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核电站辐射监测设备国产化现状及发展途径分析
时间:2011-02-23 来源: 文章类别:原创 作者: 分享:
一、 发展现状(一)前景广阔、机遇空前  经过二十多年的探索与实践,中国核电走出了一条适合中国国情的发展之路。核电已是我国能源战略的重要组成部分,成为我国优化能源结构、增加电力供应、应对环保要求、适应经济增长的重大选择。在国家制定的《国家核电发展专题规划(2005-2020)》中,明确了“积极建设核电”的方针,提出了“到2020年,我国核电装机容量达到在役4000万千瓦、在建1800万千瓦,共58

 一、 发展现状
(一)前景广阔、机遇空前
  经过二十多年的探索与实践,中国核电走出了一条适合中国国情的发展之路。核电已是我国能源战略的重要组成部分,成为我国优化能源结构、增加电力供应、应对环保要求、适应经济增长的重大选择。在国家制定的《国家核电发展专题规划(2005-2020)》中,明确了“积极建设核电”的方针,提出了“到2020年,我国核电装机容量达到在役4000万千瓦、在建1800万千瓦,共5800万千瓦” 的建设目标。中国核电进入快速发展新阶段。
  随着二十世纪80年代核电技术的引进,多年以来,我国核电建设基本是依赖国外技术和设备,不管是核心的核岛设备、常规岛设备,还是外围的辐射监测设备,全部是清一色依靠进口,这在很大程度上制约了我国核电事业和民族工业的发展。
  随着中国核电事业的快速发展和核电站设计建设国产化的推进,核电设备的国产化要求日益迫切。为了实现核电设备国产化突破与创新,2009年初,中广核工程有限公司成立了“中广核核电设备国产化联合研发中心”,其主要任务与目标是“以核电设备国产化联合研制开发、提升核电设备成套供货能力与技术水平为己任,以中广核核电建设项目为依托,推进核电设备制造的国产化进程,提高成员单位的研发能力、设备成套能力和技术创新能力,集中优势资源,保证核电设备的供应。”核电站设备国产化任务与目标的及时建立,为国内核辐射监测设备研制生产厂家提供了广阔的发展前景和空前的历史机遇。
  对核辐射监测领域而言,核电设备的国产化主要是指“控制区出入监测与剂量管理系统(KZC)”、“核岛区域辐射监测系统(KRT)”、“核电站环境监测系统(KRS)”和“放化监测设备”的国产化研制开发。
  (二)积极推进、初见成效
  中国核电事业的快速发展,有力推动了国内核电辐射监测设备的发展进程。国内部分厂家在某些辐射监测领域具有雄厚的技术实力、极强的新产品研发能力和市场竞争力,但国内辐射监测设备的整体发展形势在国际上尚处于落后地位。
  在“核岛区辐射监测系统(KRT)领域,目前个别厂家开始进行国产化研制探索,其他国内大部分厂家和研究单位还尚未涉及。“核电站环境监测系统(KRS)”和“放化监测设备”领域,也只有广州中山大学等单位有少量参与。
  下面,我向各位简要介绍一下我所在核电设备国产化进程中的一些实践探索。
  我所从1994年起承担大亚湾核电站控制区出入监测系统(KZC)和便携式辐射检测仪表的驻厂维护,经过15年的维保实践和技术积累,我所为核电站KZC系统设备国产化作了大量的深入研究和实践探索。2000年,我所明确了“面向核电发展、大力推动我国核电设备国产化进程”的总体发展思路,经过多年的技术攻关和科技创新,在核电设备国产化进程中(主要是KZC系统领域)取得突破性进展,研制生产了车辆和人员γ污染监测仪(CSM)、全身γ污染监测仪(C1门)、全身β污染监测仪(C2门)、洗衣房衣物分拣仪、转盘式热释光剂量读出仪、小物品污染监测仪(CPO)、个人剂量读出器等多种核辐射监测设备,以及核电站辐射监测与管理系统软件(KZC系统软件)和KZC系统群堆管理软件。基本实现了KZC系统设备的系列化,具备了KZC整系统的集成能力,开始具备与国外厂商参与KZC整系统供货的市场竞争实力。
