沉寂數月后,困擾中國引進三代核電技術AP1000依托項目的主泵問題終于迎來曙光,通過了國家核安全局的審查。這一重要節點意味著,中國后續擬采用AP1000技術的核電項目獲批的主要技術障礙就此解除。
10月29日,國家核電技術公司(下稱國家核電)與美國西屋電氣公司(下稱西屋公司)、柯蒂斯•懷特公司共同宣布,首臺AP1000核電機組反應堆冷卻劑屏蔽主泵最終性能試驗與試驗后檢查圓滿完成。國家核安全局組織的核安全專家委員會就AP1000的設計、制造、試驗驗證結果、研制過程中出現問題的處理情況進行了綜合審查。審查認為,AP1000主泵性能滿足設計技術規格書的要求。
主泵是核電站主回路中的關鍵設備,被譽為核電站的“心臟”。AP1000采用的大功率屏蔽電機主泵,總重量92.5噸,轉子重量超過12噸,是目前世界最大功率的屏蔽電機泵。不同于其他堆型核電站常用的軸封主泵,它要求實現60年運行期間免維修,系統簡化,操作方便。更高的安全性和可靠性要求,使之成為AP1000主設備研制最大的難點。
由于種種原因,由美國EMD公司設計和制造的世界首臺AP1000主泵曾經歷一波三折。先是分包商制造質量管控的問題,隨著EMD對分包商制造進一步嚴格質量管控得到解決。隨后是在進行極端苛刻條件下的失水試驗時,發現軸承部件抵抗熱瞬態沖擊能力需要加強。為此,西屋公司、EMD對主泵運轉控制和硬件結構進行進一步改進,并取得成功。
此后,西屋公司、EMD開展了第2次工程與耐久性試驗,過程中出現推力瓦的卡件局部疲勞斷裂。在查明原因、改進設計和完成驗證試驗后,第3次工程與耐久試驗啟動,至5月20日,AP1000依托項目持續將近3個月的主泵重新工程與耐久試驗順利完成。但此后EMD對零部件進行拆解和檢測過程中,發現在葉輪的位置出現了輕微裂痕。
上述問題的發生,不僅使得位于浙江三門的全球首臺AP1000核電機組工期屢次拖延,也導致后續項目獲批的不確定性陡增。
國家核電消息顯示,此番最終性能試驗驗證了主泵在AP1000核電站所有運行工況下的成功運行。試驗超過了1600個小時,包括600多個啟停循環。該項試驗和檢查由柯蒂斯•懷特公司在位于美國賓夕法尼亞州的切斯威克電氣-機械分部(EMD)工廠內完成。
主泵問題解決后,三門依托項目的推進時間表也逐漸清晰。按照計劃,中國AP1000自主化依托項目三門核電1號機組前兩臺主泵將于今年12月31日前運抵現場,以支持世界首臺AP1000核電機組的安裝和調試工作。主泵試驗圓滿完成也為三門1號機組剩余兩臺主泵以及中美另外7臺在建AP1000機組主泵的制造與交付鋪平了道路。
不僅如此,浙江三門二期、山東海陽二期、遼寧葫蘆島徐大堡一期、廣東陸豐一期和福建漳州一期等AP1000后續項目將陸續放行,以AP1000技術為基礎的具有自主知識產權的CAP1400核電項目,也有望加速開工。
“AP1000主泵技術復雜、要求高、挑戰大。七年多來,中美兩國企業密切合作、努力攻關,在中國國家核安全局和能源局的嚴格監管和大力支持下,主泵研制最終取得了成功”,國家核電總經理王中堂說,“這次成功將進一步加快中國AP1000項目的建設進度,有力促進中國先進非能動三代核電的發展。”
西屋公司新電站和重大項目高級副總裁杰弗•本杰明(JeffBenjamin)稱,“主泵試驗的完成是世界首臺AP1000機組交付進程中的一個重大里程碑。整個試驗過程秉承嚴謹和自律的原則,展現了AP1000項目團隊對安全和質量的高度關注。隨著這一階段的結束,我們將在致力于為客戶提供新一代安全、清潔和可靠能源的道路上更進一步。”
“這一大型創新型屏蔽電機泵全面設計驗證的圓滿完成標志著柯蒂斯•懷特公司及其員工實現了又一個重大里程碑,展現了我們對AP1000核反應堆項目的一貫承諾,”柯蒂斯•懷特公司董事長兼首席執行官大衛•亞當斯(DavidC.Adams)先生說,“此外,作為西屋和國家核電技術公司的重要合作伙伴,我們期待首臺AP1000機組的成功運行,同時我們將繼續致力于為中國不斷增長的核電項目提供支持。”