科技日?qǐng)?bào)記者 陳瑜
臨近春節(jié)，記者走進(jìn)位于河北廊坊的中國(guó)核電工程廊坊研發(fā)基地。雖然基地里隨處可見(jiàn)的是核電站常見(jiàn)的灰色外立面建筑，但這并非核電站，也不發(fā)電?；?48畝土地上林立的百余個(gè)試驗(yàn)臺(tái)架，就像一個(gè)個(gè)“實(shí)驗(yàn)工廠”，守護(hù)著核電安全運(yùn)行。
“盤(pán)古”，不光名字霸氣，還被推選為基地內(nèi)的“勞?！迸_(tái)架——不在做實(shí)驗(yàn)，就在準(zhǔn)備開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的路上。
在中核集團(tuán)華龍后續(xù)機(jī)型副總設(shè)計(jì)師姚迪的帶領(lǐng)下，記者沿著基地內(nèi)的水泥硬化路面，決定先去一睹“勞?！憋L(fēng)采。
問(wèn)及“盤(pán)古”名字來(lái)由，姚迪解釋道，這是基地的第一個(gè)科研試驗(yàn)臺(tái)架，屬于“開(kāi)天辟地”之作。值得一提的是，2019年，它為“華龍一號(hào)”全球首堆工程獲得裝料許可證立下功勞。
細(xì)問(wèn)才知道，作為我國(guó)自主三代核電，“華龍一號(hào)”開(kāi)發(fā)了非能動(dòng)安全殼熱量導(dǎo)出系統(tǒng)（PCS），用于在核電廠發(fā)生嚴(yán)重事故工況時(shí)帶出安全殼內(nèi)的熱量。對(duì)該系統(tǒng)的帶熱能力驗(yàn)證就是在“盤(pán)古”臺(tái)架開(kāi)展的。因?yàn)闀r(shí)間特別緊，雖然基地當(dāng)時(shí)還是一片荒蕪，工程人員還是蹚著泥路，順利完成任務(wù)。
說(shuō)話間，記者一行來(lái)到了“盤(pán)古”臺(tái)架前。
該臺(tái)架足有八九層樓高，四周圍著鋼結(jié)構(gòu)操作平臺(tái)，中央是縮小的“華龍一號(hào)”的安全殼模型。
作為核電廠最后一道實(shí)體屏障，安全殼對(duì)保護(hù)人與環(huán)境免受放射性危害，具有至關(guān)重要的作用。
“‘盤(pán)古’臺(tái)架的核心功能，是在核電廠假想的極低概率事件下，確保反應(yīng)堆排放的熱量能夠被有效導(dǎo)出，維持安全殼內(nèi)的理想溫度和壓力條件。”姚迪告訴記者，該臺(tái)架容積達(dá)到1010立方米，是世界上最大的安全殼熱工水力試驗(yàn)裝置之一。
在現(xiàn)場(chǎng)，記者見(jiàn)到不少人正在鋼結(jié)構(gòu)操作平臺(tái)忙碌。姚迪說(shuō)，目前，臺(tái)架正在進(jìn)行升級(jí)改造，預(yù)計(jì)今年三月份，將全面驗(yàn)證新型PCS，為“華龍一號(hào)”后續(xù)機(jī)型優(yōu)化升級(jí)提供有力支持。
“盤(pán)古”旁邊，是安全殼結(jié)構(gòu)性能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)“玄武”。
“玄武”是中國(guó)《山海經(jīng)》中的四大神獸之一。取名“玄武”，寓意堅(jiān)固與可靠。與“盤(pán)古”不同，“玄武”主要用于安全殼結(jié)構(gòu)包容能力研究，通俗地說(shuō)，是驗(yàn)證事故發(fā)生后，安全殼對(duì)殼內(nèi)高溫、高壓放射性物質(zhì)的包容能力。
“玄武”身著灰白色外衣，是一個(gè)高約25米、直徑約15米的筒型設(shè)備，頭戴圓形穹頂“帽子”。
“‘玄武’以‘華龍一號(hào)’預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼為原型，按照1:3.2的縮尺比進(jìn)行設(shè)計(jì)，是目前世界上最大尺寸的安全殼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?。”姚迪告訴記者，“玄武”臺(tái)架容積達(dá)到3500立方米。
借助“玄武”，姚迪和同事完成了國(guó)際上首次安全殼嚴(yán)重事故熱壓耦合試驗(yàn)，在試驗(yàn)過(guò)程中，安全殼承受了高達(dá)0.84兆帕的壓力。這個(gè)數(shù)字為設(shè)計(jì)壓力值的兩倍，遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)安全殼在極端條件下的安全性和可靠性進(jìn)行了充分驗(yàn)證。
參觀過(guò)程中，記者見(jiàn)到了安裝在“玄武”身體里的智能鋼絞線。這也是“玄武”在智能化方面的探索。
“智能鋼絞線技術(shù)結(jié)合了材料的承載和智能感知功能，既能承擔(dān)結(jié)構(gòu)載荷，又能實(shí)時(shí)感知安全殼的受力狀態(tài)?！币Φ线呎f(shuō)邊演示智能鋼絞線的工作原理，“通過(guò)采集和分析這些數(shù)據(jù)，我們可以對(duì)安全殼的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)研判，確保核電站的安全運(yùn)行?！?/p>
春節(jié)后，工程人員將依托“玄武”，開(kāi)展安全殼打壓試驗(yàn)研究工作，分析不同升壓速率對(duì)安全殼性能的影響，支持核電廠運(yùn)維效率的提升。
去年9月，中國(guó)向世界開(kāi)放了包括“玄武”和“盤(pán)古”在內(nèi)的12個(gè)科研設(shè)施，吸引了國(guó)際同行前來(lái)交流。
“我們也希望能和國(guó)際同行一起，可以共同探討安全殼的長(zhǎng)期老化管理、壽命延壽評(píng)估等前沿課題，推動(dòng)全球核電技術(shù)的共同進(jìn)步?！闭雇碌囊荒辏Φ铣錆M期待。
（科技日?qǐng)?bào)記者 陳瑜 攝）
