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    替王亦楠老師去探訪AP1000,尋找那些“質疑”的答案

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    發表于 2017-12-22 22:50 來自手機 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
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     樓主| 發表于 2017-12-24 10:31 來自手機 | 只看該作者
    替王亦楠老師去探訪AP1000,尋找那些“質疑”的答案 2017-12-22 核電那些事   具備裝料條件的三門核電  作為一個科學技術工作者,最基本的一個問題,就是要尊重客觀事實,這個事實你要搞清楚。黑的就是黑的,白的就是白的,沒有第二種解釋。 ——林承格 原國家核安全局常務副局長兼總工程師  2017年12月4日,王亦楠研究員在《中國經濟周刊》2017年第47期發表了題為《三門、海陽核電站的“裝料投運”切勿冒險闖關》一文,對AP1000引進消化吸收再創新進行質疑。  經了解,雖然從外界來看,一直鮮有公開回應王亦楠研究員的聲音,但事實上,很多專家學者,監管機構都針對其提出的問題和王亦楠研究員交換過意見,但從后續效果來看,王亦楠研究員只選擇對她預設立場有幫助的材料,長此以往,造成了專家學者對于這種歪曲事實的行為產生了意見,不愿意再去理會。  考慮到王亦楠研究員從未進行過實際走訪,故此次小編替王亦楠研究員,帶著她提出的“質疑”,實際走訪AP1000的設計院所、依托項目工程和工程總包方,總結整理相關素材,針對其中這些問題和質疑予以理性客觀、實事求是的回應。  客觀講:比起質疑,理性解答更加不易。  本文所列問題均為王亦楠研究員文章原文摘錄,針對性的解答王亦楠研究員的一些“質疑”:比如將兩臺機組造價“折扣”到一臺機組上、將關于美國AP1000項目的管理問題“誤解”成技術問題,凡此種種,不一一列舉。  希望讀者可以耐心讀完,   01 “基本” 這件事 “基本有效、基本滿足、基本符合”是否符合中央領導對核電建設一再強調的“必須絕對保證安全”“安全第一、質量第一”方針,是否符合“從最壞處著眼、做最充分的準備”的憂患意識?存在的問題屬于“已經切實解決”還是“根本沒有考慮”呢?   - 1 -  1984年,我國設立了國家核安全局,依法對我國民用核設施實施獨立的核安全監管,確保核安全決策不受任何核電發展部門和單位的影響。  以國際原子能機構發布的安全標準為基礎,我國建立了系統、完善的核安全法規標準,并與國際先進安全標準保持同步,具有當前國際最高水平。  可以理解為:全過程的監管,分階段的許可。  國家核安全局對安全質量的瞞報虛報與違規操作,堅持“零容忍”。  正是在這樣嚴密的核安全監管下,我國現役核電機組一直保持著良好的安全運行業績,迄今未發生國際核事件分級(INES)2級和以上級別的運行事件。  在世界核電運營者協會(WANO)綜合排名中,我國在運的核電機組各項性能指標均處于全球中上水平,部分機組處于世界先進水平。  針對AP1000依托項目,以三門為例,自2008年8月三門核電廠1號機組核島基坑負挖驗槽到2017年7月,國家核安全局和華東核與輻射安全監督站,對三門核電廠1號機組共進行了68次核安全監督檢查,期間共提出442項核安全管理要求,各項管理要求均已落實完成。  - 2 -  從“基本滿足”到“已具備裝料條件”是不斷發展的動態過程,不能簡單地將“必須絕對保證安全”、“質量第一、安全第一”的最高要求和安全審評結論對立起來。  王亦楠研究員文中反復提到“三個基本”,但文章中所指的報告并未出現“三個基本”的論述。  報告中只有一處相關,即“裝料和生產準備工作基本滿足要求”。  