《非能动实体防火保护结构》

该项目属于核安全、核电厂防火技术领域。

核电站非能动实体防火保护结构是一种由热绝缘材料构成的、具有耐火性能的实体隔离结构,确保位于防火区内被保护设备在规定时间内其功能的有效性,杜绝“福岛”事故重演。核岛内部高辐照环境的特殊性对用于制作该保护结构的材料性有耐辐照、抗DBA等特殊的复合性能要求。自岭奥核电站起,该装置的供货被法国某厂家垄断,长期依赖进口,采购周期长,成本高昂。国外厂家对关键参数和测试办法保密,国产化替代难度极大。随着国内核电市场的增长,无论从采购成本还是从核安全领域,都需要突破上述技术难题,研制具有自主知识产权的核级非能动实体防护类产品。烟台金润核电材料股份有限公司(原烟台金润消防工程有限公司)联合三大核电集团的科研单位,开展了核电站非能动实体防火保护产品的结构、材料、安装工艺和测试方法的研究,取得以下创新成果:

1.结构创新:核电厂防火分区面积大,内部需要被动防火保护的安全停堆设备数量多,使用传统的防火材料无法同时满足核电厂耐火极限、抗震设计基准事故、耐辐照、可去污、载流量等要求。该课题结合核电厂的实际工况创造性的设计出了防火包覆、防火屏障和防火箱体三种非能动实体保护结构形式。与国外同行现有设计相比,此结构不受体积和位置限制,既满足核电厂防火安全要求又利于施工和后期维护。相对于国外同类产品,结构中增加的通风膨胀模块低温膨胀性能优越,更适合国内核电厂使用的电缆或设备的散热要求和工况形式。

2.材料创新:传统的被动防火仅是单一材料构成,该项目中的非能动实体防火保护结构由自主研发的陶瓷纤维毯、玻璃纤维硅酮橡胶布、耐辐照硅酮密封胶、通风膨胀模块、耐火板和热浸镀锌钢化体系等多个部分组成。所有单体材料在模拟60年辐照剂量(>8.5×105Gy剂量)照射下,理化性能稳定。可以单独和组合使用,完全满足核电厂的耐辐照、抗DBA、去污、耐火极限等要求。

3.施工工艺创新:国外同行的防火保护结构仅仅使用某种单体材料对需要保护设备进行简单缠绕,在搭接处使用卡固定。这种施工方式导致整个结构不稳定,无法满足抗震要求。该项目利用粘胶剂、密封胶等柔性材料使整个系统在大位移情况下依然结构稳定,密封性能不降低,满足核电厂抗震性要求,是一种极大的工艺创新。

项目成果在国内所有m310和华龙一号等在建和新建机组中得到应用,参与制定核电行业标准2项,授权自主知识产权17项(其中发明专利2项),国防科技成果鉴定1项,行业专家验收1项。2015年被工信部列入国家应急产品名录(防预防护类),2014年被列入烟台市科技发展计划(已验收)。专家鉴定认为该成果填补国内空白,完全替代进口,在中国核电自主化进程中率先实现国产化,摆脱依赖法国材料的被动局面。使得核电站被动防火保护系统的供货和安装周期由4个月缩短到1个月,停堆维护时间由1个月缩短到3天;每个机组的采购成本由10000万-13000万,压缩为3000-4000万,为国家节约大量外汇。

成果说明

近四年,烟台金润核电材料股份有限公司(原烟台金润消防工程有限公司)自主研发的非能动实体防火保护结构,成功取代进口产品与中核集团、中广核集团、国核集团签订了供货和施工技术服务合同。截至2019年3月,为24个在建机组供应包覆式、箱体式、屏障式种类的非能实体保护结构和其他单体材料,其中包含国内“华龙一号”首堆福清核电、海外“华龙一号”首堆巴基斯坦卡拉奇核电站、俄罗斯技术的田湾核电和法国技术的台山EPR核电站。非能动防火保护结构作为最终产品直接销售给核电的工程公司,并一次性安装在核电站内作为防火设备使用,故而应

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。