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惡劣條件下核電站安全運行

關鍵詞:核電站安全運行 網址:www.i9903.cn 日期:2016/7/21 10:30:10

連日來我國南方部分地區受臺風、暴雨影響,大都布局在南方的核電站的安全也受到各界關注。7月5日,桃花江核電站發布聲明表示,桃花江核電廠址并未受暴雨影響;7月8日,寧德核電表示未受臺風尼泊特的影響。事實上,一座核電站從選址、設計、建造到運行,每一個環節都有足夠應對任何自然災害的安全保障。

  選址條件避免自然災害的影響

  選址是核電站安全的第一道屏障。核電廠廠址是核電建設和運營的重要基礎和保障。對核電廠的安全、質量有重要作用,對核電工程造價和運營成本也有較大影響,當然也能積極帶動設址地的經濟和社會發展。

  安全是我國核電選址的第一特性,選址要充分考慮自然災害的影響。核電站選址要求規定,在確定核電站區域布置位置時,核島與常規島宜布置在穩定的、同一地質單元的地塊上,且地基承載力滿足要求的地段。廠址地基滿足核島地基承載力及變形要求。不存在影響場地和地基穩定的不良地質現象,不存在可能導致地基失穩的其他因素,廠址附近范圍內無大中型礦產資源。核島地基盡可能落在微風化和新鮮基巖區和非可容性基巖區,地基承載力大于0.6兆帕。

  同時因盡量避開地震活動帶;確定性地震評價,要考慮評價區域內可能最大地震對廠址的影響;概率地震危險性分析,按照10的負4次方每年取值;每個核電廠址必須用兩種方法進行評價,并取其中的最大值作為抗震設計基準。基于可能最   大的極端氣象條件作為設計基準;基于可能最大的極端洪水作為設計基準;設計基準洪水必須考慮可能的組合影響。

  濱河廠址要考慮可能最大降雨產生的徑流洪水;潰壩洪水;潛在自然因素(滑坡、河道變遷)引發的洪水等。濱海廠址要考慮10%超越概率的天文潮高潮位,可能最大風暴潮增水,可能最大風暴潮對應的風浪;25年一遇的江河洪水位。

  此外,環境要求廠址應與當地生態環境相容,廢水的排放能滿足相關要求,廠址外部條件應相對簡單,人口分布相對較少,具備實施核事故廠外應急計劃條件。

  與當地經濟發展規劃相容,盡量少占用農田,征地造成的拆遷移民應相對較少。沒有對廠址安全構成顛覆性影響的軍用設施、機場、航線和潛在的危險品源。

  我國在核電站選址的問題上是及其嚴格,甚至可以說是苛刻的,從選廠址的條件來說,就避免了自然災害對核電站的影響。華龍國際總工程師咸春宇表示,從選址上,我國核電站就避免了諸如福島那樣事故的可能性,我們目前建設的核電站都在海灣,海灣的地理特性避免了海嘯的發生。

  核電站自身保護系統保證安全

  在一臺核電機組尚在設計階段時,就必須保證3個基本功能。首先,能夠安全停堆,并保持在安全停堆狀態;其次,冷卻堆心,并長期地排出余熱;最后,把放射性物質包容在適當系統屏障內。

  咸春宇表示,福島核事故最大的教訓就是全場斷電。全場斷電后柴油機無法發動,電力供應不了,所以在“華龍一號”的設計中就想到采用非能動技術,來應對這樣的意外。

  核電站安全設計的主要任務就是要實現上述基本原則。在反應堆本身安全、安全殼的適當性、專用安全系統、輻射防護和其他安全問題之間進行全面考慮,對許多不同的實施方案進行比較,選擇最佳方案。為此,在進行安全設計時,按照不同的安全功能必須遵循一些具體安全準則。

  由于堆心直接發熱并產生裂變產物,所以必須在固有安全運行特性的基礎上,使堆心和有關的冷卻劑系統、控制和保護系統的設計留有適當的逾量,尤其是對于反應性的控制必須備有兩套按照不同原理設計的、獨立的控制系統。每個系統必須符合單一故障準則的要求,以確保在任何工況下,不超過規定的可接受限值。

  核電站有一整套完整的安全系統,安  全系統的作用是在核電站運行發生干擾和事故時維持各安全屏障的完整性,并排出事故后的余熱。這些系統一般指反應堆快速停堆保護系統、應急堆心冷卻和余熱排出系統、安全殼隔離和冷卻噴淋系統、蒸汽發生器、輔助給水系統和應急電源系統等。這些系統設計的最大特點是可靠性要求很高。因此,除了要求高的質量保證外,還必須符合足夠的系統冗余度、空間隔離、設備多樣性以及其他安全要求。

  此外,安全設計還必須考慮人為的災害,其中包括蓄意破壞、戰爭發生等異常事件的影響。對于每個事件,核電站的構筑物、系統和設備在設計時都需按照確定的等級采取措施加以防范,使核電站在這些事件發生后仍能保持基本安全功能。