需要特別強調的是,由于檢查報告中提出了在裝料前還需要完成的28項整改要求,因此用“基本”的論述,是科學、嚴謹的。這些整改項,8月21日已經華東站核查后確認全部關閉。  因此,“基本滿足”是階段性結論,強調只有完成整改才能進行裝料的專業判斷,保證了安全監管全覆蓋、無漏項,這是對中央領導關于核電建設“必須絕對保證安全”、“質量第一、安全第一”頂層要求的堅決貫徹與嚴格落實。    02 邊設計、邊施工、邊修改的困境 原定2013年投入商運的我國三門和海陽核電站之所以陷入“三邊工程”(邊設計、邊施工、邊修改)的困境,關鍵在于AP1000所謂先進“非能動安全系統”的核心技術如屏蔽電機主泵、爆破閥等重要的安全級核心設備,從未在壓水堆核電站領域生產和應用過,毫無任何經驗數據支撐,情況屬實嗎?  一項新技術研發,總是要通過模擬實際工況的反復試驗來進行驗證,這是工程技術界普遍的常識。  在處理主泵、爆破閥問題的過程中,通過反復的試驗驗證來證明其完全滿足實際運行工況,相應地,也花費了大量時間,給工程拖期造成了較大影響。  然而,主泵、爆破閥問題已全面解決。  - 1 - 關于主泵  屏蔽主泵已經有幾十年高度可靠的運行業績,但AP1000應用的主泵,功率比以前的都要大,而且外圍尺寸限制要求比較高,給軸承設計帶來了更大的難度。  經過5年左右的研制,AP1000屏蔽主泵研制成功并在調試中得到有效驗證,16臺主泵運行正常,滿足技術規格書要求。  - 2 - 關于爆破閥  由于三代的鑒定條件比二代要求要更加苛刻,經過4年多的試驗與精準研制,最后完全達到技術規格書要求,充分驗證了爆破閥在各種預期條件下完全能夠實現開啟,設備全部實現了自主化、國產化。  - 3 - 關于首堆拖期  新核電技術的研發總是會遇到一些意想不到的問題,這些問題就需要在建造過程中發現和解決,所以往往這樣的項目就會拖期。  EPR首堆是芬蘭奧爾基洛托3號機組,該機組于2005年開工,原本計劃是2009年投產的,現在估計要拖期9年。AP1000首堆,中美雙方也是千辛萬苦、努力工作,項目建成拖期了四年左右。  特別要指出的是,作為依托項目的經驗反饋與教訓,在重大專項與示范工程項目的實施中,做到了消化吸收與自主設計再創新并舉。   03 設計修改和知識產權 三門1號機組已發生約3萬次的設計修改,而每一次修改無論是否有效?三門業主都要給西屋付費,導致1號機組的實際開支已由原定的210億元飆升至目前的525億元人民幣(且還未見頂),而AP1000的知識產權卻全部歸西屋所有。  - 1 - 設計修改的過程是嚴謹的,管控是有效的  核電站是設備眾多、建造要求嚴格的大型系統工程,設計修改是經常發生的,所以在IAEA和各國的核安全法規中對設計修改都有單獨的規定。  哪怕那些已建造過、運行過的核電廠設計,在建造過程中也會有5000到6000項的設計修改。  首堆的設計在實施過程中會遇到各種可建造型的問題,就必須進行設計修改。  由于西屋原始設計問題而產生的設計改進,中方無需向西屋付費。  特別是,凡是影響原安全評價的設計修改,都必須提交國家核安全局審評、批準,以防止設計修改降低原設計的安全性水平。   - 2 - 關于工程造價上升的原因  三門一期兩臺機組原計劃投資并非210億(小編:這個“誤會“非常容易造成了工程造價高昂到離譜的認知誤區),而是401億元人民幣(2009年開工前國家發改委核準評估確定的金額),目前上升至兩臺機組525億元人民幣(2016年中咨公司審定的調概金額)。  投資超支的主要原因是工程延期,也有部分影響來自設備價格的市場變化、福島事故響應后的整改、進口稅收政策調整、設計變更影響等。  當然如果是中方采購設備特別是國產化設備的適應性設計變更,西屋會收取不符合項處理費用,整個三門、海陽兩個項目四個機組這部分費用大約為8.35億元人民幣,顯而易見,這筆費用不可能是造價上升的主要原因。   - 3 - 關于引進消化吸收  依托項目的主要目標是在引進消化吸收的基礎上,弄清搞懂非能動技術,基于中國的核工業、裝備制造與核電自主設計建設運行經驗基礎上,創新研發具有完全自主知識產權的CAP1400。  