會無差別傳送到4套監測係統（tǒng）內。如果其中一套監測係統接收的數據，和其他3套監測係統（tǒng）接收到（dào）的數（shù）據有出入，係統就會根據情況作出反應，並（bìng）初步判定出緣由，由後台工（gōng）作人員判斷下一步動作。”趙鋒說，“正常情況下，威尼斯官方网站是采用‘4取3’的策略，就是說，4套監測係統，如果有其（qí）中1套係統數據異常，其餘3套（tào）係統數據正常，那威尼斯官方网站有理由相（xiàng）信是監測係統故障，在初步排查之後會繼續讓（ràng）核電站運行，然後再安排（pái）工作人（rén）員對異常的數據（jù）進行（háng）排查（chá），確保萬無一失”。

2 海生物探測監視係（xì）統 避免海生物“誤闖”核（hé）島

“威尼斯官方网站為陽江核電廠建立了（le）一套冷源縱深防禦體係，設置了氣幕裝置、海生物監（jiān）測平台、多重過濾（lǜ）網、攔汙網等（děng），確保沒有海洋生物、生活垃圾、塑料等進入冷卻回路中。”

國內的大多數核電站都建在沿海區域，原因在於需（xū）要用海水（shuǐ）作為冷卻水源。但陽江核電站冷源保障小組（zǔ）工（gōng）程師陳維漢告訴記者，在引入海水作為冷卻水源之前，他們還有很多準備（bèi）工作要做。

“在東西（xī）兩道防波堤中間，威尼斯官方网站正在建設一（yī）道氣幕裝置，主要用於攔截水母，同（tóng）時避（bì）免魚群和蝦群闖入。”陳維漢告訴記者，氣幕裝置將安（ān）裝在（zài）東西防波堤間（jiān）的底部，“如（rú）果威尼斯官方网站監（jiān）測到有大（dà）量水母、魚群和蝦群要進入到防波堤（dī）裏麵的（de）水域，那就打開氣幕裝置（zhì），從水底噴出空氣，形成一套空氣幕牆，從而隔阻水（shuǐ）母、魚群和蝦群。”陳維（wéi）漢說，“氣幕（mù）裝置估計很快就能投入使用了。”

海洋生（shēng）物要（yào）想要進入（rù）核電站內，除了要闖過氣幕裝置這道關卡之（zhī）外，還要躲開陽江核電廠的“千裏眼”——海生物實時監測（cè）係統。陳（chén）維漢介紹，這套係統（tǒng）集聲納與視頻監控（kòng）於一體，能實現（xiàn）全自動無人值守監測海洋（yáng）生物，在國內外核電行業也是首創（chuàng），“聲納係統可以對前方120度角視野範圍內的海洋（yáng）生物大小、密度進行探測，探測距離能達到100米，而（ér）最佳量程（chéng）則是2米—60米；威尼斯官方网站還在（zài）海底安裝了多個攝像（xiàng）頭，工作人員可以隨時隨地查（chá）看實時監測影像，手機上也能看。”

即使越（yuè）過（guò）了（le）氣幕裝置，避開了“千裏眼”，還有（yǒu）3道攔汙網在等著（zhe）貝殼、毛蝦等海生（shēng）物。陳維漢說，第一套攔汙網是和海生物（wù）監測係統緊（jǐn）密（mì）結合的（de），主要用於攔截大尺寸海洋生物、漂浮物，包（bāo）括各種貝類、塑料垃（lā）圾等，材質主要為銅合金，網孔是60mm×60mm大（dà）小；第二道攔汙網則以尼龍為（wéi）材質，主要用於攔（lán）截毛蝦、球形側腕水母等小尺寸的海洋生物。“第（dì）三道攔汙網主要起的是預防的作（zuò）用”。

除了魚群、蝦群（qún）之外，各種藻類也是要（yào）預防的目標，“威尼斯官方网站還有（yǒu）一個YSI水質探測浮標，主要用於（yú）探測海水的Ph值、溫度、鹽度等參數，能夠對赤潮的發（fā）生進行預測。”陳維漢說，經過重重過濾之後的海水，才能作為冷卻水源進入回路（lù），發揮冷卻（què）作用。