登陆注册
6661200000053

第53章 安全壳

远眺核电站的时候,首先看到的是高大的厂房和矗入云天的烟囱。火电站的烟囱,昼夜不停地冒着银灰色烟龙。但是,核电站的烟囱却从不冒烟,它实际上是一条巨大的通风道,排出的是肉眼看不见的废气。

核电站是利用原子核裂变反应放出的核能来发电的发电厂,它通常由一回路系统和二回路系统两大部分组成。核电站的核心是反应堆。反应堆工作时放出的核能,主要是以热能的形式,由一回路系统的冷却剂带出,用以产生蒸汽。因此,整个一回路系统被称为“核蒸汽供应系统”,也称为核岛,它相当于常规火电厂的锅炉系统,但工艺技术复杂得多。为了确保安全,整个一回路系统装在一个被称为安全壳的密闭厂房内,这样,无论在正常运行或发生事故时都不会影响环境安全。由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统,与常规火电厂的汽轮发电机系统基本相同,也称为常规岛。

核电站常常靠山傍水,四周绿树成荫,风景如画。如果你走进核电站厂门,会感到环境清静而幽雅。这里既没有尘土灰渣的飞扬或小山般的煤堆,也没有庞大的油罐。外面没有刺耳的噪声。可在机房里,巨大的汽轮发电机却在飞转,强大的电流正源源不断送往四面八方。

在核电站的中央控制室,正面墙上布满了各式各样的仪表,指示灯闪闪发光,操纵员通过电脑遥控着核电站,使之安全稳定地运行。

秦山核电站二期工程1号反应堆安全壳封顶的施工现场核电站是怎样发电的呢?简而言之,它以核反应堆来代替火电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量,加热水使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮发电机发电。一般说来,核电站的汽轮发电机及电器设备与普通火电站大同小异,其关键设备在于反应堆。

普通的房子都有窗户,这是人所共知的,那不是为了装饰,而是为了实际需要。窗户的作用不外乎两个:一是采光,二是通风。设想房子要是没有窗户,岂不是又暗又闷,人怎么能在里面工作和生活呢?

有的工业建筑物,像进行精细操作的电子工业的车间,为了防止从房子外面的空气中带进来灰尘,影响产品质量,也为了保持室内一定的恒温要求,是靠人工调节系统进行换气并调节空气的温度、湿度的。即使像这种工业建筑,也还是开有很大的窗户,只不过这窗户是密闭的,只用于采光,不靠它通风罢了。因为到现在为止,无论用哪一种灯光照明,总没有太阳的光亮那样使人感到舒适自然。

核电站里安装着原子反应堆的厂房,则是因要求特殊,不能有窗户。提起反应堆,人们会想到放射性是很可怕的东西。其实,对于危险物品,最好的办法是隔离。老虎要吃人,把它关进笼子里,就谁都不必害怕了,还可以放到动物园去任人观赏。核电站里的危险物质就是核燃料,它是一种有放射性的物质,特别是在使用过以后,放射性更为强烈。核燃料是被密闭在称之为燃料元件包壳的金属管内的。只要管子不破,放射性物质就不会漏到外面来,这是第一道防线。燃料元件放在反应堆的容器内,反应堆容器是密闭的。一切相联的管道,其他各种容器也都是密闭的。这是第二道防线。整个的反应堆设备都安装在一座密闭的建筑物内,这是一座没有窗户的房子,万一放射性物质冲破一道和二道防线外溢,这座没有窗户的房子就是最后的防线。

核电站的反应堆是一个庞然大物,容纳这样一个东西的房子必然也很大,而且必须十分坚固。设想反应堆如发生严重的事故,比如说发生了爆炸,这最后一道防线也决不能受到损坏。它就像一个钟罩似的,把一切危险物质或危险气体都罩在里面,不会散发到外面去。

什么结构的建筑式样最坚固呢?是球形建筑。球形的东西,如果里面产生压力,那么它所受的力是很均匀的。而且,从几何学上可以知道,球体和其他几何形状比起来,在最小的表面积之下,有着最大的容积。这就是说照这个样子建成的房子,里面可以容纳最多的设备,而所用的建筑材料最少,也最坚固。

