我国加快完善核电标准体系
3月17日,“核电厂常规岛与BOP标准体系讨论会” 在苏州召开,来自国家能源局、中国机械工业联合会、国家标准化管理委员会以及设备生产企业的代表,就核电厂常规岛与BOP标准体系的建立与修订等内容进行了研讨。“自确定压水堆核电厂标准体系建设规划之后,核电标准建设领导小组已召开几次会议讨论审议相关内容,目前各方都在紧锣密鼓的进行有关标准的制订工作。”参加此次讨论会的业界专家向记者透露。
采访中记者了解到,未来我国将通过三个阶段逐渐建立与我国工业化水平相适应的核电标准体系。其中,2009~2011年为第一阶段,即基本完成满足二代改进型压水堆核电厂标准体系的主要工程建设和运行标准的制修订;2011~2013年为第二阶段,即在完善二代改进型压水堆核电厂标准的同时,启动条件成熟的第三代AP1000技术的标准制订工作,构建三代压水堆机组的基本标准构架;2013~2015年为第三阶段,完成三代压水堆机组所需标准的制订工作,使标准体系全面覆盖二代改进型和基本覆盖三代压水堆核电厂。
核电标准困局
过去一年中,我国核电建设大提速。在浙江三门核电站之后,山东海阳和广东台山核电项目也相继开工建设。截至去年底,我国已核准10个核电项目28台机组,在建规模达到2192万千瓦,是世界上在建核电规模最大的国家。
但遗憾的是,在我国核电高速发展的背后缺乏自主核电技术标准的有力支撑。“尽管各方都在积极描绘核电工业的发展蓝图,但核电标准体系的缺失将直接影响我国在核电领域实现自主化。”一位中国机械工业联合会重大装备办的专家在接受记者采访时表示,“一方面,核电自主化发展需要依靠标准为其设计、建造、运行、管理提供统一的技术依据;另一方面,核电标准是在核电设计、建造、运行、管理等活动中有关各方协同攻关、协商一致逐步建立和完善起来的,是核电自主化的重要内容。”
我国的核电标准工作起步于上世纪80年代,经过20多年的发展,目前已制定了近100项国家标准和400多项行业标准,其中绝大部分是核岛相关标准。在此过程中,上述标准体系基本满足30万~60万千瓦核电机组建设的需要。但是与当前引进第三代AP1000的消化、吸收和再创新,以及建设一批二代改进核电机组的新形势需要相比,我国核电标准还存在很大的差距。
“目前在我国核电和核装置建设中,大多使用国外标准和少量企业标准,还没有形成系列的行业标准和国家标准。”这位中机联重大装备办专家表示。
据悉,自1984年开始,由于我国先后引进法国、加拿大、俄罗斯、美国等国的技术,所以技术路线和标准都不统一。例如,正在运行的11座核电机组中,秦山一期、秦山二期3套国产机组和秦山三期两套引进加拿大技术的机组,采用的是美国ASME标准;田湾两套引进俄罗斯的百万千瓦机组,采用俄罗斯核电标准;另外4套采用法国标准。
截至2009年12月,在我国已核准的10个核电建设项目及在建和待开工的28台机组中,所采用的技术路线大致分为二代改进型技术、三代技术及高温气冷堆,采用的标准则分为美国ASME标准、法国RCC-M标准,以及国内的混合标准等。
对此,上海电气重工集团总裁吕亚臣认为,在核电标准体系建设方面我国还存在以下问题。第一,核电标准专业覆盖面不够,核电设备质量控制、国产化材料选择等一些专业基本未涉及,核安全重要设备包括大型铸锻件等相关标准缺口比较大;第二,在参考和移植多个国家和组织的规范、标准时,缺乏基础性实验验证和分析研究,编制出的标准和规范与我国已有的工业基础和技术体系缺乏衔接,影响了标准的适用性;第三,现有标准大多参照上世纪80年代初的国外标准,但是近20多年来,国内外的核电技术和设备有了很大的发展和提升,因此现有标准不能反映核电技术发展的最新成果和成熟经验等。
采访中记者了解到,除上述多种技术路线和多种标准同时运行以外,国内即使在同一种技术路线和同一种援引标准下,不同的业主和不同的设计单位所形成的相关实际核电规范或标准也不尽相同。“对于设备制造企业而言,标准的不统一使企业在生产过程中陷入了被动。”上述重大装备办专家指出,尽管部分企业已具备核电设备制造的国际资质,“但资质认证同核电标准不可混为一谈,资质认证是检验企业是否具备生产资格,而产品质量的好与不好,则需要依靠标准来判断。”核电标准建设步伐加快
“2030年以后,中国无论从机组数量,还是研发能力上肯定会走在世界的前列,但如果现在不积极推进核电标准体系建设,就会形成制约我国核电发展的瓶颈,并且容易受制于人。我们现在已经感受到这种瓶颈的制约了,今后随着核电大发展,这种瓶颈的制约作用肯定会更加明显。”时任国家能源局副局长、核电标准建设领导小组组长的孙勤曾表示。
为此,在“引进、消化和吸收国外先进技术和标准的基础上,用5~8年建立起自主的核电标准化体系”的总体思路的指导下,我国自2005年起着手建立核电标准体系的准备工作。期间形成的《压水堆核电厂标准体系项目表》,初步确定了含有680项标准的核电标准体系,包括通用和基础、核电前期工作、工程设计、设备、建造、调试、运行和退役8大类,范围覆盖了核电厂的全寿期。
