【谷騰環保網訊】黨的(de)二(er)十大報告提(ti)出“積極(ji)安(an)全(quan)有(you)(you)(you)序發展核(he)電”，預計到2030年，我國核(he)電機(ji)組規模有(you)(you)(you)望(wang)成(cheng)為(wei)世界第(di)一(yi)。核(he)燃料組件(jian)是(shi)核(he)電站(zhan)的(de)核(he)心(xin)部件(jian)，對核(he)電站(zhan)的(de)安(an)全(quan)性、經濟性和可靠性都有(you)(you)(you)著至關重(zhong)要的(de)作用(yong)。為(wei)此，調(diao)(diao)研組圍繞推動核(he)燃料組件(jian)高(gao)質量發展這(zhe)一(yi)課題進行了調(diao)(diao)查研究。

基本情況

本次調(diao)研(yan)采用現場(chang)調(diao)研(yan)、文件(jian)調(diao)研(yan)與(yu)人(ren)員訪(fang)談相(xiang)結合的(de)方(fang)式，涵(han)蓋(gai)設計、制(zhi)造、銷售、使用單位共計33家(jia)。6月(yue)7日(ri)—10日(ri)，赴中國(guo)核(he)(he)電工程(cheng)有限(xian)公(gong)司、國(guo)核(he)(he)鈾業(ye)發展有限(xian)責任公(gong)司和中核(he)(he)北方(fang)核(he)(he)燃料元件(jian)有限(xian)公(gong)司開展現場(chang)調(diao)研(yan)，與(yu)相(xiang)關(guan)管理(li)人(ren)員、技術(shu)人(ren)員進行廣泛深入交流。

中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國核(he)(he)工(gong)業集團有限(xian)(xian)公(gong)司(si)（以(yi)下簡稱(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)核(he)(he)集團）、中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國廣核(he)(he)集團有限(xian)(xian)公(gong)司(si)（以(yi)下簡稱(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)廣核(he)(he)集團）、國家電力投(tou)資集團有限(xian)(xian)公(gong)司(si)（以(yi)下簡稱(cheng)國電投(tou)集團）等結合各(ge)自技術路(lu)線開展(zhan)了核(he)(he)燃(ran)料(liao)(liao)組(zu)件(jian)(jian)的設計(ji)研發(fa)工(gong)作。中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)核(he)(he)建中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)核(he)(he)燃(ran)料(liao)(liao)元件(jian)(jian)有限(xian)(xian)公(gong)司(si)和中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)核(he)(he)北方核(he)(he)燃(ran)料(liao)(liao)元件(jian)(jian)有限(xian)(xian)公(gong)司(si)提供(gong)了我國壓水堆(dui)(dui)、重水堆(dui)(dui)、高溫氣(qi)冷堆(dui)(dui)核(he)(he)電機組(zu)的全部(bu)核(he)(he)燃(ran)料(liao)(liao)組(zu)件(jian)(jian)。

（一）核燃料組件質(zhi)量管(guan)理與監管(guan)情況(kuang)

設計(ji)、制造(zao)、使用(yong)單位(wei)均建立了(le)符合核安全(quan)法律(lv)法規的質量(liang)保(bao)證(zheng)體系并有效運轉。設計(ji)單位(wei)通(tong)(tong)過(guo)(guo)與制造(zao)單位(wei)的設計(ji)交(jiao)底、工藝鑒定、重要環節監督(du)等手段加強質量(liang)管理；制造(zao)方主(zhu)要通(tong)(tong)過(guo)(guo)原材料驗(yan)收(shou)、工藝過(guo)(guo)程控制和成品驗(yan)收(shou)等手段進行質量(liang)管控；使用(yong)單位(wei)主(zhu)要通(tong)(tong)過(guo)(guo)駐廠監造(zao)、入(ru)場驗(yan)收(shou)、一(yi)回路放(fang)射性監測、啜吸試驗(yan)等手段進行質量(liang)管理。

國家核(he)安全(quan)局(ju)依據有關(guan)法律法規，對核(he)燃料組件的(de)設計、制造、運輸、運行(xing)進(jin)行(xing)全(quan)過程監管。

