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[电力]揭开核电站的神秘面纱 带你参观库尔斯克核电站Kursk NPP [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2015-01-03
— 本帖被 發騷友 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2015-01-04) —
         网友MMET 受邀参观俄罗斯参观为俄库尔恰托夫 库尔斯克地区的核电站,简称库尔斯克核电站Kursk NPP。拍了些照片,并做了相对详实的介绍,转过来,大家看看新鲜吧。其实类似报道不少,只不过鉴于记者的核物理知识有限,大多只是贴出些图片敷衍了事,真正的图片上讲的是什么,连个必要的说明都没有,这篇报道字面上内容倒也算是充实,一起来看看,有错误的地方,还望大侠们更正一下。



           库尔斯克核电站Kursk NPP(Nuclear Power Plant)坐落于俄罗斯的库尔恰托夫Kurchatov 库尔斯克Kursk地区(Kurchatov是苏联头号的核物理学家,是苏联核事业的元老之一),紧邻第聂伯河,该核电站拥有4座核反应堆,设计总装机容量 4000 MW。核反应堆型号为早期的 RBMK 1000型,同切尔诺贝利核电站使用的反应堆技术相同,建筑结构、格局也类似。

           KURSK NPP的前期工程包括两台核反应堆,始建于1973年,1976年 -1985年开始正式运行。它是使用RBMK1000反应堆技术的第二座核电站,第一座是列宁格勒核电站。第二期工程,已经2000年中旬完工,目前4台机组运行正常。事实上,苏联核电站技术的最初推动因素是核武器的研制需要,最初的核反应堆主要是用来提炼武器级的高纯钚,在这一过程总产生了巨量的热量,这些副产品热量被作为废热,直接使用水塔散失掉。随后,科学家就利用这种这种废热试制了用了生产电力的核电站,并最终于1951年至1954年成功地建造了世界上第一座“铀-石墨”类型的核电站。(这座电站,我也有做过介绍,参见1954年,苏联,世界上第一个核电站:http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=804794

     1. 利用军工核技术,早在60年代,苏联就已经开始着手民用核电站的研发工作,1954年,苏联,也是世界上,第一座核电站正式投入运行,这一消息震惊了世界。这就是列宁格勒(圣彼得堡)核电站,该电站使用的技术就是初代的RBMK1000型核电反应堆技术,这帖介绍的这个库尔斯克核电站是使用给技术建筑的第二座核电站,但在稳定性、安全性和容量上都有所改进。尤其是在使用了类似技术的切尔诺贝利核电灾难后,安全问题更为凸显。

     2. 这个核电站的第一座反应堆启用于1976年12月,第二座启用于1979年,第三座则是在1985年,最后一座是2000年。至此全部4台核反应堆,建造完毕,全部投入运行当中,单台1 GW发电量,总发电量4000 MW。



     3. 首先,核电站的外观,核电站的外壳,据称是拥有足够抵御最强核事故的能力,类似的言语也能在切尔诺贝利事故发生前听说。这里的警戒工作直接有国土安全局负责。

     4. 经过必要的安检工作,我们首先来到当时这的中控、通信设施内,这里整个建筑都采用全封闭、防辐射设计。


     5. 然后每个来访的记者都要进行辐射量的检测,使用的类似于一个测量肺活量的机器,它可以侦测、测量被测者胸肺内放射性同位素辐射剂量。图片上显示的这张床是一个半导体侦测器,床旁边的罐子里盛放的是液氮,用于为床内置的监测设备降温。


     6. 整个核电站的厂区被分为两个区块,一个净区,一个是污染区。在进入污染辐射区前,个人要做好防辐射准备,更换衣服、出场的时候会有强制性的核沾染测量,以便确定你不会不知不觉地收到核辐射的伤害。


     7. 进入“脏区”之后,一个狭长的走廊里,一整面墙都是这种密封颜色的金属储物柜,里面是个人便携式辐射剂量器。每个人都会领到一个,在出场时会被收回,你所收到的全部辐射剂量就被记录在这个辐射计量器中,会有相关人员备案。

