核電中的嚴(yán)重事故,專門指核電廠堆芯發(fā)生明顯損傷的事故,通俗地說就是堆芯由于種種原因冷卻不足,在衰變熱的作用下發(fā)生熔化。而一旦堆芯發(fā)生熔化,反應(yīng)堆運行時產(chǎn)生的大量放射性裂變產(chǎn)物將進(jìn)入安全殼內(nèi),如若安全殼也發(fā)生破損或泄露,則放射性物質(zhì)將進(jìn)入到環(huán)境,影響公眾。筑牢核安全防線是上海核工院“嚴(yán)重事故研究團(tuán)隊”始終堅守的“初心”。
上海核工院對于嚴(yán)重事故的研究最早可以追溯到上世紀(jì)80~90年代,通過前聯(lián)邦德國反應(yīng)堆安全機(jī)構(gòu)(GRS)和國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)的合作支持,初步掌握了相應(yīng)的分析和研究技術(shù)。伴隨著上海核工院的發(fā)展和安全監(jiān)管要求升級,為全面滿足嚴(yán)重事故的設(shè)計需求,“嚴(yán)重事故研究團(tuán)隊”應(yīng)運而生。
巴基斯坦恰?,敽穗娬臼俏覈灾鞒隹诘牡谝蛔穗娬荆蛔u(yù)為“南南合作”的成功典范。在恰?,敽穗娬径陧椖恐校皣?yán)重事故研究團(tuán)隊”在國內(nèi)首次系統(tǒng)性地開展嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施設(shè)計,充分考慮了熔融物滯留、氫氣控制、防止高壓熔堆、安全殼承載能力和設(shè)備可用性評估等因素,并建立了一套完整的嚴(yán)重事故分析方法體系。同時,團(tuán)隊還在國內(nèi)首次組織編寫了安全分析報告第19章“概率安全評價和嚴(yán)重事故分析”,完善了安全分析報告并促進(jìn)了安全評審體系的建設(shè)。相關(guān)分析在2005年通過巴基斯坦核安全當(dāng)局的評審,國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)也在評估中對嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施設(shè)計給予好評。
在三代非能動技術(shù)的引進(jìn)消化吸收和再創(chuàng)新過程中,“嚴(yán)重事故研究團(tuán)隊”進(jìn)一步拓展了嚴(yán)重事故設(shè)計及分析能力,開展了全方位的嚴(yán)重事故緩解措施設(shè)計和分析研究,取得了豐碩的成果。壓力容器內(nèi)熔融物滯留(IVR)是CAP1400關(guān)鍵的嚴(yán)重事故緩解措施之一,即采取措施實施壓力容器外部冷卻,保持其結(jié)構(gòu)完整性,將熔融的堆芯保持在壓力容器內(nèi),而CAP1400較高的功率對IVR措施的實施帶來了巨大挑戰(zhàn)?!皣?yán)重事故研究團(tuán)隊”開創(chuàng)性地建立起一套邏輯嚴(yán)密、方法先進(jìn)的IVR設(shè)計和評價體系,建立了以擴(kuò)展事件樹為核心的全新分析方法,實現(xiàn)概率論與確定論的結(jié)合研究。同時,團(tuán)隊在國內(nèi)首次針對IVR瞬態(tài)過程開展充分論證,針對三層熔池結(jié)構(gòu)開展系統(tǒng)研究,并創(chuàng)新性地提出了堆內(nèi)構(gòu)件設(shè)計優(yōu)化、堆內(nèi)注水等設(shè)計改進(jìn)措施,顯著提升了IVR有效性,達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流水平。
“嚴(yán)思、重行、事和、故明”,這句藏頭口號,強(qiáng)調(diào)的是“思行合一、和而明達(dá)”,是嚴(yán)重事故研究團(tuán)隊的工作準(zhǔn)則,也一直指引著團(tuán)隊的奮斗之路。2011年3月11日晚6點,團(tuán)隊得知了日本福島核電站遭遇海嘯的消息,基于職業(yè)敏感性,意識到事故可能會比較嚴(yán)重,馬上組織人員開展研究。查資料、集信息、搞推演全面推進(jìn),不到4個小時就形成了第一份材料,隨后緊跟事故變化不斷給出推斷,事后證明當(dāng)時的很多判斷都是正確的,為集團(tuán)公司有效應(yīng)對輿論及時提供了技術(shù)觀點支持。
明晰工作目標(biāo)和關(guān)鍵點,多看一步、多探一步,定期開展討論、實施頭腦風(fēng)暴,相互學(xué)習(xí)借鑒,使得團(tuán)隊常有新點子、新想法,以此出現(xiàn)了諸多的創(chuàng)新和若干“吃螃蟹”的經(jīng)歷。針對壓力容器下封頭外壁面“臨界熱通量”(CHF)這一決定壓力容器在嚴(yán)重事故下保持完整性的關(guān)鍵因素,在國際首次建成了基于壓力容器原型材料加熱表面的全高度CHF試驗臺架,填補(bǔ)了國際空白;在氫氣行為研究中,在國內(nèi)首次建立大型燃燒試驗臺架,開發(fā)了一套先進(jìn)的環(huán)境條件分析方法;在事故管理研究中,基于自主技術(shù)路線,國內(nèi)首創(chuàng)非能動核電廠全范圍管理導(dǎo)則,首次提出可達(dá)性分析方法……這一項項創(chuàng)新的背后,與團(tuán)隊成員平時注重技術(shù)積累、善于發(fā)現(xiàn)并且勇于嘗試的精神是分不開的。
在多年的發(fā)展中,嚴(yán)重事故研究團(tuán)隊凝心聚力,踏踏實實做事、認(rèn)認(rèn)真真做人,取得了一系列的成果,獲得省部級獎項6項(一等獎2項,二等獎3項,三等獎1項),集團(tuán)和公司級獎項19項,形成技術(shù)秘密、專利、軟件著作權(quán)等若干。2019年,他們以評分第一的成績又獲得了中國核能行業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎創(chuàng)新團(tuán)隊獎。
一份信念一份堅守,一份耕耘一份收獲,上海核工院嚴(yán)重事故研究團(tuán)隊惟愿為核安全盡責(zé)一方,與核安全一路同行。