核电站反应堆厂房就是按照这个原理来设计的。由于它的主要目的是防止核电站在运行、停堆和事故期间因失去控制而将放射性物质排放到周围环境中去,因而这个没有窗户的房子就专门叫做“安全壳”。

20世纪50年代的“安全壳”,为了达到密封和坚固的目的,是做成球形的。这是一个很大的球,直径大到二三十米,是用厚达50毫米的钢板压成弧形,一块块地拼焊起来的。这要求有很高的焊接技术,才能保证密封得很好。这种巨大的圆球,构成了核电站特有的宏伟景观。

造一个这样大的球形钢壳,要用几百万吨钢材。钢材用得多还在其次,主要的困难在于焊接工艺不易达到要求。几千块钢板,几万米焊缝,要做到一丝气体不漏,实在很困难。而且还要防止焊接中钢板变形。既然安全壳是一种工业建筑,为什么不能用钢筋混凝土来造呢?于是,进入20世纪60年代,人们就为核电站建成了用钢筋混凝土作材料的安全壳,里面敷上钢衬里。式样也从球形演变为圆柱形上接一个半球形的盖,因为这样便于浇灌水泥。钢筋混凝土厚达一米,用来承受压力,而钢衬里只用来保持密封,这样,钢板可以用得很薄,焊接时就比较容易达到气密的要求。有时候由于要求更可靠的气密性,在钢衬里和混凝土壳之间留一层1米多厚的空气隙,空气隙内的气压比周围环境的大气压低一些,如果钢壳发生泄漏,有放射性的气体就漏入这空隙中,因为这层空气空隙的气压低,所以泄漏到它里面去的有放射性气体绝不会再透过混凝土壳的裂缝漏到外面去,只能是外面的大气漏入空隙中。漏入空隙中的有害气体便可吸入专门的处理设备中加以处理,以除去有害的成分。

为了使混凝土安全壳更加坚固,现在大部分新建的核电站都采用预应力混凝士安全壳。它的原理很像紧箍木桶的铁箍的妙用。在混凝土里嵌进许多纵横交错的钢丝绳,用巨大的螺旋机构将钢丝绳拉紧。这样的安全壳十分可靠。每一股钢丝绳都可以安装测力的仪器,随时检查拉紧的情况,如果有哪一根松了,便及时重新拧紧,用这么多钢丝绳捆紧的混凝土壳,不可能一下子崩开。要是损坏的话,总是先裂一条小缝,钢丝绳的弹力就会把这条小缝挤合。这样的建筑物,固然没有窗户,但门还是有的,不过这门也是密封的,而且还十分坚固。

这样的安全壳,在设计的时候已经考虑到,即便壳内的反应堆本身发生最大的事故,它也不会损坏。那么它对外面来的“飞来横祸”是不是有足够的防御能力呢?作为安全考虑,应把所有的可能性都估计到。

安全壳旁边就是汽轮发电机厂房,这是一栋没有防护的厂房,如果汽轮发电机正在高速运转,忽然,旋转着的叶轮碎裂了,裂成了几个碎片,它们冲破屋顶,打在安全壳上,结果会怎么样呢?最好的是做实验。做一块厚长1.4米、面积为6×6平方米的钢筋混凝土板,它同实际核电站的反应堆安全壳的混凝土壁是一样的。把重达1.5千克的汽轮机叶片放在一个小型火箭的头部,发射火箭,使火箭加速到每小时300千米的速度,射击这块混凝土板,看看它是否损坏。

每小时300千米是计算出来的碎片可能的甩出速度,试验的结果是叶片的一头钻入了混凝土中达半尺深,而整块混凝土板却没有大的损伤,只不过在背后有少许裂纹而已。

如果电线杆因刮大风而倒在安全壳上又会怎样呢?坚固的安全壳肯定不会损坏。

要是一架飞机失事,撞在安全壳上,这又会发生什么结果呢?很多研究者在研究这种事故发生的可能性和后果。幸亏核电站不会建在飞机起落频繁的航线之下。要是真的有一架飞机撞到核电站的安全壳上,那机会也许是几千年才有一次。至少到目前为止还没有发生过。