     8. 任何进入到“脏区”的人,都需要一个这样的计量器。



     9. 这里的工作人员,如果被检测到了收到了超过标准的核辐射量,这个人就会被准予放长假一次,最长能有1整年时间。但这种情况,到目前为止,还没有发生过。


    10. 这里是中心控制室,这里控制这整个核反应堆的外部电力线路的运转。


     11. KURSK NPP 目前为9条市电线路供电,其中6条线路电压 330 KV,其中4条为本地供电,2条为乌克兰供电。另外3条电压750 KV,1条为当地的OSKOL 炼钢厂供电,1条为 东北乌克兰供电,1条为 BRYANSK地区供电。

     12. 图片上标识的是手动警报和火警按钮。


     13. 现在进入的是第二座核反应堆的控制中心,这里控制着整个核反应堆机组的运行。86年的切尔诺贝利事故,就是在类似的控制室环境下被实验性、意外、错误触发的。


     14. 这里大大小小,各种按钮、开关、指示灯,代表着每一个小功能。操作员都要桉树于心,熟悉并牢记这些功能,平均要花费3 - 5 年时间,才会正式被授予控制权,任命为操作员。并且对操作员的学历,也有硬性要求。


     15. 实习控制员,首先必须花费至少3年的时间做实习工作,然后是1年的试用工作,然后还要使用模拟器,经过至少一年模拟操控学习。


          要想在核电站工作,不同的职位会有不同的学历要求,除了学历,还会对工作经验有硬性要求。俄罗斯人的平均教育程度是高中,如果想高中毕业就进入核电站工作,只有一个工程操作员的职位,不需要什么经验。通常他们都需要在反应堆内部工作,有很大的可能性会直接暴露在核辐射的威胁之下,通常整个反应堆会有4重保护,而这些工程操作员的工作场所是在中间位置,第2、3层防护层之间,主要做些检查、清洁工作。经过这个职位至少1年时间,经过考核、考试,
通过的人可以申请其他职位。

     16. 这里的工作时间是每周36小时,每天3班,每班连续8个小时。工资是60000卢布。相对于在工作所需要承担的责任、工作强度、所需要的知识量,很多人都对工资表示不满,所以这里的底层工作人员流动性很大,也通常都是年轻人。



     17. 在班操作员平均只有15分钟是午餐时间,在这段空白时间内,则由班长、主管代工。



     18. 控制设备一共有两套,一套就是这里的常规控制中心,还有一套在另一个单独的控制室内,备用。


     20. 备用控制室内的控制设备显得有些简陋,屏幕、按键也都有所精简,但足够完成必要的修补、更正工作。


     21. 这里是蒸汽轮机车间,每个反应堆都安装有2台蒸汽轮机发电机K-500 / 3000 -2型,每台容量500 MW。每台轮机主要由主动力离合器、双刹车、但高压汽缸和4个低压汽缸。


     22. 发电机为3相交流发电机,水、液氢冷却系统。这里所发出的电能直接通过外围的开放式次级变电站输送出去。核电站所需的电能则通过辅助变压器获得。当然,肯定有备用应急电源可用。


     23. 涡轮发电机的主要参数:容量 500 MW,长度39m,重量1200吨,正常进入蒸汽气压 6.59 MPa,理论冷凝器最小压力0.004 MPa,正常工作蒸汽温度 0 - 280摄氏度,最大蒸汽流量 2800 吨/小时,正常冷却水温 0 - 165 S度。


     24. 这里使用的发电工作原理,属于单站整体式,汽轮机使用的高压蒸汽直接由核反应堆冷却介质的热交换产生。反应堆的冷却介质通常是纯净水,工作在闭路散热循环工作环路中。每座反应堆设有两个冷却介质工作环路,每个环路使用3台循环泵,1台冗余备用。


     25. 温度为270摄氏度的被泵送到褚压容器中,然后被减压释放、分流到反应堆的冷却环路中。这个类型的反应堆设有84条冷却管线。核燃料管型工作室外围被冷却管线包围,冷却水讲过核燃料的加热增压、进入到下一步鼓型分离室,蒸汽、液态水分离,分离的蒸汽直接进入到蒸汽轮机、推动叶轮转动、带动发电机发电。经过蒸汽轮机的蒸汽则进一步被用冷水降温,降温用水就来自反应堆外半开放式的水池,通常水池中还会养殖有鱼类作为生物指示器使用。


           经过冷却的高温水蒸气从汽轮机组排出,再同分流室内高温液态水混合后,再次被泵会到反应堆的冷却环路中,继续工作。

     26. 这样一个循环,两台汽轮机,安放这4台反应堆、汽轮机、发电机的车间,总长度超过800米。


     28. 核反应堆的工作室,最为核心的部位。RBMK型反应堆的工作室为一个尺寸为21 x 21米的水泥舱室,舱室深度25米。反应堆的核心部分由核燃料铀235和抑制工质石墨棒组成。石墨棒大小为25 x25 cm,长20 - 60cm。每块石墨上钻有燃料孔,用于安插核燃料棒。

