秦山核电站20年运营实录(图)

　　秦山核电站20年运营实录：中国核电安全标准高起点诞生

　　早报记者 李跃群

　　目前，秦山核电站运行性能指标多项达到世界商用核电站中值水平，部分指标达到世界先进水平。新华社 图

　　在日本福岛核电事故发生9个月之后，2011年12月15日，中国首个核电站秦山核电站迎 来了其安全运行20周年的日子。

　　1991年的12月15日凌晨零点14分，在上海以南115公里的浙江海盐县，秦山核电站并网发电，结束了中国大陆无核电的历史。

　　秦山核电站的并网，标志着中国核工业军转民、和平利用核能的实现，也使中国成为继美、英、法、苏联、加拿大、瑞典之后世界上第7个能够自行设计、建造核电站的国家。

　　秦山核电站是中国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站。该反应堆是在国际核电技术对华封锁的大背景下，由当时的728院即现在的国家核电技术公司旗下的上海核工程研究设计院负责设计的，其设备主要由上海的装备制造企业提供，被核电业内视为“自力更生、大力协作”的典范。

　　目前，秦山核电站运行性能指标多项达到世界商用核电站中值水平，部分指标达到世界先进水平。

　　据介绍，20年来，秦山核电站没有发生任何核安全事故，没有发生任何对环境产生影响的事件，各项环境辐射监测指标保持在天然本底水平。

　　艰难的起步

　　上海核工程研究设计院（简称上海核工院，亦称728院）院长郑明光称，到2011年10月底，秦山核电站已累计发电405亿千瓦时（度），相当于少消耗标准煤1600多万吨，减排二氧化碳约4000万吨，减排二氧化硫约120万吨，上交税费20亿元。其运行安全指标（SPI）达到了世界先进水平。

　　“截至2010年年底，在世界核电运营者协会（WANO）9类11项性能评定指标中，在全球400多个核反应堆中，秦山核电站有10项超过世界中值，其中7项进入世界先进值行列。”郑明光称，作为自主设计、建造的中国第一个核电站能够取得如此成绩，是相当不容易的。

　　据上海核电办副主任刘伟瑞介绍，秦山核电站1991年底并网发电，正好可以划分出中国核电产业的两个二十年。

　　前一个二十年的起始点，是1970年2月8日，在周恩来总理同意上海筹建核电站的请求后，上海市革命委员会决定由市科技组副组长负责具体筹建工作，于是组建了728工程设计队，以及上海市728工程领导小组办公室，也就是上海市核电办公室的前身。

　　经过前20年的堆芯方案论证、厂址选择、科研试验、工程建设，秦山核电站终于并网发电，并在此后迎来了中国核电产业发展的第二个二十年。

　　刘伟瑞称，“1970年的2月8日，上海市科技组、工教组、文教组宣布自即日起，下达728科研任务，共377项，涉及69个单位，投入上海市科研费用600余万元。同年12月15日，周恩来总理主持中央专委会会议，第一次听取上海728核电站熔盐堆方案汇报，称核电站建设要按照安全、适用、经济、自力更生原则进行。”

　　当时的秦山核电站初步选址并不在秦山。刘伟瑞称，1971年9月9日，周恩来主持中央专委会，第二次听取上海汇报，原则上同意2.5万千瓦的熔盐堆，厂址选在安徽省。

　　1974年3月31日，周恩来主持中央专委会，第三次听取上海汇报，审查728工程建设方案及工程设计任务书，同意728工程改为30万千瓦压水堆方案。至此，秦山确定了其装机容量。

　　1980年4月15日，上海市728工程设备工作会议在友谊电影院举行，上海市167个单位、900余人出席会议。同年，国家经委下达文件，确定厂址定在浙江省海盐县秦山。

　　国家工程设计大师、上海核工院院长顾问耿其瑞，也就是当时秦山核电站的主要设计者回忆道，“在潜水艇中，中国采用核动力有了一段时间，但核电站还是头一回。在核电站快要建成的时候，包括中央的高层领导都在说，到底能不能发电？所以这是非常不容易的，怀疑态度非常多。”

　　1982年，秦山的命运出现了反复。耿其瑞称，“（当年）10月份，中央政府已经确定在大亚湾引进法国人的核电机组，认为30万千瓦机组落伍，定了一个基调，就是核反应堆要30万千瓦起，这就是说30万（千瓦）不搞了。”

　　据一位专家透露，秦山能够上马，还要感谢当时中央正确的领导，“曾经几次要"枪毙"、"翻船"，但最后还是一次一次过来了。”

