電氣貫穿件，核電站的安全守護神

電氣貫穿件，核電站的安全守護神

2014年3月，中國國家主席習近平和50多位世界各地的領導人會聚荷蘭，出席在此舉行的第三屆核安全峰會。在峰會上，習近平主席指出了中國在核安全方面的立場，并簡要闡述對開展相關國際合作的設想。他還著重強調了中國在核安全方面的成功經驗，并指出了在這一重大問題上做出改進的新途徑。各國領導人對加強核安全方面所取得的重大進展表示肯定，但也意識到，必須繼續努力，核安全工作才能取得新進展。

核安全的一個重要的要素是確保核電廠能夠經受住各種嚴重事故情景的考驗。而電氣貫穿件雖然只是核電廠內的一個小部件，但是它對提高核電廠的安全系數有著很大的作用。其作為核安全中的一個關鍵要素，重要性不言而喻。為此，德國跨國科技集團肖特自1960年起就為核電廠的安全性提供大力支持，向世界各地的核電廠提供經過嚴格測試的電氣貫穿件（Electrical?Penetration?Assembly,?EPA）。

肖特電氣貫穿件是通入核反應堆安全殼的一個密封部件，可經受住核電廠各種嚴重事故的考驗。自2011年3月日本福島第一核電站事故以來，電氣貫穿件已成為核安全中一個至關重要的部件。國際電氣技術委員會（IEC）成員、肖特核安全部門技術負責人Oliver?Fritz博士表示：“盡管我們的電氣貫穿件規格要求高得多，但其成本僅占新建核電廠總成本的千分之一。對于大幅提高核安全來說，這是一筆很小的投資。我們希望所有參與核電廠規劃、施工和認證的各方人士認真考慮這點。”

采用環氧樹脂或其他聚合物材料進行密封的貫穿件會隨著時間、輻射以及壓力和高溫環境而自然老化，導致降解和破裂。此類電氣貫穿件曾被視為是安全的電氣組件，并應用于20世紀所設計的部分核電廠內。不過，正如日本福島第一核電站事故所暴露的問題一樣，這些老式的貫穿件無法為更高壓力和溫度的下一代核電廠提供足夠的安全保障。以往的經驗證明，有些嚴重事故并不是由于缺乏安全措施而發生的。因此，所有與1E級安全相關的組件都應具有更高的安全系數。

自然災難或核電廠故障可能導致嚴重的安全事故。這對核電廠的設計、組件和零部件的選擇，提出了非常復雜的要求。特別是有關核反應堆安全殼的安全性能，因為它是嚴重事故發生期間及之后維持控制的一個關鍵因素。

Fritz博士表示：“事實證明，嚴重核電安全事故實際發生的頻率超過了統計概率顯示的水平。為了讓安全殼結構實現其安全目標，今后必須針對安全殼上的所有組件和零部件統一采用更高的安全系數和更高的規格要求。”

肖特的玻璃-金屬密封電氣貫穿件憑借其壓縮密封技術，可提供當今市場上最高的安全標準。在生產過程中，精選的玻璃預型件會熔化并完全填補不同金屬組件之間的空隙。當玻璃冷卻并重新凝固后，即可形成極度緊密的壓力密封效果，并且不會破碎或破裂。肖特電氣貫穿件因其永不老化的玻璃-金屬壓力邊界，擁有無限的使用壽命，而且具有卓越的抗高溫和高壓性能。所有這些因素加上貫穿件幾乎完全無需維護的特性使得肖特電氣貫穿件從長期來看是一個安全性能相對高得多的產品。鑒于貫穿件的成本在核電廠的總體成本中僅占據很小的部分，使用肖特玻璃-金屬密封電氣貫穿件對于所有新建核電廠以及翻新現有的核電廠而言，均具有重要意義。

2013年10月，肖特業務負責人參加了由中國核能行業協會在北京主辦的國際核電安全研討會。該研討會探討了中國核電發展的未來狀況以及世界各地的核電安全標準。本次研討會的一個主要共識是，目前核反應堆電氣貫穿件的標準中設定的安全系數是10%～50%，這個系數明顯偏低。與會者都認可應該將該系數提升到與安全殼結構本身設定的100%的安全系數一致，對安全殼整體實行完全密封,而不是在貫穿件,閘門及法蘭等環節留下明顯的薄弱點。

而玻璃-金屬密封電氣貫穿件在高溫高壓下擁有極其出色的性能，在反應堆失水事故（LOCA）、高溫、高壓、地震波測試和其他嚴重安全事故（如蒸汽管道爆炸到電氣貫穿件上等）方面，其性能表現遠遠超過所有現行的設計規格要求。

肖特的玻璃-金屬密封電氣貫穿件于2012年在美國亞拉巴馬州亨茨維爾（Huntsville）市的Wyle實驗室開展了嚴格的測試。該電氣貫穿件通過了IEEE（國際電子電氣工程師協會）317和344標準的各種合格性測試項目，包括在模擬達到里氏12級地震狀況下的全面耐受性測試。

肖特的電氣貫穿件使用壽命長，并在核電廠的60年有效期內無需維護，因此其總體使用周期成本相對更低。小小的投資就可以實現核電廠安全裕度顯著的提高。