           这个反应堆安装有2488个石墨块,大概可以安防1500根核燃料棒。整个反应舱室内反应池尺寸7米深、11.8米直径。整个反应池被安放在一个大型的圆柱型钢制容器中。为了防止钢制器件氧化,钢制器件的使用氦气、氮气隔离。


     29. 反应池容器外围安装有16个大型密封水箱,主要作用是用流水做辐射吸收保护层。容器间还会用沙土填空。



           现在看到时反应池的顶部,脚下就是整个核燃料反应池,池顶覆盖有重金属、特种岩石制成的实心辐射屏蔽砖,屏蔽砖外层使用不锈钢包裹。由于反应池的密封、辐射屏蔽设计,整个反应室并没有辐射危险。这些屏蔽砖下面能看到的就只是各种管道、线路等等。

     30. 核燃料棒,外层是一根长长的金属锆管,管内才是糖块大小的核燃料颗粒。这根金属锆管在工作时会将核燃料于冷却水隔离开。工作时,它会整根地泡在反应堆的冷却水中,经由它的加热,水就会蒸发成为工作介质。关于核燃料棒,参见《我不是危险品!核燃料棒组装~俄罗斯新西伯利亚核燃料工厂:http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=805920



30张图片,楼下继续
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离线abigbell

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只看该作者 1楼 发表于: 2015-01-03
参观库尔斯克核电站 Kursk nuclear power plant
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只看该作者 2楼 发表于: 2015-01-03
你说的包壳材料不是钴,是锆才对。
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只看该作者 3楼 发表于: 2015-01-03
又涨知识了   期待楼主新贴
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核电站可以开放参观,真好,长知识。天朝的可以参观?
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只看该作者 5楼 发表于: 2015-01-03
真是长见识了,重庆有一座在山里的核工厂,后来废弃了,现在改成旅游区了。部队挖了几十年。



重庆涪陵816工程:
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=962417
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=792830
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只看该作者 6楼 发表于: 2015-01-03
真的长知识了,abigbell出品的都是精品,涵盖了我想要了解的各个范畴的东西,这里有一个问题请教,最近风靡网络的一个介绍娶乌克兰女孩的中国男人的新闻里有这么一条,该男子的岳父是核电站的工程师,请问一下,在俄罗斯或者乌克兰,工程师相当于国内的什么?(在国内的企业中指的是中级职称),不知道外国的工程师和国内的是不是一个意思

楼主留言:

老大您真高台我了,关于工程师的职称问题,坦白地说国内的我都搞不清楚,更别提国外的了。
看过一个核电站背景的、写实题材的、法国电影看到的。忘了名字了。

法国核电站甚至使用非法移民做初级的工程师啊、管工之类的活。


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只看该作者 7楼 发表于: 2015-01-03
回复五楼
“真是长见识了,重庆有一座在山里的核工厂,后来废弃了,现在改成旅游区了。部队挖了几十年。”

劳民伤财的玩意。。天朝类似的工程很多
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只看该作者 8楼 发表于: 2015-01-03
回 huanghe1106 的帖子
huanghe1106:你说的包壳材料不是钴,是锆才对。 (2015-01-03 21:07) 回 huanghe1106 的帖子

百度了一下 确实是锆

以最常见的压水堆核电站为例,核燃料采用的铀是低浓缩铀,其中含裂变材料铀-235的含量为3%(称为富集度,天然铀的铀-235富集度为0.714%)。核燃料的形式为由铀混合物粉末烧结成的二氧化铀陶瓷芯块。瓷芯块为直径1厘米,高度1厘米的圆柱体。几百个芯块叠在一起装入直径1厘米,长度约4米,厚度为1毫米左右的细长合金材料套管内,因为核裂变反应就像是在燃烧原子,因此称为燃料棒。

http://baike.baidu.com/link?url=rCEWrylCxr9xBkVFS0u2nu6dXltcygnuRdAQxNPjzUSlyYhfdljAkECluHgldo2NQlf1ONmI_5p6kj2nuOQPYKGZprICqBpYCBu3jl3tm6ylvQDYv-jEWVdZCF_pz0ut
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只看该作者 9楼 发表于: 2015-01-03
这样的文章,应该加满分!
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