三代核電站堆芯儀表系統實(shí)現國產(chǎn)化

近日，國核自?xún)x聯(lián)合國內相關(guān)制造單位，成功完成“國和一號”示范工程核電站堆芯儀表系統的國產(chǎn)化攻關(guān)任務(wù)，相關(guān)設備均已順利通過(guò)堆上試驗和我國核安全設備監管要求的全部鑒定試驗，標志著(zhù)我國具備了該系統的國產(chǎn)化制造供貨能力。

堆芯儀表系統用于測量反應堆堆芯內部三維中子注量率分布，從而實(shí)現堆芯三維功率分布監測。堆芯儀表系統由信號處理機柜、礦物絕緣電纜組件和布置在反應堆壓力容器內的堆芯探測器組件組成。該系統作為核電站反應堆安全運行監測的關(guān)鍵設備，其探測器組件安裝在核電站反應堆堆芯中，需承受反應堆的高溫、高壓和高輻照，運行環(huán)境苛刻，測量信號弱、容易受到干擾、技術(shù)要求高，研發(fā)難度大，在我國目前運行的49臺核電站中，探測器組件均由國外公司供貨，是我國三代核電自主化關(guān)鍵設備的技術(shù)難題之一。

為徹底改變該系統長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口的局面，從2010年開(kāi)始，國核自?xún)x聯(lián)合國內相關(guān)單位依托國家科技重大專(zhuān)項，開(kāi)始了對該系統國產(chǎn)化的攻關(guān)研究。

在堆芯儀表系統國產(chǎn)化攻關(guān)任務(wù)中，釩自給能中子探測器是關(guān)鍵且要求最高的設備，這也是國產(chǎn)化研發(fā)攻堅中遇到的核心難題之一。為實(shí)現核心部件的國產(chǎn)化攻關(guān)，國核自?xún)x承接國家重大專(zhuān)項以來(lái)，歷經(jīng)10年不懈探索，通過(guò)6次反應堆上試驗驗證、8回設計迭代、82支探測器測試結果，最終確定探測器的124項技術(shù)指標，于2020年6月完成自給能中子探測器定型工作，實(shí)現了這一關(guān)鍵設備國產(chǎn)化。

據了解，三代核電堆芯儀表系統均使用在線(xiàn)式的自給能探測器測量堆芯功率分布。因自給能中子探測器具有壽命長(cháng)、體積小、結構可靠和不需要外部電源供電的優(yōu)點(diǎn)，在線(xiàn)式堆芯測量?jì)x表將成為今后反應堆裝置監測的主流趨勢。而自給能中子探測器，國外在60年代就已開(kāi)始研發(fā)并投入使用，其中俄羅斯、法國和加拿大生產(chǎn)的自給能探測器制造工藝較為成熟、性能較為穩定，我國的相關(guān)研究起步較晚。國產(chǎn)化堆芯儀表系統將在“國和一號”等新一代核電站堆型上投入工程使用，同時(shí)也具備為我國在運非能動(dòng)核電站進(jìn)口堆芯儀表系統實(shí)現國產(chǎn)化替代或改造升級的能力，對保障我國能源安全、提升三代核電國際競爭力具有重要意義。

來(lái)源：國家電力投資集團有限公司

核致薈學(xué)院企鵝號

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