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漲知識!如何給核電站保命

  給核電站保命,也稱為延壽,今天想和大家聊一聊這個話題。

  先是,我們要知道,什么是核電站延壽?核電站運行壽命主要取決于不可更換設備(主要指壓力容器和安全殼)的壽命。

  核電站延壽就是指,當核電站到達設計運行壽期或運行執(zhí)照許可運行期限后,通過核安全監(jiān)管部門的評審,申請運行許可證延續(xù),繼續(xù)保持核電站的運行。

  為什么要進行核電站延壽?

  核電站的設計壽期評價主要是根據(jù)“不可更換設備”(反應堆冷卻劑系統(tǒng)壓力邊界等)來確定的,但在實際運行中,冷卻劑系統(tǒng)所經(jīng)歷的工作狀況要少于設計時使用的假設,通過對“不可更換設備”進行壽命評估和老化管理,維修和更換“可更換設備”,核電站的實際壽期可以超過設計壽期。

  而對核電業(yè)主來說,經(jīng)濟性考量是最主要的原因。新建一臺核電機組的費用動則上百億元,但通過延壽使核電站再運行20年—30年,相當于再建一座同等規(guī)模的核電站,但所花費用卻少的多,只有新建費用的10%-20%。

  因此,為核電站延壽,延長其服役時間,是國際核電行業(yè)通行的一種做法。

  核電站延壽是否安全?

  核電機組經(jīng)核安全監(jiān)管當局審批后延壽運行,安全性是有保障的。

  在核電廠運行過程中,通過嚴格的運行管理,對核電廠系統(tǒng)設備采取在役檢查、定期試驗、預防性維修、老化管理等措施,確保核電廠所有設備達到并維持設計要求的可靠性,必要時,將更換一些可更換部件,甚至如蒸汽發(fā)生器、主泵等。

  法規(guī)要求核電廠每10年要做定期安全審查,通過與最新法規(guī)要求的比較,對核電廠做必要的安全改進,使核電廠滿足最新的法規(guī)要求。

  在核電廠延壽時,核電廠需要開展大量的分析論證工作,特別是分析設備的老化狀態(tài),必要時將更換一些可更換設備,以證明核電廠延壽運行的安全性,核安全監(jiān)管當局也將開展嚴格的審查,確保核電廠延壽運行的安全性。

  世界核電機組延壽及服役情況

  世界上主要核電國家的機組大部分集中建設于20世紀七八十年代,設計壽命為30年-40年,按照核電站設計運行壽命為40年計算,七十至八十年代興建的大批核電站已經(jīng)運行超過30年,大部分核電機組的服役年齡將接近或已經(jīng)達到設計壽命。因此,從2020年起,有一大批核電站將面臨退役或延,核電站延壽管理也將成為各核電國所必須重視的問題。

  為了避免過早退役的命運,相當一部分已通過延壽方法使核電站壽命增加至60年,尤其是在美國等老牌核電國家。

  核電站如何長期運行管理?

  核電站長期運行管理主要有兩種方式,一種是運營執(zhí)照更新的管理方式,即在設計壽命的基礎上,通過運行許可證更新來實現(xiàn)核電站延壽運行。美國即是采用這種方式。根據(jù)資料顯示,在美國一般核電站延壽所需花費,包括可性論證、答辯以及設備和系統(tǒng)的改造,平均費用在兩三億美元。

  另一種則是定期安全審查方式。只要通過每十年一次的安全審查,就可以每十年一個循環(huán)繼續(xù)運營下去。例如法國。事實上,我國核電站運行過程中,也在采取定期安全審查的方式進行管理。

  我國核電站延壽情況如何?

  在我國,秦山一期30萬千瓦機組是我國最早面臨許可證到期問題的核電機組。

  秦山核電站是我國自行設計、建造和運營管理的第一座30萬千瓦級壓水堆核電站。該工程于1985年開工,1991年12月首次實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,設計壽命為30年,目前已運行約27年。

  秦山核電站在2015年初啟動了運行許可證延續(xù)項目。不過此前由于國內核電商運時間普遍較晚,主管部門尚未對核電站延壽申請建立完整的評估體系。直到2016年1月,國家核安全局印發(fā)了《〈核電廠運行許可證〉有效期限延續(xù)的技術政策(試行)》,希望通過該技術政策,來指導核電站延壽的相關工作。

  根據(jù)政策規(guī)定,核電廠營運單位必須至少在《核電廠運行許可證》有效期限到期的5年前向國家核安全局提交申請,并且所申請最長延壽期限不超過20年。核電廠還需要進行安全論證,以證明在延續(xù)期限內仍然具備可接受的技術性能和安全性。

  2017年12月20日,國家核安全局批準了秦山核電基地7臺核電機組運行許可證續(xù)證的申請,創(chuàng)建了國內核電站許可證延續(xù)的示范工程,也促進了中國核電機組運行許可證延續(xù)監(jiān)管體系的建立。

  近日,秦山核電簽訂了常規(guī)島設備更新及技術服務項目合同,將為后續(xù)核電站的延壽、功率提升積累寶貴的工程實踐和經(jīng)驗。

  實際上,我國需要準備機組延壽的核電站并不止秦山核電站。大亞灣核電站是中國大陸建成的第二座核電站,1994年投入商業(yè)運行,設計運行壽期40年,如今運行時間已經(jīng)超過設計壽期的一半,也面臨延壽問題。

  歸根結底,對于核電站而言,安全方面的考慮是極為重要的。只有安全方面的要求得到滿足,核電站才能延長或重新取得運行執(zhí)照。因此如何保證老的核電站能夠繼續(xù)安全運行,是核電延壽需要考慮的最重要問題。

  然而值得注意的是,老核電站無論如何改進,都無法滿足新建電站的標準體系。要保證延壽電站的安全性,進行安全性評估、設備老化管理和技術性的改造,就顯得尤為重要。

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