如今,AP1000引進消化吸收目標已基本實現,我國已比較全面掌握了AP1000設計、設備制造、工程管理和建造技術,在弄清搞懂基礎上,完成了CAP1000自主化標準設計,并在國際高水平上起步,形成具有完全自主知識產權的核電型號—CAP1400,完成了國家重大專項的主要創新目標。   04 中美審批的差異 2012年,美國核管會(NRC)給其本土兩個AP1000核電站頒發的“建造運營許可證”是“有條件的”許可。盡管美國采用的是AP1000升級版(安全標準比中國三門、海陽高),但NRC仍然保留了“30多項重要系統(包括非能動安全系統)的測試試驗項目”未予認可,明確要求“西屋公司必須提供可靠的監測、試驗、評估數據且得到NRC認可批準后,核電站才能裝料調試”,西屋公司答復“只能等到中國三門和海陽核電站投運后才可能提供全部測試數據”。也就是說,美國本土的AP1000核電站只有有了充分試驗數據才能“裝料調試”,中國AP1000則是在諸多重要試驗缺失的情況下就想要“裝料運行”。在我國的三門、海陽核電站“裝料投運”前,到底是已有可靠的監測試驗評估數據,還是要靠“撞大運”冒險闖關?   - 1 - 美國頒發核電廠“建造運營許可證” 從來就是“有條件的”許可  美國核電廠審評采用“一步法”,即電廠業主在獲得建造和運行聯合執照(COL)后,即可開始核電廠的建造,條件具備后即可裝料而無需另發許可證,這跟我國核電廠實行在廠址選擇、建造、裝料、運行和退役等全過程、分階段的核安全許可證制度不同。  因此,美國核管會(NRC)給核電廠頒發“建造運營許可證”,都是“有條件的”許可,即規定若干檢查、試驗、分析和驗收準則(ITAAC),電廠需要在后續工作中陸續關閉所有ITAAC,得到NRC認可(某些情況下還需要經公眾聽證通過)。這是美國核電廠裝料前的正常流程。  “30多項重要系統(包括非能動安全系統)的測試試驗項目”不是未予認可,NRC只是要求這些項目要通過實堆試驗,得到實堆的試驗結果,進行分析、評價,再提交NRC審評認可。  我國核安全局高度關注美國AP1000聯合運行許可證(COL)和檢驗、試驗、分析、接受準則(ITTAC)項目的進展,并要求三門、海陽核電廠1號機組完成COL和ITAAC的工作。  在2017年10月三門核電廠1號機組首次裝料前專項檢查中,裝料前所有COL和ITAAC行動項均已確認落實關閉。   - 2 - 三門、海陽項目完成所有裝料前調試 充分驗證系統功能和安全性、可靠性  在依托項目調試中,三門、海陽兩個項目的1號機組按照國家核安全局批準的《機組調試大綱》完成了裝料前的調試工作,各完成調試試驗項目399項,充分驗證了系統功能和系統安全性、可靠性。  僅針對非能動安全系統就開展了包括26項系統試驗在內的完整的調試試驗,試驗結果均滿足設計要求,驗證了非能動安全系統的性能以及電廠建造與設計的一致性和符合性,符合國際、國內通行法規要求和做法。  因此,在不全面了解審評制度,片面對比,且引用2012年的評審和回復意見,來質疑2017年的裝料前準備工作的充分程度,并得出“冒險闖關”的論斷,是不恰當的。   - 3 - 中美施工建造都采用的是AP1000  DCD19設計 不存在版本代差  目前美國AP1000項目為DCD第19版,三門、海陽依托項目也同步采納DCD第19版。  三門版本的AP1000與美國19版本和英國GDA版本是完全一致的,唯一不同是大飛機撞擊。   05 美國AP1000停建的原因 當三門和海陽原定8月的裝料計劃被擱置之后,有人把美國AP1000核電站停建和取消的原因解釋為“并非技術有問題,而是純屬投資方的經濟問題”。但在2017年9月4日,美國南卡羅來納州州長亨利麥克馬斯特辦公室向公眾披露,美國柏克德(BECHTEL)工程公司于2016年2月提交的一份獨立評估分析報告顯示,AP1000存在重大問題包括技術設計缺陷。是這樣?到底存在哪些缺陷?都解決了嗎?   