堆芯熔化事故会导致核电厂安全壳内的压力积聚，对核电厂的完整性构成严重威胁。放射性裂变产物的可能释放，会对环境和公众的健康造成极其灾难性的后果。

为了缓解此类严重事故，法马通开发了安全壳过滤排放系统，可安全地降低安全壳内压力，并最大程度地减少放射性物质向环境不可避免的释放，使这种放射性的释放保持在最低合理可行水平。

核电厂正常运营期间，安全壳过滤排放系统（FCVS）处于备用待机模式。在假想的超设计基准严重事故工况下，FCVS启动，通过各级过滤，以受控的方式减小安全壳内的压力，从而将对环境的影响降至最低。瑞士Gösgen核电厂项目是法马通的第一个FCVS项目，最初安装于1993年，在现有FCVS下游加装了有机碘滞留段。法马通在现场完成了安装和调试工作，完全满足了客户的需求。改造是在瑞士监管机构ENSI的监督下完成的。改造后的系统为核级系统，并通过了抗震鉴定。通过加装分子筛过滤段，进一步显著提高了有机碘的滞留率。迄今为止，法马通已在多个国家完成了FCVS系统的改造，范围包括系统设计、硬件交付、安装，以及在移交给核电厂运营商前的执照申请支持和调试工作。

1 背景

根据对PHEBUS试验的观察，如此前所假设的那样，在堆芯熔化事故中有机碘的产生程度更高。尽管CH3I的预期总量仍然很小，但未经过滤的有机碘的放射性影响可能仍然存在，并且在气溶胶和元素碘的去污因子(DF)达到很高时，有机碘会成为最主要的放射性来源。研究表明，在严重事故期间，安全壳大气中会生产大量的有机碘 。

现在，越来越多的监管机构对核电厂严重事故工况下有机碘(CH3I)滞留提出了要求。对安装安全壳过滤排放系统的普遍要求，再加上有机碘滞留要求，最终使得首批9台欧洲核电机组决定采用有机碘滞留段的法马通改进型安全壳过滤排放系统（FCVS PLUS）改造其核电厂。

因此根据要求，对不同的技术进行了研究，并最终研制出了FCVS PLUS系统，即将分子筛区段作为第三滞留段集成到法马通现有的FCVS系统，见下图。后来还进行了MIRE/PASSAM项目，以获取有关有机碘过滤的更多知识，法马通积极参与了这两个研发项目。

2 法马通FCVS PLUS 的系统介绍

在法马通改进型安全壳过滤排放系统（FCVS PLUS）里，气体经文丘里和金属纤维过滤器区段的预清洁和干燥后被节流，这通常为一种广泛的等焓绝热过程。因此，尽管节流孔下游温度降低，但进入吸收剂区段的气体仍将处于过热状态。这一非能动过程确保了在运行工况下分子筛中能具有足够的过热温度，从而获得有机碘的高滞留效率。

该吸收滞留段具有高耐用性的特点。作为一种常用的工业技术，分子筛可以针对特定的被吸附物质（比如有机碘）来设计。另外，它们对毒物效应也高度不敏感。例如在法国阿格工厂（la Hague），乏燃料元件的溶解过程中采用了基于银浸渍吸收剂的过滤器 ，可以滞留有机碘数十年。

因为采用组合流程，分子筛堵塞的风险被排除。气溶胶和水滴已经被文丘里段和金属纤维过滤器区段所去除。分子筛完全由不可燃材料制成，并且可以耐高温（>300℃）。由于其高负荷容量，它可以吸收滞留规定数量的碘，而无需再生或更换。图3给出了法马通改进型安全壳过滤排放系统（FCVS PLUS）的工艺流程。

3 性能验证、许可证文件及欧洲近期项目反馈

在许可证申请过程中提供的文件里，法马通提供了详尽的鉴定试验数据文件证明其性能。系统在各种工况和不同场景下的耐用性要求，特别是气溶胶吸收滞留容量和安全衰变热排出等方面，均已向各核管理机构提交了证明材料和文件说明。

