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核电这个新能源有着其独特的优势,而继日本核泄漏,更多的是隐患,一些地方已关闭部分核电站,而一些地方正在大力建设,核电站的建设是怎样,数字化模拟助力核电安全发展。
跟随数字技术合成的逼真画面,自由进入一座核电站,无论是常规岛里的汽轮机,还是核岛中的燃料棒,都近在咫尺。踱步在核电站中,每一处都触手可及,记者日前在“达索中国论坛”上就感受了一把三维仿真模型带来的全新体验。
目前,我国的核工业尤其是核电正迎来新的发展机遇,而如何确保核电在安全的前提下高效发展,继而更好地服务于社会,是核能界人不断思考的问题。当然,除了硬件设施制造和安全水平的不断提升,软件技术的发展也引来关注。现在,数字化仿真和信息化管理正“走近”核电,并为核电带来全新的面貌。
据了解,目前很多国家在包括核电在内的工业领域采用了达索系统的3D技术和PLM(产品全生命周期管理)解决方案,包括法国、德国、美国及韩国等。在核电领域,该解决方案包含了核电站的规划、设计、建造、运营、维护及拆解等全寿命周期。
徐钧烈指出,20世纪,核能设备的发展在硬件方面水平已经达到了一个相当的高度,很难再去超越。但进入21世纪后,核能发展还是主要基于软件的升级和新技术的进步。“比如,在建一个核电站之前,可以用CATIA和DELMIA的相关技术,使以后的使用者能够在建造之前就看到核电站的全貌,包括内部虚拟结构以及运转起来的情况,以确保在建的核电站可以达到预期的水平,而不是像以往一样建好之后才发现没有预计到的缺陷和问题,所以前期设计和后期建造上的效率上都有很大提升。”
当问及仿真技术的应用能在多大程度上提高核电运行的安全性,即主要作用于核电建设前期还是事故后的处理分析时,徐钧烈介绍,以紧急冷却系统为例,在核电站的设计中必须设计紧急冷却系统,一般希望能运行至少40年到60年。在紧急情况下,核电站内部的温度可以达到300到500摄氏度,如果用只有10-20摄氏度的海水冷却,冷却系统管道及保护套很容易炸裂,就像玻璃杯倒进过热的水一样。所以,用CATIA提供的3D解决方案往核电站中虚拟地注入海水,然后分析找到最薄弱的环节以及可能引发的紧急情况,这样就能避免同样的问题在下一个核电站建设过程中发生。“这次福岛核事故就表明,其冷却系统的很多关节处炸裂了,而海水没有很有效地注入反应堆。”
据了解,目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一——“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”(人造太阳计划),将全面引进达索的方案。此外,该系统在冰川领域的研究可以一定程度上解决能源资源问题。
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