地震会不会使安全壳破裂?这在选择厂址的时候就已经作过考虑,那时已对地质情况作了调查,最好是在从未发生地震的地区,并且按照防震的要求来建造核电站。这就是说,即便发生最大的地震,安全壳仍旧能保持完整;不管是下陷也好,翻倒也好,安全壳仍应安然无恙。这样,里面的东西即使震坏了也不致漏出来。

同类推荐
  • 山西面制品加工技术

    山西面制品加工技术

    本书共分十一章,阐述了山西面制食品的历史文化、发展趋势、原辅料和加工方法。根据山西面食取材多样的特征分不同章节,详细介绍了以小麦粉、玉米面、荞麦面、莜麦面、高粱面、黍米面、马铃薯淀粉、豆面、糯米面等为主料的面食制品的原料与配方、工艺流程、操作要点及产品特色。书中所述具体品种涵盖山西省各市县具有代表性的传统食品,内容详尽,种类齐全。本书遵循科学性、先进性和实用性的原则,条理清晰,结构合理,易于理解,可供城乡居民家庭、面食加工企业、个体户加工作坊、食品餐饮以及商业等部门从业人员阅读参考。
  • 我是汽车驾驶与维修能手

    我是汽车驾驶与维修能手

    为“金阳光新农村丛书”之一。《我是汽车驾驶与维修能手》主要向你介绍了汽车的基本结构、汽车的正确驾驶、汽车发动机的检查与维修、底盘的维修、汽车电气的维修、常见故障诊断及处理等内容。全书新颖实用,简明易懂。 希望农民朋友用书上的知识指导实践,用勤劳的双手发家致富,早日把家乡建成生产发展、生活宽裕、乡风文明、管理民主的社会主义新农村。
  • 向太空进军(征服太空之路丛书)

    向太空进军(征服太空之路丛书)

    《向太空进军》是“征服太空之路丛书”之一,从人类早期的探索太空的活动开始介绍,一直到如今的探索活动,期间有关的发明发现也一并介绍,另外,还适当地介绍了一些有趣的太空话题,如一些前端构想和探索传奇等。
  • 安全责任重在落实

    安全责任重在落实

    安全无小事,事事抓落实。一切安全事故都是可以预防和避免的。责任是安全的最好屏障,安全是员工的最大福利。安全第一,警钟长鸣。唯有立足岗位,时刻紧绷安全这根弦,做到防微杜渐,强化安全责任落实,才能让平安、幸福、和谐永驻身边。
  • 激光:神奇的光束

    激光:神奇的光束

    本书是一本介绍激光的科普读物,着重介绍了激光在自然科学研究、军事、工业、医疗、环保等学科以及技术领域和文化娱乐活动中的典型应用实例。
热门推荐
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 重生红妆之凤归朝

    重生红妆之凤归朝

    她身为楚红妆时是一代战神,却被最爱之人所害,最终惨死的无声无息……许是老天爷都觉得她死的憋屈,竟让她得以重生。这一世,她挟恨重来,势将欺她夺她性命之人狠狠宰杀!谁知,半路却出了一个他……南宫傲天一袭黑衣斜躺于榻,妖孽般勾人犯罪的俊脸,一脸小媳妇样的看着红妆委屈道:“小红,我饿了。”红妆一袭红衣坐于榻边,听言眉心跳了跳咬牙切齿道:“我不会做吃食。”南宫傲天听言马上一副伤心欲绝模样:“小红原来你一点也不在乎我啊,你果然是嫌弃我了……”红妆此时终于忍不住捂面仰天长叹:老天爷,我可以休夫吗?
  • 佛说辟除贼害咒经

