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核中核——探访核电“粮仓”

 核燃料:优质、经济、清洁的能源

  压水堆核电站是利用核燃料中铀原子核裂变后释放出的能量进行发电的。在铀同位素中,只有铀235原子核吸收中子后会发生核裂变。

  铀235原子核完全裂变放出的能量即核能,它是同等质量的煤完全燃烧放出能量的270万倍,即1克铀235完全裂变释放的能量相当于2吨半优质煤完全燃烧时所释放的能量。

  一座100万千瓦的火电厂,每年要烧掉约330万吨煤,要用55000节60吨的火车车皮来运输。而同样容量的核电站一年只用30吨核燃料,燃料的运输量仅是火电站的十万分之一。

由此可见,核燃料是一种优质、经济、清洁的能源。

  国内目前运行的所有压水堆核电站包括秦山一期、二期、大亚湾、岭澳核电站均由中核建中核燃料元件有限公司制造并提供核燃料元件。

  □本报记者王一娟

  『前几年大亚湾核电站刚建成的时候,核电站稍有风吹草动,香港的记者便打着的士飞奔而来。』中核建中核燃料元件有限公司(以下简称中核建中)副总经理兼总工程师任宇洪笑着对记者说,『现在不会了。』

  核电站的保险性如此迟钝地带动着众人的神经,而由中核建中需要核燃料部件的海洋压水堆核电站没有断维持着保险运转的优良记载,这使得众人现在因核电的保险性而悬着的心,终究虚浮上去。『现正在众人曾经构成了一个共识,即核电是保险、干净的动力。』任宇洪说。

  核电站与常规火电站最大的不同是,带动电站运行的能源不是煤而是核燃料元件。因此,核燃料元件又被称作核电站的核心,是核中之核。毫无疑问,核燃料元件是核电站运行的第一道安全屏障,它的质量如何,关系到核电站能否安全运行。核电站业主曾用『核电站是铁,核燃料是钢』来形象地比喻它们之间的关系。

  天府之国里的核电『粮仓』

  四川因物产丰饶而享有天府之国的美誉,有核电『粮仓』之称的中核建中恰好位于四川宜宾市。在这里,中核建中几乎尽人皆知。

  中核建中是我国目前唯一的压水堆核电燃料部件打造输出地,建有国度级企业技能核心。之因为称其为核电『谷仓』,是由于它已为国际正正在运转的一切压水堆核电站和巴基斯坦的恰希玛核电站消费供给了4000多组燃料组件,该署核电站囊括浙江秦山、广东大亚湾、广东岭澳,之类。中核建中行将为江苏田湾核电站需要换料燃料组件、以及为正在建的方家山、红沿河等核电站需要首炉核电燃料元件。

  更令人称奇的是,中核建中制造的4000多组燃料组件、近百万支燃料棒,多年来在核电站反应堆内安全运行,无一支因制造原因破损,创造出了『零破损』纪录。

  20世纪80年代后期,伴随着我国核电站的建设,中核建中自主建成了我国第一条压水堆核电站燃料元件生产线,并为秦山一期30万千瓦核电站生产并提供了首炉燃料组件和相关组件,填补了国内核电元件制造的空白。从90年代开始,通过引进国外先进的燃料组件制造技术和不断自我创新,建成了大型核电站燃料元件生产线,成功制造出了90万千瓦AFA2G燃料组件,实现了大型核电站燃料元件国产化的目标。

  2001年8月,中核建中成功制造出AFA3G高燃耗燃料组件并投入生产,标志着我国核电燃料制造水平跻身于国际先进行列。2006年,又成功制造出M5AFA3G燃料组件并投入正式生产,标志着公司掌握了当今世界最为先进的核燃料元件制造技术。

  自企业创建以来,中核建中这个核电『粮仓』从无到有、从小到大的发展历程,向世界仅有的十几家同行证明着:中国的核电燃料元件生产技术和产品质量已经达到世界先进水平。

  到车间体验核安全

  提起核燃料,人们会联想到原子弹,想到核辐射,因此,生产核燃料的工厂也被蒙上了一层神秘的色彩。

  7月28日,记者一行来到了中核建中的生产车间。进入车间之前,记者被要求穿上白大褂,戴上帽子、手套,穿上鞋套。公司负责人告诉记者,穿上防护服,不仅是为了保护参观者,而是因为生产二氧化铀芯块需要洁净的环境,如果手上的汗渍接触到了芯块,就会对其质量产生不利影响。穿上防护服是为了保证人的活动不影响核产品的品质。

