电气贯穿件，核电站的安全守护神

电气贯穿件，核电站的安全守护神

2014年3月，中国国家主席习近平和50多位世界各地的领导人会聚荷兰，出席在此举行的第三届核安全峰会。在峰会上，习近平主席指出了中国在核安全方面的立场，并简要阐述对开展相关国际合作的设想。他还着重强调了中国在核安全方面的成功经验，并指出了在这一重大问题上做出改进的新途径。各国领导人对加强核安全方面所取得的重大进展表示肯定，但也意识到，必须继续努力，核安全工作才能取得新进展。

核安全的一个重要的要素是确保核电厂能够经受住各种严重事故情景的考验。而电气贯穿件虽然只是核电厂内的一个小部件，但是它对提高核电厂的安全系数有着很大的作用。其作为核安全中的一个关键要素，重要性不言而喻。为此，德国跨国科技集团肖特自1960年起就为核电厂的安全性提供大力支持，向世界各地的核电厂提供经过严格测试的电气贯穿件（Electrical Penetration Assembly, EPA）。

肖特电气贯穿件是通入核反应堆安全壳的一个密封部件，可经受住核电厂各种严重事故的考验。自2011年3月日本福岛第一核电站事故以来，电气贯穿件已成为核安全中一个至关重要的部件。国际电气技术委员会（IEC）成员、肖特核安全部门技术负责人Oliver Fritz博士表示：“尽管我们的电气贯穿件规格要求高得多，但其成本仅占新建核电厂总成本的千分之一。对于大幅提高核安全来说，这是一笔很小的投资。我们希望所有参与核电厂规划、施工和认证的各方人士认真考虑这点。”

采用环氧树脂或其他聚合物材料进行密封的贯穿件会随着时间、辐射以及压力和高温环境而自然老化，导致降解和破裂。此类电气贯穿件曾被视为是安全的电气组件，并应用于20世纪所设计的部分核电厂内。不过，正如日本福岛第一核电站事故所暴露的问题一样，这些老式的贯穿件无法为更高压力和温度的下一代核电厂提供足够的安全保障。以往的经验证明，有些严重事故并不是由于缺乏安全措施而发生的。因此，所有与1E级安全相关的组件都应具有更高的安全系数。

自然灾难或核电厂故障可能导致严重的安全事故。这对核电厂的设计、组件和零部件的选择，提出了非常复杂的要求。特别是有关核反应堆安全壳的安全性能，因为它是严重事故发生期间及之后维持控制的一个关键因素。

Fritz博士表示：“事实证明，严重核电安全事故实际发生的频率超过了统计概率显示的水平。为了让安全壳结构实现其安全目标，今后必须针对安全壳上的所有组件和零部件统一采用更高的安全系数和更高的规格要求。”

肖特的玻璃-金属密封电气贯穿件凭借其压缩密封技术，可提供当今市场上最高的安全标准。在生产过程中，精选的玻璃预型件会熔化并完全填补不同金属组件之间的空隙。当玻璃冷却并重新凝固后，即可形成极度紧密的压力密封效果，并且不会破碎或破裂。肖特电气贯穿件因其永不老化的玻璃-金属压力边界，拥有无限的使用寿命，而且具有卓越的抗高温和高压性能。所有这些因素加上贯穿件几乎完全无需维护的特性使得肖特电气贯穿件从长期来看是一个安全性能相对高得多的产品。鉴于贯穿件的成本在核电厂的总体成本中仅占据很小的部分，使用肖特玻璃-金属密封电气贯穿件对于所有新建核电厂以及翻新现有的核电厂而言，均具有重要意义。

2013年10月，肖特业务负责人参加了由中国核能行业协会在北京主办的国际核电安全研讨会。该研讨会探讨了中国核电发展的未来状况以及世界各地的核电安全标准。本次研讨会的一个主要共识是，目前核反应堆电气贯穿件的标准中设定的安全系数是10%～50%，这个系数明显偏低。与会者都认可应该将该系数提升到与安全壳结构本身设定的100%的安全系数一致，对安全壳整体实行完全密封,而不是在贯穿件,闸门及法兰等环节留下明显的薄弱点。

而玻璃-金属密封电气贯穿件在高温高压下拥有极其出色的性能，在反应堆失水事故（LOCA）、高温、高压、地震波测试和其他严重安全事故（如蒸汽管道爆炸到电气贯穿件上等）方面，其性能表现远远超过所有现行的设计规格要求。

肖特的玻璃-金属密封电气贯穿件于2012年在美国亚拉巴马州亨茨维尔（Huntsville）市的Wyle实验室开展了严格的测试。该电气贯穿件通过了IEEE（国际电子电气工程师协会）317和344标准的各种合格性测试项目，包括在模拟达到里氏12级地震状况下的全面耐受性测试。

肖特的电气贯穿件使用寿命长，并在核电厂的60年有效期内无需维护，因此其总体使用周期成本相对更低。小小的投资就可以实现核电厂安全裕度显著的提高。