    佛说辟除贼害咒经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 认知迭代:自由切换大脑的思考模式

    认知迭代:自由切换大脑的思考模式

    我们每天都在使用大脑,但是我们最缺乏了解的恰恰是自己的大脑对大部分人而言,大脑给我们带来的第一个困惑是如何将自己的注意力集中到重要的事情上。每天都有一些重要的事情要处理,但是我们的注意力总是被意外的消息弹窗、微信群里分享的文章、邻桌和我无关的聊天所打断。对一个人的专注力来说,重要的问题不是减少大脑需要同时处理的事情,而是找到刚好让你的大脑能够专注某件事的状态。而保持专注的方式就是要“拥抱波动”,学会让大脑在专注和走神这两种状态中自由切换,从而达到一种“心流”的状态。
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 把我们挂在单杠上

    把我们挂在单杠上

    弋舟,1972年生,青年新锐作家。有长中短篇小说200余万字,见于《作家》《花城》《人民文学》《天涯》《青年文学》《上海文学》《大家》《中国作家》《山花》等文学刊物。著有长篇小说若干。
  • 田园医香:美娇娘子山里汉

    田园医香:美娇娘子山里汉

    穿越前,她是肤白貌美、身材窈窕、智商超高的白富美。穿越后,她是珠圆玉润、虎背熊腰、满腹草包的穷村姑。出生克死爷爷、十岁克死大伯、十五岁克死亲爹,就连唯一的小叔也被她克得连媳妇也娶不上。苏家人合谋一计,将她一棍打晕,直接送到了村头的傻子家。苏元不干了,休夫休夫……她要休夫……但是说好的傻子在哪里?这个白天憨头憨脑,晚上却聪慧精明的双面夫君到底是谁?
  • 小心说话

    小心说话

    男主王树一天偶然发现一个奇怪的网页,发布消息下面的评论数可以兑换钱……
  • 刘强东:人到绝境是重生

    刘强东:人到绝境是重生

    大胸怀、大雄心、大毅力、大情怀!曾是“创业青年”,今是“行业翘楚”。他一直坚持,他也一直自信,他的人生就是相信自我……他是当之无愧的互联网明星,他曾是普通的创业青年,经历过被骗、巨亏,中关村成立京东,他走上事业的快车道,果断决策,他搭上电商的列车,长期亏损,他不改初心坚守用户体验,一朝成功,美名天下传,这是一部精彩创业史,也是一部跌宕人生录。
  • 帝台娇,王的宠妃

    帝台娇,王的宠妃

    《帝台娇:王的宠妃》实体书已经上市,附送独家番外。当当,卓越,京东,淘宝均有售,全国各大新华书店,民营书店均有售。《帝台娇》上部购买地址:http://m.pgsk.com/m.pgsk.com《帝台娇》完结篇购买地址:http://m.pgsk.com/m.pgsk.com——他是王朝最精明睿智,冷血狠辣的少年天子,削藩夺位,皇权在握。她是南唐最神秘传奇,惊才绝艳的长公主,平定内乱,扶持幼帝。他要统一天下,她要保家卫国。他寻遍天下要将她杀之而后快,她却在他的后宫步步高升,宠冠六宫。终有一日,当她隐秘的身份被揭开,他是否爱她如初?彼时,他不顾礼法朝纲,百官反对,为她散尽六宫,宠极一时。他说,“素素,你不仅是我的皇后,更是要与我执手看天下的女子。”此时,玉阶之上,他高踞龙椅冷冷看着她,眉眼含恨,“上官素,私通敌寇,意图谋反,上官一族抄斩,其本人废黜皇后之位,日日受鞭笞之刑!”他爱着上官素,却恨凤婧衣。可是,上官素是她,凤婧衣……也是她。她是天下女子艳羡的传奇宠妃,身系两国君王恩宠,尊为两国皇后。大夏皇帝为她散尽后宫,独宠一人,北汉帝为她敛尽天下奇珍,筑就一座华美无双的凤凰台。可是,这两个给她一生荣宠的男人,一个让她家破人亡,一个将她囚于深宫多年。生死相许,柔情万千,终敌不过家仇国恨,帝王霸业。————我发誓,我是亲妈,结局会是欢喜的。