　　核电大协作

　　确定上马后，在1983年3月16日，上海市政府召开728工程干部会议，当时的市长汪道涵动员58个相关单位、120名代表出席会议。

　　国家核电技术公司专家委员会委员、原国家核安全局常务副局长兼总工程师林诚格回忆道，“秦山核电站的成功得益于大力协同，不但是一个工程经过了检验，更重要的是提起了中国人的信心，在技术完全被封锁之后，实现了零的突破，不但建成了一个电站，还培养了一支队伍。这支队伍不仅是设计方面的，还包括建造、管理、设备方面的。”

　　据参与秦山核电工程的专家回忆，当时作为主体设计院的728院的设计、技术人员，基本是常驻各个设备制造企业，交流各项技术工作。

　　上海第一机床厂有限公司执行董事孙忠飞称，由于是从无到有，很多的事情大家都在摸索，都是在728院的指导下完成的，“比如怎么做到这么大的零部件在焊接好了之后，依旧保持精度，这给我们带来很大的提高。凭借当年参加秦山30万千瓦核电站的经验，在后来此类堆型的相关部件上，我们能够做到全程连续。作为秦山的参与者，那段经历为上海第一机床厂的核电设备国产化打下了良好的基础。”

　　刘伟瑞称，在整个过程中，上海共有180多家单位参与了秦山核电站的建设，提供了约50%的国产化设备。当时秦山的设备国产化率在70%左右，而上海占了这70%中的70%。

　　1989年4月15日，时任上海市市长朱镕基视察上海第一机床厂，并参加上海秦山30万千瓦反应堆堆内构件的国家级验收。

　　一位当年参与验收的专家称，“当时朱镕基本应该去参加上海市政协的会议，但是他对那边请了一个假，来参加机床厂的验收、鉴定会。他在会上讲，上海一些老工人能制造出这么好的设备出来，不容易，上海的老工人很伟大，对秦山方方面面，包括设备问题都作出了贡献。”

　　秦山得以安全运行，核安全监管部门的协作也发挥了巨大的作用。耿其瑞称，“在秦山项目上，设计研究院、设备厂、建设公司，这几个方面的人的合作是非常融洽的。核安全局也起到了非常大的作用，而不是一种对立的关系。在追溯审查的时候，我的态度，就是实事求是。你现在能查出哪些问题，我能够解决的，尽量解决；不能做的，以后再采取补救措施，包括震动检测等。”

　　林诚格回忆道，“我想打开历史尘封的一角，缅怀一个已经故去的核工程专家当时第二机械工业部副部长兼科技委主任姜圣阶。他被任命为1984年10月份成立的国家核安全局第一任局长，这时他还兼着科技委主任。他的功绩就是，把国际上最先进的审评体系和标准引入到了中国，并用在了秦山核电站。”

　　林诚格称，这在当时是一个非常大胆的决定。姜圣阶首先提出了对秦山从1985年的建造过程中进行追溯性审评，组织了100多人的队伍，进行了为期三年多的、彻底的技术上的审查。审查的标准就是美国核管会非常具体的规范，使用的是RG1.70的安全分析报告。这是姜圣阶坚决要求使用这一中国之前从未使用过的美国安全分析报告。这个报告使得整个设计提高了一大截，彻底与国际接上了轨道。现在中国所有建造中的核电站在安全报告上依旧沿用这种格式和模型。这个安全分析报告在内容上数量巨大，有19个分册。当时国家核安全局还没有自己的队伍，所有人均来自中国核工业集团。这开创了中国之后所有核电站的安全规范。

　　“这为中国核电运行20年的安全奠定了基础，也为未来的国家核安全局奠定了基础。”林诚格如是称。

　　啃下T4“硬骨头”

　　秦山核电站并网运行之后并非一帆风顺，此后的运行则考验着中国核电人的运营能力。

　　1992年8月，秦山核电厂安全壳内N16探测器报警。此时，反应堆冷却剂系统不可识别的泄漏量约为0.6m3/小时，相当于10升/分 。运行规格书规定：运行时，反应堆冷却剂系统允许的不可识别泄漏量为≤3.8升/分。

　　据当时的专家会议，核电厂发生了这个事件之后马上停堆检查，经检查发现安全壳内主设备安装平面的地面上有水迹和硼酸结晶，为反应堆冷却剂，其来源为反应堆压力容器顶盖上有4组控制棒驱动机构在下密封环焊附近有渗漏，这就是在核工业界引起广泛影响的“T4”问题。这是中国核电厂首次出现的反应堆承压边界部件破损事件，当时由于控制棒驱动机构这一重要部件的资料、数据缺乏，设备制造工艺能力不足等原因，事故处理存在极大的困难。

