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不斷創(chuàng)新,提升核電“軟”實力

2022-03-09 09:54:11 科技日報   作者: 記者 孫 瑜  

概率安全評價(PSA)被形象地比喻為“核電廠的醫(yī)生”,是一種定量評價事故發(fā)生概率及其潛在后果的系統(tǒng)性方法。

PSA能為核電廠進行診斷,保證其安全運行。具體來說,在核電廠設(shè)計階段,PSA可以找出設(shè)計薄弱環(huán)節(jié),優(yōu)化設(shè)計方案,提升核電廠安全性;而在核電廠運行階段,PSA可以評估電廠風險水平狀態(tài),優(yōu)化運行風險管控,在保障安全水平的情況下提升電廠經(jīng)濟性。

1984年,我國開始PSA相關(guān)研究。研究發(fā)展到2010年,仍面臨著分析范圍不夠全面、分析建模工具依賴進口軟件、拓展應(yīng)用的自主性和靈活性不足等問題。

自2010年到2020年,國家電力投資集團有限公司作為牽頭單位,國家核電(上海核工院)依托大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站國家科技重大專項中的“CAP1400關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)研究”課題,開展“全范圍PSA分析體系和先進分析工具的開發(fā)及應(yīng)用”研究,開發(fā)了一套全面、完整、獨立的PSA技術(shù)體系,打通了從基礎(chǔ)方法工具開發(fā)到全流程應(yīng)用的上下游屏障。

十年磨一劍,團隊成功開發(fā)高性能計算引擎SPACal,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了涵蓋設(shè)計建模、運行服務(wù)和安全監(jiān)管等各個方面的PSA軟件體系,實現(xiàn)了核心算法和軟件代碼完全自主。

在“國和一號”的研發(fā)設(shè)計過程中,我國核電軟件自主化工作取得了不少突破,捷報頻傳。

全球超過60%的核電廠計劃外停堆來自于設(shè)備失效,疲勞、斷裂損傷正是設(shè)備失效的主要原因。

2020年,國家核電(上海核工院)工程設(shè)備所設(shè)備力學室主任劉暢主持的“基于信息統(tǒng)計分析的含缺陷結(jié)構(gòu)安全風險評估系統(tǒng)軟件開發(fā)”課題正式進入實施階段。

2012年,劉暢與重大課題結(jié)緣,開始參與“國和一號”疲勞監(jiān)測系統(tǒng)的自主研發(fā)項目。疲勞監(jiān)測系統(tǒng)能夠為核電設(shè)備壽期管理及延壽提供數(shù)據(jù)支撐,提高核電站的安全性。

在疲勞監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)攻關(guān)階段,劉暢從基礎(chǔ)理論到工程實踐,一樣樣學好,一件件弄通,在主設(shè)備的測點篩選、水環(huán)境疲勞計算方法、基于“格林函數(shù)法”的瞬態(tài)溫度場計算方面,作出了開創(chuàng)性的貢獻。

“填補國內(nèi)技術(shù)的空白,除了方案開發(fā)過程中的反復評審、核心算法的反復推敲驗算等工作,最主要的還是不斷地創(chuàng)新。”能為團隊作出屬于自己的貢獻,是最讓劉暢高興的事情。

創(chuàng)新,讓核電軟件的研發(fā)設(shè)計人員敢于走前人沒走過的路,為世界貢獻中國智慧。

2016年11月,經(jīng)過6年攻關(guān),國家核電平臺成員單位國核自儀開發(fā)的NuPAC平臺(數(shù)字化反應(yīng)堆保護系統(tǒng))通過國家核安全局的評審。1個月后,NuPAC成為國內(nèi)首個獲得美國核管會評審發(fā)證、具備完整自主知識產(chǎn)權(quán)的核電廠安全級數(shù)字化儀控系統(tǒng)平臺。




責任編輯: 江曉蓓

標簽:核電