三代核電站堆芯儀表系統(tǒng)實現(xiàn)國產化

近日，國核自儀聯(lián)合國內相關制造單位，成功完成“國和一號”示范工程核電站堆芯儀表系統(tǒng)的國產化攻關任務，相關設備均已順利通過堆上試驗和我國核安全設備監(jiān)管要求的全部鑒定試驗，標志著我國具備了該系統(tǒng)的國產化制造供貨能力。

堆芯儀表系統(tǒng)用于測量反應堆堆芯內部三維中子注量率分布，從而實現(xiàn)堆芯三維功率分布監(jiān)測。堆芯儀表系統(tǒng)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(tǒng)作為核電站反應堆安全運行監(jiān)測的關鍵設備，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鍵設備的技術難題之一。

為徹底改變該系統(tǒng)長期依賴進口的局面，從2010年開始，國核自儀聯(lián)合國內相關單位依托國家科技重大專項，開始了對該系統(tǒng)國產化的攻關研究。

在堆芯儀表系統(tǒng)國產化攻關任務中，釩自給能中子探測器是關鍵且要求最高的設備，這也是國產化研發(fā)攻堅中遇到的核心難題之一。為實現(xiàn)核心部件的國產化攻關，國核自儀承接國家重大專項以來，歷經(jīng)10年不懈探索，通過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項技術指標，于2020年6月完成自給能中子探測器定型工作，實現(xiàn)了這一關鍵設備國產化。

據(jù)了解，三代核電堆芯儀表系統(tǒng)均使用在線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、體積小、結構可靠和不需要外部電源供電的優(yōu)點，在線式堆芯測量儀表將成為今后反應堆裝置監(jiān)測的主流趨勢。而自給能中子探測器，國外在60年代就已開始研發(fā)并投入使用，其中俄羅斯、法國和加拿大生產的自給能探測器制造工藝較為成熟、性能較為穩(wěn)定，我國的相關研究起步較晚。國產化堆芯儀表系統(tǒng)將在“國和一號”等新一代核電站堆型上投入工程使用，同時也具備為我國在運非能動核電站進口堆芯儀表系統(tǒng)實現(xiàn)國產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。

來源：國家電力投資集團有限公司

核致薈學院企鵝號

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