　　当时专家们对渗漏的原因有不同的判断，一种只是建议在控制棒驱动机构下密封环附近渗漏处采用焊接方式堵漏，即接缝处增加一条环形焊缝，修复后核电厂可继续运行。还有一种意见认为是控制棒驱动机构的耐压壳（密封壳）破裂，使反应堆冷却剂泄漏到控制棒驱动机构下密封环附近渗出。在核工业部的统一领导下，上海核工院的专家组根据多年的技术经验以及对控制棒驱动机构的深入研究倾向于后者。为寻找损坏的根本原因，在该院的建议和坚持下，核电厂营运单位对全部37组控制棒驱动机构进行了拆检，拆检后发现4组控制棒驱动机构的耐压壳同一部位存在环向穿透性裂纹，与之前的判断相符合。

　　在之后的一年时间内，上海核工院又先后组织了5项试验和3项分析工作，编写了有关试验、计算和论证报告共计26篇，为控制棒驱动机构改进设计、制造提供了严格的科学依据。通过试制的模拟件的应力、疲劳、断裂、腐蚀等方面详细的试验和计算，论证了新设计的设备能应对寿期内各种载荷。最终，在各方的努力和配合下，啃下了“T4”这块“硬骨头”，并顺利通过了国家核安全局的安全评审。

　　除了T4外，T6也极大地考验了中国的核电技术。秦山核电有限公司副总经理马明泽是中国大陆第一批35个核电反应堆操纵员之一，到现在他还在主管生产。

　　“1998年第四次换料检修，我们遭遇了T6，整个电厂停了430天。我从运行走到前台，也就是T6那个时候，我是公司的第一届计划经理，参与到了公司换料检修项目组里面。”马明泽称，“结果第一次就遇到了这么个事，不过这430天里面我们没有一天是休息的。国家核安全局，我也不停地在跑。”

　　马明泽称，T6以后，电厂在技术改造方面的投入开始变大，管理的改进交流也在加强。特别是跟国外，“我们敞开国门，跟他们虚心学习，对内我们苦练内功。此后，我们的最近几个换料循环都是不错的。T6之前我们有一个连续运行188天，2002年之后，6、7、8这三个循环，从一开始的331天，到我们第九个循环，469天。这个469天，我们是全循环，全功率运行，中间没有一次停堆，一次检修。这说明我们的机组还是设计得很好的。”"奠定核电工业基础

　　秦山项目完成后，728院继续发挥着其在设计领域的优势，并将秦山30万千瓦堆型出口到了海外。

　　郑明光称，“728院完成我国第一个出口核电站巴基斯坦恰希玛（C1）及其后续项目的研究设计。这是在秦山一期基础上的再设计、再创新，是提升能力、走向国际的项目，也是当时中国最大的综合性、高技术出口项目，被誉为"南南合作的典范"。”

　　刘伟瑞称，上海核电产业从728工程起步，并在此后的20年得到了大发展，成为中国核电产业的重要基地，已经建立起核电科研、工程设计、系统集成、设备成套、电站运行服务、测试认证标准认定等各条核电产业链。近几年，仅设备制造企业承接的合同便超过了600亿元。其中29家单位，取得国家核安全局颁发的设计、制造、安装等许可证48张。并为国内几乎所有的核电项目提供设备和服务。

　　上海电气集团副总裁吕亚臣称，“在秦山一期的时候，我们参与的设备很多，在大家的合作下，我们攻克出了最早的一套核设备。压力容器、蒸汽发生器还有汽轮机、发电机，这些都是大家一起参加研发的。”目前，在核电装备制造业中，已形成了以上海电气为主的，临港重装备的制造基地、闵行热加工制造基地和宝山的核电材料基地。

　　从30万千瓦，到百万，从二代到三代，从压水堆到快堆、高温气冷堆等等，秦山都是起点。

　　名词解释

　　AP1000：可“自助”避免放射性释放

　　AP1000是由美国西屋公司开发的先进的非能动的压水堆（Advanced Passive PWR）。其与传统的二代核电机组相比，在安全系统上有着完全不同的理念。

　　AP1000主要安全系统，如余热排出系统、安注系统、安全壳冷却系统等，均采用非能动设计，系统简单，不依赖交流电源，无需能动设备，即可长期保持核电站安全，非能动式冷却显著提高安全壳的可靠性，安全裕度大。针对严重事故的设计，可将损坏的堆芯保持在压力容器内，避免放射性释放。

　　相比而言，日本福岛核电事故中的核反应堆采用的是主动安全系统，需要外部动力对核反应堆进行散热。由于日本“3·11”大地震引发的海啸冲毁了福岛核电站当时的备用柴油发电机，核反应堆无法散热，便发生了堆芯融毁的严重事故。