中国中子反应堆换新：国产冷阱展示全新视角

时间：2015-02-02 00:00:00 责任编辑：军情观察网 来源： 点击：

作为我国目前唯一的快中子增殖反应堆，位于中国原子能科学研究院的中国实验快堆2010年7月达到临界，2011年实现科技部40%额定功率并网发电的验收目标。

在随后的两年多的时间里，反应堆虽然处于停堆状态，但一二回路钠系统及辅助系统持续处于运行状态。运行维修人员按照计划，对系统开展了运行维护保养工作。

由于快堆工艺和运行的复杂性，系统运行过程也不是一帆风顺的，但是快堆运行人员正是在这一次次的磨砺中茁壮成长。快堆涉钠设备冷阱在线更换就发生在这两年多的时间里。

冷阱“罢工”了——后果很严重

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2011年，快堆实现40%功率运行目标后停堆进行检修。2013年初，按照计划，大家开始为快堆满功率运行做准备。2013年3月1日，工作人员在对换料系统进行运行前的检查过程中，发现挡钠装置无法恢复到竖直状态。

3月2日，工作人员通过转运室照明灯安装孔用内窥镜查看仍无法查明原因。经过领导和专家的研究会商，最终确定需要人员进入现场进行临时封堵。在建立了安全可行的工作条件之后，对挡钠装置的维修开始了。

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3月9日，工作人员按照制定的程序进入现场进行维修，维修后的挡钠装置恢复到了竖直位置。由于在维修过程中一回路覆盖气体的密封被破坏，空气的进入使一回路的钠中混入了杂质。但当时，大家并没有意识到问题的严重性。当天，工作人员将堆顶密封塞落下，对转运室进行了气体置换。

2013年3月10日晚10点左右，工作人员测量到一回路钠的阻塞温度由正常状态的130℃左右升高到了158℃，随后每个班次的工作人员在进行阻塞温度测量时发现，阻塞温度持续升高到了180℃以上。

阻塞计测量到的最高阻塞温度为238℃、解阻温度达245℃，当时堆池温度为225℃，显然，堆内钠杂质的浓度处于过饱和状态。过饱和析出的杂质阻塞了冷阱的管道，使冷阱中的液体钠无法流动，冷阱失效了。

4月27日，通过对各类数据和情况进行综合分析判断，专家们认为，由于钠中的杂质数量超过了冷阱的处理能力，堆内钠杂质的浓度处于过饱和状态，1号冷阱已经饱和失效，而2号冷阱已于2010年6月饱和，必须尽快更换新的冷阱。

冷阱是快堆的一个非常重要的设备，主要作用是清除杂质。冷阱是一个直径1.4米，高将近5米的不锈钢金属罐，内部布满着一层层弯弯曲曲的管道，管道内分别充满了冷却油、液态钠钾合金和液态金属钠，外部则缠着一圈圈的电加热丝。

冷阱工作时，电加热丝首先将罐体加热，以确保液态金属钠进入管道后不因温度低而凝固;液态钠钾合金对从堆池出来的高温钠进行降温，而冷却油则对液态钠钾合金降温。快堆使用的冷却剂是核级金属钠，这些金属钠会将快堆运行过程中所产生的大量热量带出来，通过冷阱进行冷却后再送回堆池。

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