柴油發(fā)電機備用系統(tǒng)為何失效？

關(guān)于福島發(fā)生的一切，至少又一個事實已經(jīng)清楚，就是后來反應(yīng)堆內(nèi)部溫度、氣壓的雙雙升高，初始的原因就是地震引起電力外部供應(yīng)中斷，同時作為備用的柴油發(fā)電機也出現(xiàn)故障，終導(dǎo)致冷卻泵無法向反應(yīng)堆內(nèi)部注水。
可見，供電是這個過程中的關(guān)鍵。但令人疑惑的是，對于核電站這樣一個對安全防范要求*的系統(tǒng)，往往在設(shè)計之初就需要考慮到所有能夠想象得到的壞情況來予以防范，尤其在重要的電力環(huán)節(jié)，“電站停電”勢必會作為一種被高度關(guān)注的可能性來制定對策。
然而，地震來臨后，福島*核電站7臺機組的應(yīng)急柴油機無一例外失效。應(yīng)急過程中柴油發(fā)電機不能正常啟動，這在日本尚屬*。福島的這次“創(chuàng)紀(jì)錄”，不由不讓人心生問號。
*個可供解釋的原因，是“地震+海嘯”這樣的災(zāi)害對福島核電站造成的雙重打擊，先是地震破壞核電站主電力供應(yīng)線路，然后地震引發(fā)的海嘯又沖走了柴油發(fā)電機組。
美國圣迪亞國家實驗室物理學(xué)家肯勒斯·伯杰倫對此稱，這兩種幾乎不可能同時發(fā)生的情況同時發(fā)生，在專業(yè)術(shù)語上被稱作“全廠斷電”。由于發(fā)生的幾率極低，此前幾乎從來沒有人會想過這種狀況。但這次卻在福島發(fā)生了。
另一個原因則涉及到福島核電站整體采用的設(shè)計。建成于40年前的福島核電站是日本的*批核電機組，采用的還是二代核電技術(shù)。二代核電技術(shù)與三代核電技術(shù)相比，一個重要區(qū)別就在于二代核電技術(shù)采用的是“能動”安全系統(tǒng)，而三代核電技術(shù)如AP1000，則采用了“非能動”安全系統(tǒng)。
簡要地說，就是三代核電技術(shù)在遭遇緊急情況時，不需要用電，僅靠地球引力、物質(zhì)重力等自然現(xiàn)象就可以驅(qū)動核電廠的安全系統(tǒng)，從而冷卻反應(yīng)堆堆芯，帶走堆芯余熱，并對安全殼外部實施噴淋，進(jìn)而使核電站恢復(fù)到安全狀態(tài)。
相比必須通過電力維持冷卻泵運轉(zhuǎn)來為核電機組反應(yīng)堆降溫的第二代核電技術(shù)，AP1000的這種非能動設(shè)計在遭遇類似福島這樣事件時，就優(yōu)勢盡現(xiàn)了。
再回過頭來看福島，根據(jù)麻省理工學(xué)院的JosefOehmen博士分析，福島核電站在地震后，關(guān)于電力方面發(fā)生的一切大致如下：在地震發(fā)生后的一小時內(nèi)一切情況是平穩(wěn)的。為緊急情況而準(zhǔn)備的多組柴油發(fā)電機中的一組啟動，為冷卻泵提供了所需的電力。然后海嘯來了，比核電站設(shè)計時所預(yù)料的規(guī)模要更巨大的海嘯，摧毀了所有的柴油發(fā)電機組。
當(dāng)柴油發(fā)電機組被沖走后，反應(yīng)堆操作員將反應(yīng)堆切換到使用緊急電池。這些電池被設(shè)計為備用方案的備用方案，用于提供給冷卻系統(tǒng)8個小時所需的電力，并且也確實完成了任務(wù)。

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