（二）核燃料(liao)組件自主(zhu)化情(qing)況

隨著我國(guo)核(he)電事(shi)業(ye)的不(bu)斷發展壯大，我國(guo)核(he)燃料技術經歷了從無到(dao)(dao)有、從引(yin)進消化(hua)吸(xi)收到(dao)(dao)自主研發的歷程。

中(zhong)核(he)(he)(he)集(ji)團(tuan)、中(zhong)廣(guang)(guang)核(he)(he)(he)集(ji)團(tuan)和(he)國電(dian)投集(ji)團(tuan)持續開展核(he)(he)(he)燃(ran)料組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)的(de)(de)自(zi)主化(hua)工(gong)作。中(zhong)核(he)(he)(he)集(ji)團(tuan)研(yan)發了CF系列(lie)核(he)(he)(he)燃(ran)料組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)，支撐華(hua)龍(long)一號核(he)(he)(he)電(dian)機組(zu)(zu)(zu)(zu)對高性能燃(ran)料的(de)(de)需(xu)求；中(zhong)廣(guang)(guang)核(he)(he)(he)集(ji)團(tuan)開展了STEP系列(lie)核(he)(he)(he)燃(ran)料組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)的(de)(de)研(yan)制；國電(dian)投集(ji)團(tuan)研(yan)發了適(shi)用于AP1000、國和(he)一號等(deng)核(he)(he)(he)電(dian)機組(zu)(zu)(zu)(zu)的(de)(de)核(he)(he)(he)燃(ran)料組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)。

（三）先進核燃料組(zu)件技術研發情況

壓(ya)水堆(dui)核燃料(liao)組件(jian)的發展總體上在朝著(zhu)提高(gao)燃耗、延(yan)長換料(liao)周期、提高(gao)安全裕度(du)和可靠(kao)性等方向(xiang)持(chi)續改進和發展，核事故(gu)耐受燃料(liao)（Accident Tolerant Fuel，ATF）是重點突破方向(xiang)。

ATF燃(ran)料(liao)(liao)(liao)是(shi)美(mei)國能源(yuan)部最先提出的(de)(de)一種新型(xing)核燃(ran)料(liao)(liao)(liao)，旨在(zai)通過開發新型(xing)包殼管和設計(ji)新型(xing)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)芯塊，提高核電廠的(de)(de)安(an)全性(xing)能、燃(ran)料(liao)(liao)(liao)使用(yong)效率(lv)并降(jiang)低運(yun)營成本。在(zai)堆芯失冷的(de)(de)嚴(yan)重事故工況(kuang)下(xia)，可有效減緩(huan)鋯水反應，降(jiang)低甚至(zhi)消除氫爆(bao)風險；在(zai)正(zheng)常工況(kuang)下(xia)，增(zeng)強包殼管耐磨(mo)損、耐腐蝕能力和降(jiang)低吸氫，延長包殼管壽(shou)命(ming)。此外，還可提高鈾(you)使用(yong)率(lv)，延長換料(liao)(liao)(liao)周期，提高核電廠的(de)(de)成本競爭力。ATF燃(ran)料(liao)(liao)(liao)已成為(wei)世(shi)界(jie)核能科技創新的(de)(de)熱點，美(mei)、法、俄等(deng)國競相研(yan)發。

在(zai)國家(jia)(jia)能源重大專項支持下，中(zhong)核(he)集(ji)團、中(zhong)廣(guang)核(he)集(ji)團、國電(dian)投集(ji)團等企(qi)業及部分高(gao)校組(zu)建了一支國家(jia)(jia)級隊伍，開展ATF燃(ran)料的(de)開發。中(zhong)核(he)集(ji)團研(yan)制(zhi)的(de)ATF燃(ran)料先導(dao)棒組(zu)件已在(zai)福清核(he)電(dian)完成(cheng)第一燃(ran)料循環(huan)考驗；中(zhong)廣(guang)核(he)集(ji)團研(yan)制(zhi)的(de)包覆強化涂(tu)層(ceng)的(de)ATF燃(ran)料先導(dao)棒組(zu)件，在(zai)完成(cheng)研(yan)究堆堆內試驗的(de)基礎上，已向國家(jia)(jia)核(he)安全局申請在(zai)陽江(jiang)核(he)電(dian)廠進行入堆考驗；國電(dian)投集(ji)團的(de)ATF燃(ran)料項目也在(zai)快(kuai)速推進。