  在核電站運行時,人為的錯誤常常是異常事件的直接起因或重要因素。因此,在安全設計時必須考慮諸如人類工程學、人—機對話,以至運行人員的誤動作等與人有關的這些內容。反映在核電站主控室的設計上,除了要求設計具有高度自動化外,還應設計成能允許有人為失誤。此外,核電站還有30分鐘不干預原則,既在故障發生30分鐘之后,才進行人員干預。

  高標準要求把事故可能降至最低

  福島核事故發生以后,中國采取了相應的應對措施,在2011年到2014年這個階段,放緩了在建核電站的批復速度,對在運、在建的核電站進行了安全大檢查。同時制定了嚴格的安全標準,與國際標準對接,參考國際原子能機構推薦的新標準、新理念,全面改進國家核應急準備與響應工作,要求各核設施運營單位按照新標準完善應急措施。

  福島核事故后,國家核安全局會同有關部委對運行和在建核電廠開展了核安全檢查,檢查結果表明:我國核電廠具備一定的嚴重事故預防和緩解能力,安全風險處于受控狀態,安全是有保障的。為了進一步提高我國核電廠的核安全水平,國家核安全局依據檢查結果對各核電廠提出了改進要求,并編制了《福島核事故后核電廠改進行動通用技術要求(試行)》(以下簡稱《要求》),作為核電廠改進工作的指導意見。其中   第一部分就是“核電廠防洪能力改進技術要求”。

  根據廠址條件對可能引起水淹事件的各項因素進行梳理和排查,復核確認原設計所采用的設計基準洪水位的有效性。運行核電廠在復核中應考慮最新的觀測分析數據,考慮建廠以來廠址周邊環境變化等因素。

  根據廠址條件確定適當的超設計基準水淹場景 (如設計基準洪水位情況下,疊加千年一遇降雨),復核廠區排洪能力、評估廠區積水深度。根據評估結果,采取地上防水淹措施,防止廠區積水不受控制地進入安全重要廠房(如:核島廠房、重要廠用水泵房、應急柴油發電機廠房、廠址附加柴油發電機廠房等)。

  對與安全重要廠房相連接的地下管廊等通道進行全面排查重點考慮水淹可能導致電廠三大安全功能失效的地下管廊和房間,根據實際情況,采取地下防水   淹措施。要求通過地下管廊等通道的地下防水淹措施,保證在上述水淹場景下和應急補水能力接入之前,至少有一個余熱排出的安全序列可用。必要時,應開展地下防水淹措施的專項技術研究,待技術成熟后對于貫穿部位實施有效的地下防水淹措施。

  地上防水淹措施和地下防水淹措施一般均應采用永久性防水封堵,對于無法采用永久性防水封堵的情況,經過評估,可以采用臨時性防水淹措施,并制訂合適的程序,指導臨時措施的使用。

  核應急體系保證公眾安全

  雖然已經從種種環節避免了自然災害對核電站影響的可能性,但要做到萬無一失還有最后一招──完整的核應急體系。5月24日,中國核事故應急救援隊成立,標志著核安全重要保障的響應力量已上升到全新水平。該隊共計320人,專業覆蓋包括輻射防護、醫學救援等,旨在控制核事故、緩解核事故、減輕核事故后果。為防范自然災害或人為破壞,我國核應急工作一直處于常備狀態。

  現在我國已經組建了25支專業的救援分隊,人數大體上涉及到1300余人。在這個基礎上,還要建立中國核事故應急救援隊,因為具備堅實、管用、有效的核應急能力,是應對萬一發生的核事故做好處置工作的一個基礎。

  為了達到安全可靠的標準,中國不斷建立健全國家核應急綜合體系,在提高核電本質安全度的同時做好核應急充分的準備,包括法制的、預案的、指揮體系的、救援體系的,還有各類技術支撐體系的建設;不斷加強頂層設計,進行統籌規劃。

  “我們不希望核應急行動真正啟動,但是我們必須做好準備,充分的準備是我們發展核能要考慮的事情。”中國國家原子能機構主任、國家國防科技工業局局長、國家核事故應急協調委員會副主任委員許達哲表示,在核應急體系整個頂層謀劃和設計當中把人民的福祉放在最重要的位置。所以核應急首先要考慮的是一旦有核事故發生,怎么來保證公眾的安全,這個體系的建設是包括了事故本身的應急。

  此外在更大范圍內,包括人身安全、各方面的安全,要考慮什么樣的應對措施。核安全有多道防線,核應急是最后一道防線,核應急的最后一道防線考慮最多的就是公眾的安全、公眾的疏散、信息的發布。

  同時,許達哲也表示,我國現在要做的工作最重要的就是要提高核電建設本質的安全度,要用創新的理念、安全可靠的標準、先進成熟的技術和裝備來保證事故不會發生。

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