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我国核电站有了自己的“中枢神经”

发布时间:2018/12/07 创新

控制核电站一两百个系统、近万个设备运行和各类工况的DCS(数字化控制系统),被比作核电厂的“中枢神经”系统。安全级DCS可实现事故工况下反应堆安全停堆、专设安全设施驱动等功能,被认为是核电仪控领域的至高点。

6日,我国首套军民融合安全级DCS平台——“龙鳞系统”发布。

“这是我国拥有完全自主知识产权的平台,适用于核电站、研究堆、小堆、动力堆等多种反应堆控制系统。”中核集团总经理顾军说,“龙鳞系统”的问世,让我国安全级DCS具备了“走出去”的条件。

历时30年 梦想照进现实

在多年工程经验基础上,1988年,中核集团中国核动力研究设计院(以下简称核动力院)开启由军转民、军民融合发展的征程,参与设计秦山核电二期工程反应堆与一回路系统。

那时核动力院只负责设计,设备则从国外采购。一次产品验收时,设计人员发现技术指标与设计需求不符,希望整改时却被供货商傲慢地拒绝了。

设计所所长助理、仪控专业首席专家刘艳阳曾立下誓言,仪器仪表也要全面实现自主化、国产化。

“我们是与全世界最多DCS厂家打交道的设计院,这不仅有助于我们了解和熟识国外仪控系统的先进技术和理念,也为核动力院推进仪控领域军民融合发展奠定了扎实的基础。”核动力院副院长吴琳说,在参与多个核电工程设计过程中,核动力院逐渐从旁观者、参与者变为主导者。

军民技术存在明显差异

近年来,国内其他核电集团开始打造核电厂安全级DCS产品。2013年底,核动力院决定自筹经费,启动核电厂安全级DCS——“龙鳞系统”研制项目,为时五年。

在核动力院设计所副所长李庆看来,开发“龙鳞系统”是我国核电走出去的必然要求,“民用领域的标准比较高,希望军民融合,形成更加安全的安全级DCS。”

仅有的数十名研发人员,开始攀登核动力院第三次创业的制高点。随着工作的逐渐深入,他们发现任务难度大大超出预期。

“无论是人力还是资金,‘龙鳞系统’明显投入不足。”设计所副总设计师王远兵告诉记者,DCS是集计算机、控制、通讯等多门类学科于一体的复杂系统,同类仪控企业攻克这类项目时,团队规模达七八百人,需七八年。

与核动力院已有的研究基础相比,“龙鳞系统”有着明显差异,这给研发带来不少难题。

“以往的工程仪控系统规模较小,通常在1000点左右,核电厂安全级DCS系统的规模则大于3500点,产品规模的扩大给生产工艺、质量控制等提出了新挑战。”核动力院设计所仪控中心副主任马权说。

不到4年完成取证

经费不足,核动力院自筹2亿多元予以支持;人员不足,从社会上招聘引进优秀人才;时间不够,大家采取“611”工作模式,即一周工作6天,每天至少工作11个小时。

从敲定概要方案到交出第一套原型样机仅用时3个月;从版本固化到试验完成仅用时12个月;从国家核安全局受理到取证仅用23个月……如今,设计所仪控中心主任吴志强带领的仪控队伍已经由最初的数十人,扩展至近300人,涉及设计、研发、制造等领域。

今年6月21日,“龙鳞系统”接受地震试验。这是取得国家核安全局颁发许可证前的最后一项试验。

“这次试验,设备要是稍有闪失,取证的日子不知要推迟多久。”马权至今记得,当试验结束,设备安然无恙时,现场一片欢腾,有的人热泪盈眶。

为满足军民两用需求,研发人员始终严格遵循核电厂和军用核动力装置安全仪控系统两方面的标准。“我们通过了最全面的鉴定试验,适应军、民用环境。”核动力院核电工程指挥部常务副总指挥许余说。

在吴琳看来,“龙鳞系统”的发布,意味着核动力院有了参与市场竞争的资格,后续将与世界先进企业对标,朝着小型化、智能化、无人值守核电厂等方向拓展应用空间。(科技日报北京12月6日电)

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