2007年2月,核电标准建设领导小组正式成立,由时任国防科工委副主任孙勤任组长,负责领导组织协调实施核电标准体系建设。在此之后,该领导小组相继审定和初步完善了《核电标准建设工作规则》和《压水堆核电标准建设“十一五”规划》等。
与国际实践经验和惯例类似,我国的核电标准体系也将呈现四层次金字塔结构。其中,顶层为国家立法机关制订的法律;第二层为政府制订的法规;第三层是国家及行业标准;第四层是企业制订的核电企业标准。
“近日,在原有基础上,该标准体系中又增加常规岛和辅助设施的标准近490余项及设备调试准则等内容。”参与上述标准制修订的业界专家告诉记者,此前讨论审议的《压水堆核电厂标准体系建设规划》和《压水堆核电厂标准体系项目表》等顶层设计文件发布之后,国家能源局正组织行业内技术力量,集中开展标准修订任务,并同时加强核电领域的技术管理和控制。
据悉,正在制修订的核电标准体系将是对过去实践经验的总结,并指导核电设计、制造、建设、运营的各个环节。“从核电的厂址选择,各种安全评定,到设备的制造乃至最后的核电站退役后的处理等各方面都有严格的要求与规定。”上述专家表示。
而就核岛机械设备领域而言,目前标准的制订工作也在抓紧进行。在中国机械工业联合会重大装备办负责此项工作的专家案头,记者看到了有关《核电厂常规岛与BOP标准体系》、《压水堆核电厂核岛机械设备制造规范》等相关资料,“截至2009年12月底,我国核岛机械设备领域标准273项已制定完成22项,正在制订71项,待修订47项,待制订133项。”该专家告诉记者,“根据核电技术的未来发展,我们还将增加及删减其中的有关内容。”
发展中的“整合”路径
事实上,纵观国际核电标准体系建立,无一不是立足于本国工业基础和技术体系建立自主的核电标准体系,全面支撑本国核电发展的需要,从而推进了核电产业的快速发展。
其中,美国核电标准是依靠原创技术推动,形成以专业为主线、门类齐全、适用于多种技术发展需要的通用体系(ASME、IEEE、ANS、ASTM等协会标准),该标准能够全面满足核电选址、工程设计建造、运行和维护的需要,并在美国、北美地区及亚洲、欧洲部分国家得到广泛应用。法国则立足本国工业(主要在材料、无损探伤技术等方面),参照美国标准,形成了主要以工程型号为主线的压水堆专用体系(RCC系列标准)。此外,日、韩两国的工业体系战后虽由美国扶植建立,核电设备制造业主要执行美国ASME标准,但后期也参考国际标准和美、法核电标准逐步构建本国体系。
就我国目前核电标准体系建立情况,在接受采访时多位业界专家均表示,尽管各方对于核电标准体系都已有了明确认识,但由于核电涉及的领域及环节众多,要想形成完整、规范的标准体系并非短期内可以完成,加之我国同时拥有第三代核电AP1000技术及第二代改进型技术两套核电技术路线,这些都对核电标准体系的建立提出了更高要求。
针对这一问题,业界专家呼吁应尽快统一我国核电发展的技术路线,整合有关资源。对此,我国《核电中长期发展规划(2005~2020年)》也明确要求“统一发展技术路线”,并在此后将第三代核电技术的引进作为主导我国今后的核电发展技术路线。
但现阶段,中国的核电发展思路仍是二代改进型核电站与第三代核电站的建设同步进行,下一步核电发展的重点则将是通过依托工程,对第三代核电技术加以实施,逐步消化吸收,实现三代核电的自主化。
据悉,目前我国已花费数百亿元分别从不同的公司购买及合作生产不同体系的第三代核电技术——美国西屋AP1000技术、法国阿海珐EPR以及俄罗斯VVER核电技术。
有专家坦言,由于在核电领域,中国起步较晚,自主研发能力较弱,整合资源及技术是实现快速发展的有效途径之一。“目前世界上最具有商业价值的建设项目和先进技术,分散在我国不同的企业集团,无法形成合力。”国家核电技术公司董事长王炳华曾多次向政府高层呼吁:整合资源,形成合力。
据了解,仅就装备配件的设计而言,不同核电集团的设计院都有自己的一套系统,“同样的配件,每个设计院的设计都不一样,设计存在差异,这让设备制造企业非常头痛。”不少企业抱怨,“同样的参数、产品,在不同的设计要求下,产品最后检验时却有的合格,有的不合格。”
“核电投资公司、设计单位之间由于对引用国外标准的理解以及自身在核电发展方面的经验、技术等差异,形成各自的规范或标准(尤其是核电核岛主设备和大型铸锻件方面),相互之间缺乏统一性和协调性,严重制约了我国核电战略的有效推进。”业界专家指出。
“尽管目前国内对于二代改进及三代核电技术的争论还较多,但是这并不应影响各大核电投资公司及设计单位等机构间形成核电产业合力。”在此前举办的第十一届中国国际核工业展览会上,一位国家核电技术公司的内部人士在和记者交谈中表示。
除此之外,专家也指出,在核电标准体系建立的过程中,设计、工艺、生产人员的素质;RCC和ASME标准(规范)的研究、核电领域自主检验、试验、鉴定等标准和体系的建立等都是不可缺少的必要环节。“核电标准体系的建立不是一劳永逸的事情,在选址、设计、制造、建造、调试、运营和管理的各环节都建立一套既符合中国国情,又与国际接轨的核电标准体系需要必要的科研试验及国内经验反馈作为支撑,并与我国的工业和技术体系保持衔接与一致。”上述参与标准制订的业界专家告诉记者。