存(cun)在的主(zhu)要問題

近(jin)期(qi)，核(he)燃(ran)(ran)料組(zu)(zu)件(jian)質(zhi)量(liang)問題影(ying)響個別核(he)電廠(chang)(chang)運行穩定(ding)的情況時有發生，國際形勢(shi)變化導致部(bu)分堆型核(he)燃(ran)(ran)料組(zu)(zu)件(jian)核(he)心(xin)技(ji)(ji)術受制于人的局面(mian)逐漸顯(xian)現，提(ti)升(sheng)核(he)電廠(chang)(chang)固(gu)有安全性的先進(jin)核(he)燃(ran)(ran)料組(zu)(zu)件(jian)技(ji)(ji)術規模化應(ying)用稍顯(xian)滯(zhi)后，主要存在以下問題。

（一）核電廠運行過程中(zhong)核燃料組件破損(sun)時有發生，但(dan)破損(sun)機理研究不夠(gou)深入(ru)

目前核(he)(he)燃(ran)料(liao)(liao)組件破(po)損(sun)定性歸類為設計原因、制造缺陷、使(shi)用(yong)原因等，但(dan)破(po)損(sun)機理研究不(bu)夠深(shen)入(ru)。一是(shi)(shi)破(po)損(sun)原因分(fen)析(xi)能(neng)力(li)不(bu)足，目前國(guo)內普遍通過啜漏檢(jian)(jian)查(cha)、高清視頻(pin)檢(jian)(jian)查(cha)和超聲(sheng)檢(jian)(jian)查(cha)等對核(he)(he)燃(ran)料(liao)(liao)進行檢(jian)(jian)查(cha)，手段(duan)相對局限，沒有采用(yong)國(guo)際(ji)上現行最有效的熱(re)(re)室檢(jian)(jian)查(cha)。二是(shi)(shi)破(po)損(sun)原因分(fen)析(xi)的動力(li)不(bu)足，出(chu)于經(jing)濟(ji)性等考慮，國(guo)內核(he)(he)電廠(chang)大(da)都將破(po)損(sun)核(he)(he)燃(ran)料(liao)(liao)組件放(fang)入(ru)乏燃(ran)料(liao)(liao)水(shui)池，不(bu)再回堆(dui)使(shi)用(yong)，鮮有將破(po)損(sun)核(he)(he)燃(ran)料(liao)(liao)組件送(song)往熱(re)(re)室進行檢(jian)(jian)查(cha)的情況。

（二）國際形勢變化，個別核電廠核燃(ran)料組件供應存(cun)在“卡(ka)脖子”風險

當(dang)前美方鼓吹(chui)“脫鉤(gou)斷鏈”，反復炒作“中國(guo)(guo)(guo)核威(wei)脅(xie)論”，威(wei)脅(xie)要(yao)(yao)對中國(guo)(guo)(guo)采取(qu)措(cuo)施。個(ge)別堆型核燃(ran)(ran)料組(zu)件國(guo)(guo)(guo)產化(hua)已取(qu)得一定成果，但(dan)重(zhong)要(yao)(yao)零(ling)部件，如格架、管座等(deng)，仍依賴進口(kou)，相(xiang)關單位(wei)研制的國(guo)(guo)(guo)產核燃(ran)(ran)料組(zu)件尚(shang)未(wei)入堆檢驗(yan)。受當(dang)前錯(cuo)綜復雜的國(guo)(guo)(guo)際局勢影響(xiang)，核燃(ran)(ran)料組(zu)件的重(zhong)要(yao)(yao)零(ling)部件面臨斷供風險。

在自主可控技術方面，部(bu)分核燃料組(zu)件(jian)(jian)生產(chan)工藝裝備(bei)及其(qi)關(guan)鍵(jian)元器件(jian)(jian)仍(reng)然受制(zhi)于(yu)人，如格架自動焊(han)接裝置等(deng)自動化設(she)(she)備(bei)，高溫燒(shao)結爐(lu)等(deng)大(da)(da)型設(she)(she)備(bei)，電子(zi)束(shu)焊(han)、激光焊(han)等(deng)先進焊(han)接裝備(bei)的關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian)(jian)，超聲(sheng)波、X光射(she)線等(deng)關(guan)鍵(jian)無損檢測設(she)(she)備(bei)及其(qi)關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian)(jian)等(deng)，未能實現完全自主可控，或者性能與(yu)進口產(chan)品存在較大(da)(da)差距。