  通过多年的核电设备国产化研发实践和持续改进,我所自主研发的车辆和人员γ污染监测设备已经应用于大亚湾核电站、岭澳一期、秦山二期核电站,并在岭澳二期中标LOT14B-4项目(主要包括全身γ污染监测仪、车辆和人员γ污染监测仪、小物品污染监测仪等国产化辐射监测设备)。
  经过多年的应用考验,我所自主研发的核电站辐射监测设备的产品质量也得到了核电用户的一致好评,以下是大亚湾核电运营管理有限公司(核电用户)对我所国产化设备的评价:“上述国产化设备的技术指标优于国外同类产品或达到同等水平,有效打破了国外产品垄断国内市场的局面,为民族工业振兴、支援国家核电建设做出了突出贡献。”
  我所自主研发的系列产品还广泛应用于航天、核电、环保、卫生、海关以及反恐等领域。2008北京奥运会和残奥会期间,我所自主研制生产的1000余台核安检设备服务于北京奥林匹克公园、各赛区场馆,以及民航总局、首都机场和检验检疫局,运行可靠有效,为“平安奥运”作出了重大贡献,赢得了公安部和赛区安检部门的充分肯定和高度赞誉。
  (三)竞争激烈、任重道远
  总体而言,目前国内的核电站辐射监测设备国产化进程才刚刚起步,目前的现状,可以说是市场前景广阔、机遇空前,但竞争也是异常激烈(主要是指国内厂家与国外厂家的竞争),可以说是机遇与挑战并存。
  首先,多年国外以来,国外厂商对国内核电运营公司和辐射监测设备研制生产厂家一直采取技术封锁,并利用技术和价格优势压制国内民族企业的发展;
  其次,国内企业缺乏牵头单位,在核电设备国产化道路上未能形成一股统一的推动力,国产化产品系统化、系列化研发步伐缓慢,市场竞争力低下;
  第三,政府在核电设备国产化进程中的支持力度不够,未能在统筹规划上给予积极的政策支持。
  因此,国内KZC系统领域的产品线还不够完善,还未能实现系统化,其他三个国产化领域还只有少量企业参与或未有企业参与,在核电站辐射监测整系统的市场竞争力方面,与国外厂家相比,还存在较大的差距。
  经过多年的研制实践,国内锻炼、培养了一大批辐射监测专业技术人才,积累了丰富的核辐射监测设备的研制生产经验,为核电站辐射监测设备国产化作了大量的深入研究和实践探索,有效推动了中国核电设备国产化进程。但是,国内厂家在核电站辐射监测设备国产化发展进程中还存在以下五大制约因素:
  1、 基础科研领域的重视和投入不够,部分产品的关键部件还需要从国外进口,生产成本无法有效控制,某些辐射探测领域的关键技术还未有效突破技术瓶颈,核电设备国产化研制进度和研制领域受到国外厂商的制约;
  2、 应用研究领域的实践才刚刚起步,设备的系统化和系列化还未形成,产品功能和质量控制、设备研制和升级速度还未能跟上核电发展的需求;
  3、 国内尚未建立核电辐射监测与剂量管理的行业标准,行业发展缺乏统筹规划,特别是针对核电站辐射监测设备的通讯协议、控制流程、剂量管理等方面还是依靠国外的行业标准;
  4、 自主创新能力和系统成套能力依然薄弱,在产品功能、质量控制、生产成本、服务保障等满足客户需求的核心竞争力要素与国外厂商存在一定的差距。
  5、 国内企业的管理体制尚未完善,管理理念不够先进,人才等科研资源要素配置不尽合理,资源利用效率低下。