美國本土AP1000核電站 Vogtle 和 VC Summer 項目大概情況可以從網址上找:   - 1 - Vogtle 兩臺機組預計于2021年和2022年商運  佐治亞電力公司與東芝就“母公司保證”達成“建設性協議”。  當前,Vogtle 3、4機組的建設工作仍在繼續,Bechtel公司負責該項目的日常建設工作。兩臺機組預計分別于2021年和2022年開始商運。  相關鏈接 http://www.world-nuclear-news.org/C-Toshiba-to-complete-Vogtle-parent-guarantee-payments-0612177.html   - 2 - VC Summe由于項目延誤和成本超支,需尋找新的合作伙伴  美國當地時間2017年7月31日,繼Santee Cooper由于項目延誤和成本超支決定不再繼續支持VC Summer兩臺AP1000機組的后續建設后,另一股東方SCE&G也決定停止該項目的建設。  8月1日,SCE&G向南卡羅來納州公共服務委員會(PSC)遞交了請愿書,要求批準其放棄計劃。  8月15日,SCE&G宣布"針對(各利益相關者及南卡州大會成員的)這些關切,并允許政府官員有足夠的時間進行審查",決定"自愿撤回"放棄請愿。  關于重啟該項目的可行性,公司表示首先需要尋找一個有意愿的合作伙伴。目前未見南卡PSC對VC Summer項目有再進一步的表態。  相關鏈接 www.world-nuclear-news.org/NN-SCEG-withdraws-petition-to-abandon-Summer-project-1608174.html   - 3 - 對于VC Summer的獨立評估報告 Bechtel報告的“重大問題”主要聚焦項目管理 而非斷章取義“技術設計缺陷”   經過查閱原文,得到的信息如下:  Bechtel的報告針對VC Summer項目提出了8個重大問題  雖然項目聯隊的工程、采購和施工計劃及時間表是一體化的,但計劃和時間表并沒有及時反映實際的項目情況;  項目聯隊缺乏交付項目成果所需的項目管理集成整合;  業主和項目聯隊之間缺乏統一計劃的愿景、目標和責任;  合同似乎并沒有特別有效地為業主或項目聯隊服務;  詳細的工程設計尚未完成,將影響采購和施工的績效;  由于發布的設計通常不可直接用于施工 (注:西屋雖已發布文件,但狀態為凍結,即暫時不能用于施工),造成了大量的變化并導致延誤;  業主所采取的監管措施不利于建設方進行實時、適當的成本和進度控制;  項目聯隊的成員(Westinghouse Electric Company和CB&I)之間關系緊張,很大程度上是由商業問題引起的。  Bechtel為此給出了若干建議,主要是創建一個新的“更容易實現”的項目計劃。  同時,要求西屋盡快完成設計,并釋放超過1000張狀態為“凍結”的圖紙,把現場改單改入施工圖等。  報告原文通篇所指出的問題、風險,所謂“重大問題”主要是指項目管理方面,而非“重大技術設計缺陷”。  當然,該報告反映的西屋工程設計滯后的確屬實,這也是造成依托項目工期延誤的主要原因。  同時期,三門海陽一期設計已完成。  相關鏈接 http://www.world-nuclear-news.org/C-US-governor-releases-report-on-VC-Summer-flaws-06091701.htm   06 主泵 當年田灣核電站主泵(由俄羅斯供應,且已有多年運行經驗)僅僅做了一個局部的軸封改動,國家核安全監管部門就要求必須做“8000小時連續運行”的耐久性試驗才算過關;而西屋公司頭一次推出、從未在核電站領域驗證過的AP1000主泵,卻只需達到“累計運行500小時”就算耐久性試驗成功,還宣稱“保證60年免維護”。國家核安全監管部門對兩個主泵的耐久性試驗要求為何會有如此巨大反差的雙重標準呢?  - 1 - 屏蔽主泵的運行機理  機械軸密封主泵依靠機械軸密封系統保持一回路冷卻劑不從軸封處漏出,軸與軸封之間有一定的機械接觸。  