（三）部門(men)壁壘嚴重，研發設計沒有形成合力

中核(he)集(ji)(ji)團(tuan)(tuan)、中廣(guang)核(he)集(ji)(ji)團(tuan)(tuan)和國電(dian)投集(ji)(ji)團(tuan)(tuan)3家單位(wei)均獨立開展(zhan)自主化核(he)燃(ran)料(liao)組件(jian)和ATF燃(ran)料(liao)等研發、設計(ji)與商業應用推進工作(zuo)(zuo)，但沒有統一的流(liu)程與完善(shan)的標準，相互之間(jian)也缺少共享與交(jiao)流(liu)，不利于研發資(zi)源和成果(guo)高效集(ji)(ji)約(yue)化利用，也對(dui)核(he)安全監督和審評工作(zuo)(zuo)帶來挑戰。

（四(si)）基礎(chu)研究薄弱，沒(mei)有形成核燃(ran)料組件有關數據庫

當前，核(he)(he)燃(ran)料(liao)(liao)組(zu)件領(ling)域開展基礎科研(yan)(yan)(yan)的(de)人才隊伍(wu)和專用設施等尚(shang)存短板，對堆芯(xin)物理、熱工水力(li)、材料(liao)(liao)性能等關(guan)(guan)鍵基礎研(yan)(yan)(yan)究投入資源較少，核(he)(he)燃(ran)料(liao)(liao)組(zu)件包括(kuo)關(guan)(guan)鍵材料(liao)(liao)的(de)考驗不(bu)多，系(xi)統(tong)性科研(yan)(yan)(yan)成(cheng)果較少。核(he)(he)燃(ran)料(liao)(liao)組(zu)件有關(guan)(guan)的(de)性能數據沒有形成(cheng)系(xi)統(tong)、深入、完整(zheng)的(de)數據庫，不(bu)能為研(yan)(yan)(yan)發和核(he)(he)安全監管提供(gong)強有力(li)支撐。

對策建議

（一）加強政(zheng)策支持，推動國產(chan)化替(ti)代和先進核(he)燃料(liao)組件技術應用

統籌發展(zhan)和安(an)全(quan)，為核(he)(he)燃料(liao)組(zu)件(jian)技(ji)(ji)術(shu)發展(zhan)提供適宜的政策(ce)環境，在保證運行安(an)全(quan)的前提下，大力支持自主核(he)(he)燃料(liao)組(zu)件(jian)技(ji)(ji)術(shu)發展(zhan)，切實解決“卡脖(bo)子”問題。跟蹤世界先進核(he)(he)燃料(liao)組(zu)件(jian)技(ji)(ji)術(shu)發展(zhan)趨勢(shi)，對新型(xing)核(he)(he)燃料(liao)組(zu)件(jian)考驗試(shi)驗予以包容監(jian)管(guan)，明確(que)新型(xing)核(he)(he)燃料(liao)組(zu)件(jian)入堆的整(zheng)體規(gui)劃、技(ji)(ji)術(shu)細節與安(an)全(quan)審(shen)評要求，加快(kuai)ATF燃料(liao)等先進核(he)(he)燃料(liao)技(ji)(ji)術(shu)的規(gui)模(mo)化(hua)應(ying)用，提升(sheng)核(he)(he)電廠(chang)固有(you)安(an)全(quan)性。

