南多塞特議員勞埃德·哈頓(Lloyd Hatton)于近日參觀了歷史悠久的溫弗里斯核電站,深入了解了該站正在進行的龍反應堆核心拆除工作,尤其是先進的機器人激光切割技術的應用。
溫弗里斯核電站建于20世紀50年代,作為核反應堆研究中心,它為英國的核電發(fā)展奠定了堅實基礎。該站曾擁有九座獨特的實驗反應堆,其中七座已順利完成拆除。目前,最后兩座——龍核反應堆和蒸汽重水反應堆(SGHWR)正處于退役階段。
龍反應堆建筑外觀
龍反應堆是一個具有里程碑意義的原型反應堆,功率輸出為20兆瓦,采用石墨慢化、氦冷卻技術。自1964年起,它便開始測試核燃料和材料,以支持高溫反應堆計劃。那一年,流行音樂榜開始興起,披頭士樂隊風靡全球,同時蘇格蘭的福斯公路懸索橋也正式開通。
20世紀90年代末,溫弗里斯核電站進行了燃料回收工作,并移除了多余的設備及組件。目前,僅剩下輻射鋼反應堆壓力容器及其核心部分。
在參觀中,勞埃德·哈頓議員親眼目睹了龍反應堆退役工作的進展。他對此表示高度贊賞:“我很榮幸能夠參觀溫弗里斯核電站,并親眼見證龍核反應堆退役的非凡工作。團隊所展現出的創(chuàng)新和奉獻精神確實令人印象深刻。溫弗里斯核電站的工作對于確保英國核廢料的安全以及推動英國走向更清潔、更綠色的未來至關重要。”
在龍反應堆退役過程中,一項關鍵的創(chuàng)新技術便是激光切割。這一技術的可行性最初在劍橋焊接研究所的模型部件上進行了測試,隨后在溫弗里斯現場的全尺寸模型上得到了進一步驗證。2018年,技術人員利用蛇形機器人(Lasersnake)成功遠程切割了龍反應堆堆芯中一個三噸重的熱交換器容器——吹掃氣體預冷器(PGPC)。這是英國核工業(yè)首次嘗試使用激光切割技術,其成功實施證明了激光切割在反應堆堆芯拆除方面的優(yōu)勢。
從左至右依次為國會議員 Lloyd Hatton、Andy Philps、Gary Reid、William Matheson、Ellanor Joyce 和 Robert Coan
NRS戰(zhàn)略創(chuàng)新項目經理Phoebe Lynch表示:“將創(chuàng)新融入我們的使命是NRS最大的機遇。從使用激光切割龍反應堆堆芯的初始運行階段獲得的所有經驗,都為該技術的可行性、可靠性和安全性提供了寶貴的見解。這些經驗已被用于改進流程,以高效完成反應堆堆芯拆除的新階段,并為該技術在行業(yè)內的廣泛應用鋪平道路。”
目前,技術嫻熟的操作團隊正利用位于反應堆建筑物外的控制室中的伸縮桅桿機械臂和激光切割機,將構成頂環(huán)熱屏蔽的近一半一英寸厚的碳鋼板拆除成可拆卸的部分。這是全面拆除龍反應堆堆芯并將其裝入6立方米混凝土中級廢物儲存箱的11個階段中的第一階段。未來幾年內,這些廢物將被運送到Harwell場址進行儲存,直至國家地質處置設施可供永久處置。
據了解,Dragon是位于英國多塞特郡溫弗里斯的一座實驗性高溫氣冷反應堆,由英國原子能管理局(UKAEA) 運營。其目的是為歐洲高溫反應堆計劃測試燃料和材料,該計劃正在探索使用三結構各向同性 (TRISO)燃料和氣體冷卻用于未來高效反應堆設計。該項目是作為經濟合作與發(fā)展組織/核能機構的國際項目建造和管理的。在項目生命周期內,共有13個國家參與了其設計和運營。
最初設想為一個小型研究反應堆,在設計階段,它變得越來越大。在英國原子能機構內部,氦和二氧化碳支持者之間進行了長時間的辯論,最終選擇了氦作為冷卻劑,氦最終被選中。1960年動工。它從1965年運行到1976年,并且被普遍認為是極其成功的。
龍核電站的建設之后,美國也開展了類似的建設,最終建成了規(guī)模更大的圣弗蘭堡核電站。這座核電站因腐蝕而出現許多問題,客戶對設計也感到不滿。美國正在簽訂的類似型號的合同被取消,盡管龍核電站沒有遇到這些問題,但歐洲也沒有訂單。到那時,市場已經基本將壓水反應堆(PWR) 標準化,用于20世紀70年代和80年代的大規(guī)模建設,因此決定關閉龍核電站。