法马通设计制造的安全壳过滤排放系统FCVS 系统已通过鉴定评审，可以大规模应用以应对严重事故。在JAVA PLUS试验设施中（见图4），针对不同气溶胶、元素和有机碘滞留进行了全流程验证试验。大型工艺流程验证试验能够最大程度地减少比例规模的误差，所产生的试验结果促使核监管机构和管理当局批准FCVS改造项目的实施，从而提高核电厂的安全性。

法马通的FCVS正是基于这些大规模验证试验的结果进行设计的。基于质量流量和压力范围对流程区段进行“数量放大”，可实现全面的系统和部件设计。法马通在JAVA PLUS设施试验结果的基础上开发出一种定制吸收剂区段的方法，可使有机碘滞留效率达到DF=1000。该方法已在 PASSAM 项目的框架内进行了介绍。

对于比利时的压水堆核电站来说，技术规格书对有机碘滞留效率要求较高，例如去污因子达到 DF=1000。比利时技术机构BelV 成功完成了对系统性能的评估。所有有关系统性能的开放点问题均已成功关闭。此前在卡施泰因（Karlstein）举行了一次专家会议，组织参观了大型JAVA PLUS 设施，并对所进行的滞留验证试验活动、结果以及随之得出的设计方法进行了详细解释。客户们决定建造一个新过滤器，新过滤器设计要求在一个一体化容器中布置三个滞留段。

而对于西班牙Ascó 和 Vandellós核电厂，为了让改造设施融入现有的建筑结构，法马通的FCVS PLUS在设计上采用分离式容器布置的方案。对有机碘滞留的要求是DF=10。相应的验证文件已在 2014年移交给客户。考虑到2016年要定期停机检修，该项目如期完成。见图。　

4 经济效益和社会效益

在严重事故中可能不经过滤而释放（无FCVS）

• 长期的土壤污染导致需要对居民进行永久安置

• 需要大量的清理工作

• 对当地居民有严格的食品限制

• 对社区的社会影响极大

安装标准的FCVS

• 避免长时间的重新安置，并在紧急情况下毫不犹豫地对安全壳进行减压

• 可能需要临时疏散

• 核电站附近区域的食品限制

• 需要采取碘预防措施

带有I-catch的FCVS（强化碘过滤）

• 只需要临时避难

• 不需要强有力的应对措施，例如无需疏散

• 对核电厂附近社区的公共关系带来正面影响，

• 惰性气体被稀释后，现场操作人员的剂量会减少

如上图所示，安装了有机碘滞留段的系统显著降低了环境中有机碘的辐射剂量率。

法马通（Framatome）成立于1958年，是核能领域的国际领导者，因其为全球核电站提供的创新解决方案和增值技术而闻名。凭借全球专业知识和在可靠性和性能方面的良好记录，法马通从事核电站设计、服务和安装组件、燃料、仪表和控制系统，是全球92座核电站原始设备制造商（OEM），服务于全球超过380座反应堆。其 14,000 多名员工每天都在努力帮助法马通的客户提供更清洁、更安全、更经济的低碳能源。

法马通主要业务分为五个部门，分别是：工程与设计机构-从事核蒸汽供应系统的开发、设计和取证以及相关服务；大项目业务部-负责核反应堆新建项目的管理和执行；核燃料业务部-从事压水堆、沸水堆、研究堆用燃料组件和堆芯内部的开发、设计、取证及制造以及锆产品的开发；设备制造业务部-核岛重型部件和动力设备的设计与制造；仪控系统业务部-为核蒸汽供应系统提供安全仪控系统的设计和制造。

作为最早进入中国的外国企业之一，法马通公司63年的发展史中有超过40年的时间与中国休戚与共，在大亚湾、秦山、田湾、昌江、台山、福清等多个核电基地留下了奋斗与合作的足迹。目前，法马通在中国共设有10个站点，北京，上海，连云港，海盐，秦山，福清，深圳，大亚湾，台山，德阳。主要的合作伙伴有中国核工业集团、中国广核集团、东方电气集团等，并在中国设有三个合资厂：东方法马通核泵有限公司 (FDJV)，为中国核电站提供反应堆冷却剂泵（简称主泵）；中核法马通（上海）锆合金管有限公司（CAST），供应核燃料锆合金管；以及与中广核合作成立的中珐国际核能工程有限公司 (WECAN)，主要进行核电站工程与采购服务。