（二）發(fa)揮新(xin)型舉(ju)國體制優勢，統籌(chou)核燃料組件領(ling)域科(ke)技研發(fa)支(zhi)撐

國(guo)家核(he)安全局參與制定(ding)國(guo)家核(he)燃(ran)(ran)料組件研(yan)(yan)究(jiu)中長期規劃，增加核(he)安全監督和(he)審評(ping)要素，推(tui)動建立全國(guo)一盤棋的研(yan)(yan)發基礎(chu)設(she)施體系，部(bu)署(shu)開(kai)展(zhan)相關(guan)的技(ji)(ji)術(shu)(shu)研(yan)(yan)發及(ji)工程(cheng)應(ying)用，打通產學研(yan)(yan)用瓶頸，提升我(wo)國(guo)在未來先進核(he)燃(ran)(ran)料技(ji)(ji)術(shu)(shu)方面的整體競爭力和(he)技(ji)(ji)術(shu)(shu)水平。建立國(guo)家核(he)燃(ran)(ran)料組件重點科(ke)技(ji)(ji)專項，形成政府引(yin)導(dao)、企業主(zhu)導(dao)、全行業協同的技(ji)(ji)術(shu)(shu)創(chuang)新(xin)投入機制，長期穩(wen)定(ding)支持國(guo)內優勢(shi)院校(xiao)開(kai)展(zhan)核(he)燃(ran)(ran)料組件有關(guan)的基礎(chu)研(yan)(yan)究(jiu)，特(te)別關(guan)注(zhu)物理性能、材(cai)料特(te)性等基礎(chu)試驗研(yan)(yan)究(jiu)，解決基礎(chu)研(yan)(yan)究(jiu)弱、原始創(chuang)新(xin)少(shao)等“阿喀(ka)琉斯之(zhi)踵”。

（三）加強經驗反饋和(he)數(shu)據庫建設，推(tui)動建立自主化標(biao)準(zhun)體系

建立統(tong)一(yi)的(de)(de)(de)經驗反饋平臺，針對(dui)運(yun)(yun)行核(he)電廠核(he)燃(ran)(ran)料(liao)組(zu)(zu)件(jian)(jian)破損問題，查找根(gen)本(ben)原(yuan)因(yin)，提(ti)出針對(dui)性(xing)的(de)(de)(de)解決措(cuo)施，做好向設計、制造環節的(de)(de)(de)經驗反饋，持續提(ti)升(sheng)核(he)燃(ran)(ran)料(liao)組(zu)(zu)件(jian)(jian)質(zhi)量(liang)，促進(jin)核(he)電廠安全穩定運(yun)(yun)行。加(jia)強核(he)燃(ran)(ran)料(liao)組(zu)(zu)件(jian)(jian)運(yun)(yun)行、堆(dui)芯計算、材料(liao)入堆(dui)考(kao)驗等(deng)試驗數(shu)據積累(lei)，建設核(he)燃(ran)(ran)料(liao)組(zu)(zu)件(jian)(jian)數(shu)據庫，為研發(fa)和(he)(he)監督審評決策(ce)提(ti)供支(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)。推動(dong)建立核(he)燃(ran)(ran)料(liao)組(zu)(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)中國(guo)標準(zhun)(zhun)體系，結(jie)合我國(guo)工業基(ji)礎和(he)(he)研究(jiu)現狀，在對(dui)關鍵(jian)性(xing)能指標開(kai)展必要的(de)(de)(de)試驗研究(jiu)和(he)(he)驗證基(ji)礎上，加(jia)快建設一(yi)套自主、統(tong)一(yi)、協調、先(xian)進(jin)的(de)(de)(de)標準(zhun)(zhun)體系，充分(fen)發(fa)揮標準(zhun)(zhun)的(de)(de)(de)規范(fan)、引領和(he)(he)支(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)作用，推動(dong)核(he)燃(ran)(ran)料(liao)技術進(jin)步(bu)。

（四）提升監督(du)能力，加強對(dui)設計(ji)、制造(zao)和運行環(huan)節的全過(guo)程監管

國家(jia)核(he)(he)安全局(ju)明確對(dui)核(he)(he)燃(ran)(ran)料組(zu)件(jian)質量的(de)監(jian)(jian)管職(zhi)責，建立設計制造運行環節的(de)監(jian)(jian)督(du)程序文(wen)件(jian)，規范監(jian)(jian)管工作。加強監(jian)(jian)督(du)員業務培訓工作，提(ti)升(sheng)現(xian)場(chang)監(jian)(jian)管能(neng)力。推動(dong)組(zu)建第三方獨立檢測機構，委托開展核(he)(he)燃(ran)(ran)料組(zu)件(jian)重要部(bu)件(jian)和材料的(de)性能(neng)抽檢復驗。壓實設計、制造、銷售及營運單(dan)位(wei)對(dui)核(he)(he)燃(ran)(ran)料組(zu)件(jian)質量的(de)主體責任，督(du)促其加強質量管控。

作者系生態環境(jing)部黨校2023年春季學期(qi)處級干部進修班學員(yuan)

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