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记者:核级DCS研发最大的技术难点在哪?
江国进:核级DCS一方面要保证反应堆安全停堆,需要停堆的时候一定不能出现拒动;另一方面又要保证反应堆的正常运行,防止误动。拒动和误动两个关键因素必须要取得平衡,才能使核电站安全性和经济性得到保障,这是核电站核级DCS研发的难点所在,因为这就意味着更为复杂的设计工作。
核级DCS设计上要采用多重冗余架构和多样性技术,多重冗余主要是采取多个同样设备同时独立工作,以避免单一设备失效引发系统的不可用,比如目前电站常用的四组同样的设备同时独立工作,当其中的两组设备同时发出动作信号时才进行实际的停堆和专设控制动作;多样性技术是指采用不同的技术来实现同一个功能,以避免共因故障引发的多个冗余的设备出现故障,比如,我们会同时监控反应堆压力和温度等多种工艺参数,来对核反应堆的状态进行监视。
正因为设计的复杂性和要求的苛刻性,核级DCS的研发困难要远高于非核级DCS,而在这当中,核级DCS软件的研发难度又远高于硬件。
记者:核级DCS产品质量如何保障?
江国进:第一,严格的鉴定试验来保障产品的设计及研发。硬件鉴定试验主要包括:基准试验、环境试验、EMC电磁干扰试验、抗震试验等。第二,软件的测试及鉴定要求更加严格,例如我们的FirmSys是四回路、多重冗余设计,以防止误动和拒动。核级DCS软件还要进行验证与确认(V&V),而核级DCS软件的V&V是一个世界性的关键技术问题。此外,DCS设备还要与现场的工艺系统相结合,与所有设备连起来进行验证,从工期上讲核级DCS设备从研发到走向应用需要经过设备鉴定、产品制造、现场安装、现场调试四个关键点,整个过程大约要四年半左右才能发电,并且还有两年的设备质保期。可以看出核级DCS设备真正应用成功是一个长期的过程,也是一个经历重重验证的有保障的过程。
记者:目前这套核级DCS与国际厂商的产品是否存在差距?
江国进:从成立时间上来讲,广利核要比其他4个国际厂商晚,但是我们的核级和非核级DCS产品和技术可以说并不比国外差,非核级DCS的应用是很好的证明。目前,从非核级产品的应用来讲,我们与西屋、三菱电机这些公司产品的可用率相当,并且中广核旗下已经商运的宁德核电1台机组、红沿河核电2台机组,它们的非核级DCS从投运至今一直没出现过故障,运行状况良好。
从技术的角度讲,核级DCS从研发启动之初就依据国际通行的核安全法规和标准要求,并且在主要技术指标上与国际先进水平对标;从工程应用来看,在启动百万千瓦机组应用之前,FirmSys已经在高温气冷堆、大亚湾升级改造等项目上有一些应用业绩,其中的一些系统已经投运,一直安全、稳定运行。在百万千瓦级核电机组上的应用是一个大的挑战和跨越,阳江5、6号机组核级DCS的应用将标志着广利核的研发体系和质量控制体系达到世界先进水平。
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