三代核電站堆芯儀表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化

近日，國(guó)核自儀聯(lián)合國(guó)內(nèi)相關(guān)制造單位，成功完成“國(guó)和一號(hào)”示范工程核電站堆芯儀表系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)任務(wù)，相關(guān)設(shè)備均已順利通過堆上試驗(yàn)和我國(guó)核安全設(shè)備監(jiān)管要求的全部鑒定試驗(yàn)，標(biāo)志著我國(guó)具備了該系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化制造供貨能力。

堆芯儀表系統(tǒng)用于測(cè)量反應(yīng)堆堆芯內(nèi)部三維中子注量率分布，從而實(shí)現(xiàn)堆芯三維功率分布監(jiān)測(cè)。堆芯儀表系統(tǒng)由信號(hào)處理機(jī)柜、礦物絕緣電纜組件和布置在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)的堆芯探測(cè)器組件組成。該系統(tǒng)作為核電站反應(yīng)堆安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵設(shè)備，其探測(cè)器組件安裝在核電站反應(yīng)堆堆芯中，需承受反應(yīng)堆的高溫、高壓和高輻照，運(yùn)行環(huán)境苛刻，測(cè)量信號(hào)弱、容易受到干擾、技術(shù)要求高，研發(fā)難度大，在我國(guó)目前運(yùn)行的49臺(tái)核電站中，探測(cè)器組件均由國(guó)外公司供貨，是我國(guó)三代核電自主化關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)難題之一。

為徹底改變?cè)撓到y(tǒng)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面，從2010年開始，國(guó)核自儀聯(lián)合國(guó)內(nèi)相關(guān)單位依托國(guó)家科技重大專項(xiàng)，開始了對(duì)該系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化的攻關(guān)研究。

在堆芯儀表系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)任務(wù)中，釩自給能中子探測(cè)器是關(guān)鍵且要求最高的設(shè)備，這也是國(guó)產(chǎn)化研發(fā)攻堅(jiān)中遇到的核心難題之一。為實(shí)現(xiàn)核心部件的國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)，國(guó)核自儀承接國(guó)家重大專項(xiàng)以來，歷經(jīng)10年不懈探索，通過6次反應(yīng)堆上試驗(yàn)驗(yàn)證、8回設(shè)計(jì)迭代、82支探測(cè)器測(cè)試結(jié)果，最終確定探測(cè)器的124項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，于2020年6月完成自給能中子探測(cè)器定型工作，實(shí)現(xiàn)了這一關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。

據(jù)了解，三代核電堆芯儀表系統(tǒng)均使用在線式的自給能探測(cè)器測(cè)量堆芯功率分布。因自給能中子探測(cè)器具有壽命長(zhǎng)、體積小、結(jié)構(gòu)可靠和不需要外部電源供電的優(yōu)點(diǎn)，在線式堆芯測(cè)量?jī)x表將成為今后反應(yīng)堆裝置監(jiān)測(cè)的主流趨勢(shì)。而自給能中子探測(cè)器，國(guó)外在60年代就已開始研發(fā)并投入使用，其中俄羅斯、法國(guó)和加拿大生產(chǎn)的自給能探測(cè)器制造工藝較為成熟、性能較為穩(wěn)定，我國(guó)的相關(guān)研究起步較晚。國(guó)產(chǎn)化堆芯儀表系統(tǒng)將在“國(guó)和一號(hào)”等新一代核電站堆型上投入工程使用，同時(shí)也具備為我國(guó)在運(yùn)非能動(dòng)核電站進(jìn)口堆芯儀表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代或改造升級(jí)的能力，對(duì)保障我國(guó)能源安全、提升三代核電國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。

來源：國(guó)家電力投資集團(tuán)有限公司

核致薈學(xué)院企鵝號(hào)

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