冷试并不“冷” 核电站“体检”第一关

       近日，“华龙一号”全球首堆示范工程福清5号机组冷态功能试验一次成功。作为我国具有完全自主知识产权的三代核电，“华龙一号”顶住“高压”，通过了检验机组性能的一次“大考”。这标志着该机组打破首堆必拖“魔咒”，提前转入调试阶段取得第一步胜利。

   　什么是冷试？“华龙一号”为什么要冷试呢▆？科技日报记者就此采访了相关人士。

　　顶住“高压”，反应堆性能经受“大考”

　　如果将发电站比作一个巨大充电宝，那么“华龙一号”就是一座巨大的核燃料充电宝——“核电宝”。

　　考量一◆座核电站，最重要指标之一是安全可靠。

　　冷试，是冷态功能试验的简称，是核电厂大型综合专项调试试验，主要目的是验证一回路系统和设备及其辅助管道在高压ω　下的各项性能，并在各个压力平台下进行主系统和辅助系统的相关试验，是对整个反应堆性能的第一次全面“体检”。

　　它也被◆认为是检验这座“核电宝”的第一步，可验证各系统完整性，验证超设计基准状态下能否正常保压，并要超过设计基准来检验它的性能抗压能力。

　　而首堆能否如期▃推进，“体检”报告︾十分关键。

　　压力，是冷试首先要考核的指标之一。我们日常接触的大气压为0.1兆帕，而核电站一回路工作压力为15.5兆帕。根据设计方案，一回路设计压力约为17兆帕。但这次冷试的峰值是22.3兆帕，相当于手掌大的面积上得承载10辆满载小轿车的重量。

　　中核集团福清核电有限公司(简称福清核电)相关人士以我们平时接触的驾车为例解释说，所谓峰值压力，可以理解为有些小汽车仪表盘显示的每小时200公里数值。设计压力，好比我们平△时驾驶的汽车，最高时速可以开到每小时160公里，一回路工作压力15.5兆帕，好比平时驾车的惯常时速，比如每小↘时120公里。

　　值得一←提的是，冷试时的压力并非一步升至22.3兆帕。从上午10点到次日凌晨2点，经过16小时的逐级升压，“华龙一号”福清5号机【组主系统压力抵达22.3兆帕，稳压十分∩钟，才算通过了考验。

　　冷试过后将是漫长的热试

　　从字面理解，有人会觉得冷试是冷的。其实，冷↓试中一回路的温度为35—70摄氏度。

　　在没有核燃料的情况下，水是如何被加热的？相关人士介绍，通过叶片√搅动，主泵在密闭空间中旋转，动能转换为热能，带动一回路升温。

　　一座核电站的建设要历经前期筹备—土建施工—设备安装—调试几个阶段。冷试后，“华龙一号”后续还◥有热试、临界试验、各功率平台试验、性能试验等过程。

　　所谓冷试，是相对热态性能试验(简称热试)而言的，它也被认为是热试的热身。冷试结束后，核电站即将开展的是热试。

　　与35—70摄氏度的冷试温度相①比，热试温度高达300摄氏度。

　　与冷试不同，热试期间，工作人员会尽可能模拟核电站实际运行工况，以验证系统性能是否与设计要求相一致，对核电站的可靠性进行进一步验证，包括确保设备常温下不能】漏，高温下」更不能漏。此外，还要验证仪表及设备在高温下的可靠性，校核温度、压力、流量、振动、间隙等测量参数是否符合设计值要求。

　　简而言之，凡是有可能受到◎温度影响的，都要检查一遍，常温要测，高温也要测。此外，还要对核电厂很多功能和安全性进行验证，包括验证非能动堆芯冷却系统的自然循环能力、非能动预热〗排出热交换器的换热能力等

　　正因如此，与冷试相比，后续的热试将是一个比较漫长的过程，它并々不是某一个试验，而是一系列试验的总①和。

　　据了解，根据＠ 机组不同，热试少则几十天，多则几个月。热试过程中，核电站的运行规程将被全方位■验证，核电站的功能将得◆到充分检查，核电站里从事操作的人员队伍也得到了锻炼。

　　热试后就要装料，按照计划，“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组今年年底将进行首次装料。如果按照62个月的建造工期，5号机组计划于明年7月正▓式并网发电。

　　大数据、沙盘推演实现事前风险管控

　　当全球卐在建三代核电机组陷入拖期“泥潭”，自2015年5月7日开工以来，“华龙一号”全球首堆示范工程进展顺利，按照计划进度开展建设成为重要标签。

　　“‘华龙一号’是个→复杂的系统工程，是从无到有▃的创新过程。”中核集团“华龙一号”总设计师邢继特别介绍说，示范工程的攻坚课题之一，是按期完成首堆☆工程施工图设计。

　　通过持续推进“互联网+”，中核集团将核电的▼设计、应用软件集成与互联网等技术相结合，建立了异地综合协同设计平台，全国多个设计单位通过网♀络连接，利用各种〖终端设备，在同一个平台上开展异地协同设计工作。协同设计平台终端数量达到500个，并可根据需要进行扩充。

　　在ω　这个平台上，近千名“华龙一号”现场工程和设计人员，实现了信息及时沟通共享，加快了设计数据传递，减少了设计交换过程反复，有○效提升了设计效率。

　　在开展设计工作的同时，中核集团充分利用设计信息平台高效便捷的特点，将示范工程建设中遇到的【技术问题及时汇总形成设计领域的大数据，不〗仅向设备制造方和工程建设方反馈，还传递给了后续的核电项目。

　　“这为‘华龙一号’核电项目标准化设计、批量化建设奠定了技术基础，提升了建设与运行◤的经济性。”邢继说。

　　从30万千瓦起步，“华龙一号”是中国核电研发从引进、吸收和再创新的产物。“华龙一号”设计▆寿命为60年，反应堆采用╱177堆芯设计，堆芯采用18个月换料，电厂可利■用率高达90%以上。其中自主知识产权覆盖了设计、燃料、设备、建造、运行、维护等领域，并已自主ㄨ开发了核电专用软件，形成了完整的知识产权体系，是目前国内唯一能独立→出口的三代机型。作为全球首堆示范工程，福清核电5号机组建设设备国产化率不低№于85%，采购、安装的“三新”设备超过百台套。

　　福清核电总经理陈国才告诉记者♂，不断优化的项目管理模式、创新工程管理方式保障了示范工程建设稳步推进，也为后续“华龙一号”批量建设提供了宝贵的实践经验和参考依据。

　　首堆建设中，建设团队在国内首次运用沙盘进行模拟推演。比如，设计领域选取了电厂DCS提资策¤划等6类典型设计组织与管理任务，进行沙盘推演。

　　陈国才表示，通过总结归纳基础事实，测试管理团队管理知识、经验和々解决问题的能力，分析预测项目阶段性的发展趋势，可达到事前管理、风险◥管控的目标。