  核燃料元件生产的铀原料———六氟化铀,在常温下是固态的,装在密闭金属容器里。六氟化铀经过化工转化、粉末冶金等工艺,得到成品二氧化铀芯块。二氧化铀芯块装入锆管进行密封焊接,检验合格后就得到了需要的燃料棒。有了燃料棒,再与其它零部件一起按规定要求进行组装,就得到了所需要的燃料组件。

  在车间,记者看到,每根燃料棒上都贴着类似商品条形码的标签,中核建中生产调度室主任吴方奇告诉记者,这便是燃料棒的『户口』。万一将来核电站运行出现问题,可以据此查到出问题的燃料棒出自哪个车间,是什么时候生产的,生产工人是谁等等。从而可以在第一时间查找原因,以保证核电站的运行安全。

  核燃料元件生产线在设计、建造和运行使用过程中有其固有的安全性。核燃料生产线所用的铀物料是铀235富集度低于5%的低浓缩铀,这与制造原子弹用的铀235富集度高于90%的高浓缩铀有着天壤之别。核燃料元件生产线使用的铀原料不会引起核爆炸,正像啤酒和白酒都含有酒精,白酒因酒精含量高可以点燃,而啤酒则因酒精含量低不能点燃一样。

  车间主任张立雄说,这些二氧化铀芯块只具有天然放射性,只有放到反应堆里发生受控核裂变后才会有很强的放射性。在中核建中工作一年接受的辐射量,与坐几次飞机受到的辐射量相当。『我们在这里工作了几十年,身体都非常健康,这就是最好的证明。』吴方奇的话引来大家一片笑声。

  零破损与100遍阿拉伯数字

  核燃料元件在核反应堆中长期处于强辐射、高温、高压以及高流速的环境中,其质量要求很高。因此,核燃料元件制造是一项科技含量很高的技术。

  一座百万千瓦级的核电站,如果非计划停堆一天,就将造成上千万元的损失。不仅如此,核电站一旦出现安全问题,还会给国家核电的发展蒙上阴影。

  令人欣慰的是,中核建中提供的所有燃料元件在反应堆内没有因制造原因发生过破损,保持了『零破损』的最好记录。

  记者曾听说,在中核建中,最『牛』的部门是质量保证处,他们有下达停工令的权利。当与质保处的处长、副处长们一番交谈之后,我明白了为什么。

  质保处副处长邓卫举了一个例子。1996年,一位员工书写产品数据中的『3』时不规范,被后一岗的员工误认为『5』,负责检验的人员在发现最后的数据不对后没有去查找原因,而是改变了另一个参数。当发现问题后,质保处立刻下达核品生产线全线停工1天的命令,同时岗位人员按国际要求进行了两周的阿拉伯数字抄写练习。『一个数字要求写一百遍,质量问题就是要小题大做。』邓卫说。

  在中核建中,凡事均有规范,凡事都有记录。质保处处长童慎修说,处理发生的任何问题,我们都有规范的程序。比如,质保文件写错了,正确的改法应该是,在错处划上一道杠,旁边写上修改者的名字和修改日期。『从原材料进入生产线的那一刻起,每一个生产过程都是在质保文件的控制下操作的,不受控的产品哪怕是合格的,我们也不能提供给

用户。』童慎修说,核产品的质量不能只靠最终的把关,有些缺陷是检验不出来的。因此,我们生产过程中把好每一道关口,做到每个人都是一个安全屏障,保证产品不仅检验数据合格,而且质量确实过得硬,这样才能真正符合客户的要求。

  质保处的权威性和话语权从哪里来?在中核建中的《质量手册》上,记者找到了答案。在这本标有编号、版本、页数、密级的手册的第一页,是公司总经理畅欣签名的『总经理颁布令』,上面写着:『作为公司总经理,我对质量管理工作和产品质量负有全面责任……授予质量管理部门足够的权力和组织独立性,使其有权停止一切违反质量管理要求的活动,在处理质量问题时不受经费和进度的约束,直接向质量管理者代表或我报告。』有了总经理的『尚方宝剑』,质保处工作起来如鱼得水。

而质保处也的确是一个技术水平过得硬的团队。质保处共有34名员工,2人取得研究员级高工资格,有13位高级工程师,6位国家注册审核员,24位国级级注册质量工程师。

不知是巧合还是必然,中核建中现任总经理畅欣、副总经理孙毓宝、副总经理兼总工程师任宇洪均担任过质保处处长“正因为有了这些,咱们需要的一切燃料部件正在反响堆内没有因打造缘由发作过破烂,维持了‘零破烂’。总社会压水堆燃料部件消费厂家共有十多少家,与他们相比,咱们维持了优良记载。”畅欣非常骄傲地对于新闻记者说。

 

 

 
 
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