軸密封系統一般用幾個換料周期后必須更換,所以軸密封泵必須至少能運行一個換料周期以上,軸封泵可在現場維護。相比機械軸密封泵,屏蔽泵結構簡單,但制造難度大,精度要求極高,需要很強的精密制造能力,不易在核電現場進行維護。  了解屏蔽主泵技術原理的人都知道,在正常運行過程中,主泵沒有機械磨損,磨損主要發生在啟停過程中。  如果一切正常,主泵在全壽期啟停次數約為100次以內。而AP1000主泵耐久性試驗要求經歷50個循環、每個循環10種模態,共500個模態的耐久性試驗中,設置了500次不同轉速下停泵和500次啟動的試驗,加上累計500小時額定工況(高溫高壓下)運行試驗考核。  耐久性鑒定試驗表明軸承的磨損量遠遠低于預期,并確認即使高達3000次的啟停,在60年運行過程中磨損量也不會超過設計考慮的磨損裕量。  也就是說,500次啟停完全包絡了AP1000主泵實際啟停次數要求,500小時覆蓋了材料和部件的疲勞設計要求,更多的啟停次數和運行時間試驗要求并不代表更嚴苛的技術要求。  屏蔽主泵是精密設備,任何的設備部件異常,都會導致振動幅值超標或立即停泵。  三門與海陽首臺機組正常運行時候的主泵振幅小于10μm。目前16臺主泵有3個機組的12臺經歷了熱態試驗,16臺主泵各個工況下的累計運行時間超過了20000小時。    07 AP1000的GDA評審 2016年11月28日,《世界核新聞》報道:盡管西屋公司為GDA審查已努力10年,但英國仍認為“絕不能高抬貴手”,因發現“AP1000在關鍵領域存在明顯隱患,可能會發生嚴重核事故、導致災難性的損害”。 英國核安全監管機構的GDA評審當時基于那些理由?  查閱了文中提到的《世界核新聞》,并未看到“AP1000在關鍵領域存在明顯隱患,可能會發生嚴重核事故、導致災難性的損害”的字句,不知該結論從何而來。  AP1000已經通過GDA審查,說明技術上不存在風險  2017年3月,AP1000已通過了GDA審查,負責審查的英國核監管辦公室(ONR)在GDA總結報告中,相信AP1000設計適合于在英國進行建造和運行。對于GDA問題關閉階段提出的設計變更,ONR認為不會對AP1000通用設計造成重大影響。  此外,2016年11月的《世界核新聞》報道中僅提到“風險”,是由于大量評估工作,ONR“按時”交付GDA評估項目存在風險,非AP1000技術存在問題,且并未出現“明顯隱患”、“災難性的損害”等表述。  相關鏈接 http://www.world-nuclear-news.org/RS-UK-regulators-may-move-GDA-target-date-for-AP1000-28111601.html    經過實地的走訪,有這么幾點心得:  AP1000技術相關各方,面對質疑,態度都是絕對積極善意的。在探訪過程中,各方都在滿足本職工作的前提下,盡最大可能進行充分交流,面對質疑和問題,坦誠相對,有理有據,鮮有情緒化的表現。  三代核電的引進有很多難題去挑戰,但也是基于這種挑戰的克服,使我國對于新技術的設計理解,設備升級和整體產業觀念提升,都是有著深刻影響的,首堆的拖期,有技術攻關的因素,也有重視安全的考量,我們更應該關注如何將這些經驗在后續的建設中進行應用。  要尊重法律授予流程本身的權威,如果任何的質疑都可以凌駕于流程之上去推翻重來,那法律和制度的意義就蕩然無存了。  面對質疑、消除誤解,最重要的是還原事實的本來面貌。了解的越多,那種理性的平靜會比揣測帶來的恐懼更有力度。  相信王亦楠研究員如果進行實際探訪的話,那些文中的“質疑”會得到迅速的解答,不妨一試。  畢竟,疑問不會在一遍又一遍的撰文中得到解答。   而就在這篇文字寫到結尾的時候,美國傳來消息:Georgia PSC投票通過,決定繼續建設采用 AP1000技術的 Vogtle項目。    這一次  美國人民選擇和中國人民一起  利用核能創造美好未來
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