  总之,从2000年至今,虽然部分国内企业在核电设备国产化道路上迈出了坚实的一步,但民族工业振兴、核电设备国产化道路依然是任重道远。要使国内核辐射监测设备研制生产厂家在“核心竞争力”上能与国外生产商分庭抗礼,还有很长的路要走。
  

二、发展前景
  从目前的国产化现状分析,除了KZC系统领域,开始有国内厂家大力度推进国产化研制,核电站其他三个辐射探测领域的国产化还处于探索、起步阶段。面对国内核电大发展的良好局面,国内核辐射监测设备研制生产厂家面临十分有利的发展机遇,核电站辐射监测设备的国产化前景主要有以下四大领域:
1、 KZC整系统(包括系统软件和个人剂量计);
2、 KRT整系统(包括系统软件、控制台和168个测量通道);
3、 KRS整系统(包括10个γ辐射监测站和环境监测车);
4、 便携式辐射检测仪表和实验室辐射测量分析设备;
5、 放化监测设备(包括各种核素、分析仪器和设备)。
  一旦以上核电站四大辐射探测领域的设备逐步实现国产化,这无疑会对中国核电建设提供强大的技术支持,同时,随着国产化进程的深入推进,也会强有力地促进国内各核辐射监测研制生产厂家的全面发展,极大地推动我国民族工业的发展振兴,极大地促进核辐射监测技术的技术创新,这一前景无疑是很吸引人的,当然,也是一项具有相当战略意义的艰巨工程。
  

三、发展途径
  从国内核电事业的发展现状来看,目前正处于一个最有利的发展时机,中国核协会各成员应该大力推动核电设备的国产化研制生产,为我国核辐射监测技术的全面发展和技术创新,为民族工业振兴、支援国家核电建设做出积极的贡献。
  针对核电辐射监测设备国产化进程中存在的五大制约因素,国内厂家要从基础科研、应用实践、自主创新、行业标准、资源利用等方面入手,统筹技术创新和核电建设两个发展领域,兼顾基础科研和应用研究协调发展,提出确实可行的发展方法和保障手段,才能有效提高国内核辐射监测设备研制生产厂家的核心技术竞争力,实现“与国外生产商分庭抗礼”的发展目标。
  (一)激励保障,大力发展基础科研
  基础科研是推动核电站辐射监测设备国产化的基本保障。
  国内核辐射监测设备研制生产厂家,早年相当重视基础研究。通过老一代专家的不懈努力,国内核辐射监测基础科研取得了相当不错的成绩,理论研究和热释光等探测器件研制开发在较长时期内处于国际领先地位,在国际同行中享有较高的知名度和影响力。但是,随着国内老专家的退休,基础科研的优良传统和研究实力未能有效传承。由于缺乏有效的激励保障机制,国内大部分科研人员重视应用研究实践的探索而忽略了理论研究,特别是原先很具竞争力的探测器件新产品研制开发能力日趋薄弱,市场份额日渐萎缩。这种现状对国内核辐射监测设备研制生产厂家的发展是十分不利的。特别是国内辐射探测设备的关键探测器件还是依靠从国外进口,生产成本无法有效控制,设备研制进度和研制领域受到制约,一旦国外限制进口或停产,国内厂家的生产必然受到影响甚至停顿。在这种情况下,“中国辐射探测领域的核心竞争力”也就无从谈起。
  因此,国内核辐射监测设备研制生产厂家必须从理论研究和关键探测器件研制角度入手加强基础科研,并制定相应的激励保障机制,鼓励科研人员从事基础研究。
  首先,要有效发挥人才培养对于理论研究的促进作用,人才培养应选择具有实际应用价值的研究方向,通过应用实践把理论研究成果(如创新型学术论文等)转化为实际的生产力;
  其次,必须集中优势资源和人才,加大辐射探测器件的研制力度,特别是G-M正比计数管、大面积塑料闪烁体γ探测器和薄膜塑闪β探测器必须加快新产品的研制开发进度,然后,逐步实现碘化锂闪烁体探测器、碘化铯闪烁体探测器、硅二极管PIN能量补偿探测器(半导体探测器)的自主研制生产;
