20世纪60年代,通用电气(GE)开始生产的加压沸水反应堆采用了马克1型围阻体,并使用了建造容易,尺寸较小、造价较为廉价的设计结构。这种反应堆称为“马克1型反应堆”。上世纪80年代后期,通用电气部分内部文件曝光,内容指称马克1型反应堆未经足够测试,存有影响安全的设计瑕疵,导致数家公用事业公司、发电厂经营者曾打算对通用电气提告。由于当时这种反应堆在核能发电产业和监管官员当中的接受度颇高,最终美国核电厂并没有停产“马克1型反应堆”,而是仅仅进行了针对性的改造,增加了排气系统,以便在过热的状况下也能降压。通用电气的设计师未考虑极端自然灾害发生时的风险,例如发生超强地震并伴随海啸。福岛第一核电厂的6座反应堆中,有5座是马克1型反应堆。在冷却系统出现故障的情况下,马克1型反应堆经不起爆炸和氢气膨胀的带来冲击,最终不幸发生了堆芯熔毁的灾难性事故。
二是核岛设备存在安全隐患
东京电力公司最近重新模拟了福岛反应堆冷却系统功能停止后的事故现场。经分析,该公司确定,当时反应堆外壳结构的温度至少为250℃,远远超过正常运行的温度60℃,而压力也远远超出设计值。极高的温度和压力值似乎造成了福岛核电站中的环氧树脂密封贯穿件失灵,并导致易燃的氢气泄漏。通常,环氧树脂或橡胶用在核电站贯穿件密封部分或接口处,在高温、高压作用下,密封部分效用下降,导致氢气泄漏(氢气通过安全壳的贯穿件部分泄漏),从而引发系列爆炸和最终局面失控。电气贯穿件是保障核岛安全的重要安全装置,在保证反应堆安全壳结构完整性的同时为安全壳内的设备提供各种电气通路,在反应堆事故工况下,承受一定的压力;密封技术是影响电气贯穿件功效及其安全性的主要因素。核岛电气贯穿采用环氧树脂密封的较多,70年代至80年代间美国核管理委员会(Nuclear Regulatory Commission)77-06号公告,IEB82-04公告,86-104和88-29号公告记录过数起因贯穿件密闭性能减弱引发核岛泄露的事故,但常规状态下事故隐患容易被觉察和控制,因此没有引发业界更多关注。东京电力公司对福岛核泄漏事件的分析表明,核电站应用安全保障设备的耐高温性和抗压性需考虑事故和突发事件下的承受力。鉴此,日本Hitachi GE计划2012-2013年期间将下属核电站的电气贯穿使用的环氧树脂封装产品全部替换成耐温和耐压性能更好的无机材料封装。
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