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长缨在手 敢缚苍龙

 
 
 
 
 

日志

 
 

我国首次实验室规模核燃料后处理热试验成功  

2015-10-29 10:38:51|  分类: 核能技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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我国首次实验室规模核燃料后处理热试验成功 - kktt - 长缨在手  敢缚苍龙
 
    10月25日,中国原子能科学研究院核燃料后处理放化实验设施首次热试验顺利完成。首批辐照过的核燃料成功处理完毕,顺利拿到铀钚产品,为该流程下一步进入实际应用奠定了坚实的基础。本次实验室规模核燃料后处理热试验在国内尚属首次。
  我国实施“压水堆、快堆、聚变堆”三步走战略,坚持闭式燃料循环技术路线。此次先进后处理工艺流程热试验成功验证了原子能院自主研发的先进无盐二循环基础流程,对建设后处理厂,构建我国先进核能系统具有重大意义。
  自9月1日,热试验启动以来,原子能院核燃料后处理放化实验设施运行累计时长420小时,工艺流程运行稳定,试验关键指标均达到设计要求。本次热试验是以核燃料元件棒为试验对象,试验过程包括元件剪切、元件溶解、铀钚共去污分离、铀纯化循环和钚纯化循环五个环节,试验全程实现机械手远距离操作,关键技术指标均达到工艺设计要求。热试验是后处理技术研发中最重要也最具挑战性的环节,开展热试验之前,原子能院已开展了多轮冷铀试验和温试验。
  先进无盐二循环流程是原子能院历经二十余年自主研发的后处理工艺流程,多项关键技术获国家发明专利,研究成果获国家科学技术进步二等奖2项,获国防科学技术进步一等奖1项、二三等奖近10项。相比传统的Purex流程,先进无盐二循环流程以“经济、安全、废物最小化”为目标,通过“无盐”技术的应用,简化了工艺流程,减少了废物量,提高了铀钚分离系数,充分体现了保障核能可持续发展的先进理念。
    放化大楼是我国重要的核燃料后处理研究平台,是一个集先进设计理念、先进工艺流程和先进系统设备于一体的国家级大型科研设施,2003年国防科工局正式予以立项,2008年开工建设,2014年通过国防科工局的验收。(王丽丽 段晓燕)

来源:中核集团  日期:2015-10-28


记原子能院放化大楼首次热试验成功
来源:中国核工业报  日期:2015-11-18 

    编者按:9月1日~10月25日,中国原子能科学研究院核燃料后处理放化实验设施(简称“放化大楼”)首次热试验证牵动人心。此次热试验,是对原子能院自主研发的后处理先进无盐二循环流程成果的重要检验,标志着我国乏燃料后处理技术基础能力建设和核心技术自主创新取得重要突破,也为我国核燃料闭式循环发展提供了重要的技术保障。

  9月1日,热试验成功启动;10月25日,热试验工艺运行任务顺利完成。热试验累计运行时长420小时,工艺流程运行稳定,试验关键指标均达到设计要求。
  此次热试验以反应堆乏燃料元件为试验对象,成功完成了包括元件剪切、溶解、铀钚共去污分离循环等环节在内的全流程核燃料后处理工艺流程热试验。
  深秋的夜晚,寒意乍现,灯火通明的放化大楼却因成功的喜悦而暖意融融。首次热试验终于成功了!从2015年年初确定要启动热试验以来,多少个不眠不休的日子,多少个改了又改的试验方案,原子能院的“放化人”顶着巨大的压力,在推进热试验的进程中,就像一支攻克敌方堡垒的军队,当冲锋的号角声响起,战士们冲出战壕,一路披荆斩棘,一路战歌嘹亮!

  10个月,攻坚!

  2015年内必须完成热试验,这项任务已经没有丝毫的退路。而2014年9月15日刚刚完成验收的放化大楼,还需要进行大量的整改和调试工作才能投入应用。因此,2015年完成热试验意味着在近10个月的时间里,要实现两步并作一步的跨越——一边进行放化大楼的整改和调试,一边进行热试验的准备工作。
  “短时间内在放化大楼开展热实验,无论从新设施投用角度,还是从后处理工艺热实验角度,无疑对当前放化所的科技队伍是一次极其严峻的考验。原子能院近40年没有开展过后处理工艺流程热实验,年轻的科技队伍在设施运行和工艺热实验方面均无实践经验”,放化所所长郑卫芳早在一开始就对工作的难度和挑战有着清醒的认识。
  放化大楼是从事强放射性试验的设施,其装备系统十分复杂,在保证其安全、可靠运行的前提下,短时间内完成原有功能单元及工艺设备的安装、调试、整改工作难度极大。同时,热室是密封包裹强放射性的特殊设施,如同是关放“老虎”的笼子,因此,安装在热室内所有设备不仅要求耐辐照、耐腐蚀,而且还必须有高的可靠性。热室内试验设备一旦出现问题,包括设备维修、更换,必须能隔着热室墙通过远距离机械手来完成。因此热室安装的东西必须越简单越好,最大程度减少使用易损部件,尽量不使用电子元器件、转动部件。很多市场上采购的仪器设备都要进行拆解和改装才能使用。即便是一个小小的阀门,为了方便机械手操作,其把手结构的设计也要先后试验很多遍才能最终定型。
  但任何困难都不能成为拖延热试验开展的借口。年初工作会议,放化所将顺利完成热试验定位为2015年全所首要重点任务,并举全所之力加快推进。郑卫芳和他带领的团队已经记不清有多少个日夜曾披星戴地奔忙于放化大楼、设备加工厂和实验室。也记不清曾为攻克一个个难题,利用节假日组织召开了多少次研讨会。但是他们相信所有的付出都是会有收获的。

  100天,冲刺!

  有人觉得,放化大楼都已经建成了,用起来有这么难吗?只有亲身经历了放化大楼热试验工作的人才能真正理解其中的艰辛。
  3月12日,热试验100天倒计时开始,放化所也开始了最后的冲刺。热试验就像一个精密复杂的系统,需要各个零件很好的协调、配合,共同运作、各司其职,这样整个系统才能正常运转。这种合作很像“二人三足”,大家绑在一起,既需要每个人都全力以赴,更需要相互间的紧密配合,只有这样才能以最快的速度向前奔跑。而本次投入热试验任务中工艺和运行两条线就好比这两个人,而三个研究室31、33室和放化大楼运行管理室就是那“三足”。
  31室承担着工艺线的重要任务,即负责开展全流程热试验工作。为了按节点完成这项艰巨任务,确保热试验顺利、如期开展,从实验台架的设计到热室安装,他们进行了反复地模拟操作、试验和改进,确保了相关工艺设备按期投入使用。
  33室承担了各工艺点大部分分析任务。负责按期完成各种分析设备的安装及调试,确保近年开发、建立的新方法在热试验中能成功投入使用,当好工艺的眼睛。
  放化大楼运行管理部承担了放化大楼中相关设备调试整改以及配合开展热试验的任务。他们攻克了一个又一个难题,保证了元件剪切系统、热室运输线、样品分装系统,辐射防护系统等热试验关键设备、设施的成功投用。
  有人问放化所副所长张国清“在这样巨大的压力之下,大家都绷着一股劲埋头苦干,但是你们有没有想到过失败,害怕失败吗?”张国清淡淡一笑,坚定地说:“理论上来讲,科学试验是允许失败的,要在反复失败的基础上取得成功。但后处理先进无盐二循环流程是20年磨一剑,放化大楼投入应用,进行首次热试验具有划时代的意义,任务已没有退路,我们失败不起!”(杨晓军)
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