  第三,必须制定相应的激励保障机制,鼓励科研人员从事基础研究,转变科研方向“重应用轻基础”的发展现状。
  (二)勇于探索,有力推动应用实践
  应用实践是推动核电站辐射监测设备国产化的基本途径。
  核电设备国产化,是目前甚至今后较长时期内推动国内核辐射监测设备研制生产厂家可持续发展的最有效力量,这一点,必须从战略高度去认清形势并努力实践。
  首先,必须着眼将来并制定长远的发展规划,致力于自主研发设备的系统化和系列化发展,致力于核电辐射监测设备四大国产化领域(KZC、KRT、KRS系统和放化监测设备)系统成套能力的培育;
  其次,必须通过应用研究实践及时将理论研究成果和基础科研成果转化为实际的生产力;
  第三,要加强市场调研,拓展与航天、核电、环保、海关以及反恐等领域的技术交流与合作,从产品功能、产品质量、生产成本、服务保障等方面入手努力提高产品的市场竞争力,加快设备的研制生产和升级换代速度,不断适应市场发展的需求。
  (三)完善机制,努力培育自主创新
  自主创新,是提高国产化核电辐射监测设备市场竞争力的唯一途径。
  必须从战略上重视自主创新,从体制上培育自主创新,从制度上保障自主创新,从项目上推进自主创新。
  必须通过引进消化、合作创新等途径,开发新技术,研制新装备,攻克核电设备国产化的重点与难点问题,把理论创新的研究成果转化为实际的生产力,从而推动产品的自主创新。同时要注重软件、硬件统筹兼顾、协调发展,遵照行业标准加快辐射监测系统软件的自主研发,并通过技术创新持续改进,为国内核电建设项目提供优质的成套设备、管理软件和服务保障。
  (四)制定标准,统筹规范行业发展
  行业标准是推动核电站辐射监测设备国产化的有力保障。
  核仪器行业协会应从核电站运营管理、个人剂量管理和核辐射监测标准为立足点,联合国内核电工程建设公司、核电运营管理公司和协会各成员单位,尽快建立核电辐射监测与剂量管理的行业标准,特别是针对核电站辐射监测设备的通讯协议、控制流程、剂量管理等方面制定相应的国内行业标准,打破国外行业标准(协议)的制约和垄断,有效激发国内自主创新能力的发挥。
  协会各成员单位应以核行业协会为平台,制定中长期发展规划,明确任务分工,加强交流合作,严格执行国内行业标准,并在协会成员单位之间开放协议,做到数据接口标准化、数据格式兼容、通讯协议透明、信息资源共享。
  (五)统筹规划,合力推进国产化进程
  统筹规划是加快核电站辐射监测设备国产化进程的有效手段。
  对于一个科研单位来说,什么是最大的资源?人才。科研单位必须把“以人为本”这个科学发展观的理论核心放在首位,把人才培养落实到实处。只有实现了科研人员的全面发展以及科研人力资源的合理配置,并充分调动其工作积极性,才能有效提高资源利用效率,才能有效加快核电设备国产化进程。
  首先,必须通过有效的人才培养机制促进科研人员的专业技术水平的提高,以及科研队伍整体战斗力的全面提升;
  其次,要有效落实管理体制和奖励机制,充分调动科研人员的工作积极性和创造性,有效鼓励并推动技术创新,充分管理并有效利用好“人”这个最根本的科研发展资源要素;
  再次,要制定高起点、高标准、科学务实的“十二五”发展规划并有效落实;
  第四,要加强核协会各成员单位的交流协作,建立资源共享、定期交流和同行评审机制,充分发挥协会的行业领导地位和组织协调作用,为推动核电站辐射监测设备国产化进程、支援国家核电建设而协同努力。