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惡劣條件下核電站安全運(yùn)行

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2016-07-19 14:02:40
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惡劣條件下核電站安全運(yùn)行連日來我國南方部分地區(qū)受臺風(fēng)、暴雨影響,大都布局在南方的核電站的安全也受到各界關(guān)注。7月5日,桃花江核電站發(fā)布聲明表示,桃花江核電廠址并未受暴雨影響;7月8

連日來我國南方部分地區(qū)受臺風(fēng)、暴雨影響,大都布局在南方的核電站的安全也受到各界關(guān)注。7月5日,桃花江核電站發(fā)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(fēng)尼泊特的影響。事實(shí)上,一座核電站從選址、設(shè)計(jì)、建造到運(yùn)行,每一個(gè)環(huán)節(jié)都有足夠應(yīng)對任何自然災(zāi)害的安全保障。

選址條件避免自然災(zāi)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(shè)和運(yùn)營的重要基礎(chǔ)和保障。對核電廠的安全、質(zhì)量有重要作用,對核電工程造價(jià)和運(yùn)營成本也有較大影響,當(dāng)然也能積極帶動(dòng)設(shè)址地的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)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(zāi)害的影響。核電站選址要求規(guī)定,在確定核電站區(qū)域布置位置時(shí),核島與常規(guī)島宜布置在穩(wěn)定的、同一地質(zhì)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(wěn)定的不良地質(zhì)現(xiàn)象,不存在可能導(dǎo)致地基失穩(wěn)的其他因素,廠址附近范圍內(nèi)無大中型礦產(chǎn)資源。核島地基盡可能落在微風(fēng)化和新鮮基巖區(qū)和非可容性基巖區(qū),地基承載力大于0.6兆帕。

同時(shí)因盡量避開地震活動(dòng)帶;確定性地震評價(jià),要考慮評價(jià)區(qū)域內(nèi)可能最大地震對廠址的影響;概率地震危險(xiǎn)性分析,按照10的負(fù)4次方每年取值;每個(gè)核電廠址必須用兩種方法進(jìn)行評價(jià),并取其中的最大值作為抗震設(shè)計(jì)基準(zhǔn)?;诳赡茏睢?nbsp; 大的極端氣象條件作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn);基于可能最大的極端洪水作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn);設(shè)計(jì)基準(zhǔn)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(chǎn)生的徑流洪水;潰壩洪水;潛在自然因素(滑坡、河道變遷)引發(fā)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(fēng)暴潮增水,可能最大風(fēng)暴潮對應(yīng)的風(fēng)浪;25年一遇的江河洪水位。

此外,環(huán)境要求廠址應(yīng)與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境相容,廢水的排放能滿足相關(guān)要求,廠址外部條件應(yīng)相對簡單,人口分布相對較少,具備實(shí)施核事故廠外應(yīng)急計(jì)劃條件。

與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃相容,盡量少占用農(nóng)田,征地造成的拆遷移民應(yīng)相對較少。沒有對廠址安全構(gòu)成顛覆性影響的軍用設(shè)施、機(jī)場、航線和潛在的危險(xiǎn)品源。

我國在核電站選址的問題上是及其嚴(yán)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(zāi)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(shè)的核電站都在海灣,海灣的地理特性避免了海嘯的發(fā)生。

核電站自身保護(hù)系統(tǒng)保證安全

在一臺核電機(jī)組尚在設(shè)計(jì)階段時(shí),就必須保證3個(gè)基本功能。首先,能夠安全停堆,并保持在安全停堆狀態(tài);其次,冷卻堆心,并長期地排出余熱;最后,把放射性物質(zhì)包容在適當(dāng)系統(tǒng)屏障內(nèi)。

咸春宇表示,福島核事故最大的教訓(xùn)就是全場斷電。全場斷電后柴油機(jī)無法發(fā)動(dòng),電力供應(yīng)不了,所以在“華龍一號”的設(shè)計(jì)中就想到采用非能動(dòng)技術(shù),來應(yīng)對這樣的意外。

核電站安全設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是要實(shí)現(xiàn)上述基本原則。在反應(yīng)堆本身安全、安全殼的適當(dāng)性、專用安全系統(tǒng)、輻射防護(hù)和其他安全問題之間進(jìn)行全面考慮,對許多不同的實(shí)施方案進(jìn)行比較,選擇最佳方案。為此,在進(jìn)行安全設(shè)計(jì)時(shí),按照不同的安全功能必須遵循一些具體安全準(zhǔn)則。

由于堆心直接發(fā)熱并產(chǎn)生裂變產(chǎn)物,所以必須在固有安全運(yùn)行特性的基礎(chǔ)上,使堆心和有關(guān)的冷卻劑系統(tǒng)、控制和保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)留有適當(dāng)?shù)挠饬?,尤其是對于反?yīng)性的控制必須備有兩套按照不同原理設(shè)計(jì)的、獨(dú)立的控制系統(tǒng)。每個(gè)系統(tǒng)必須符合單一故障準(zhǔn)則的要求,以確保在任何工況下,不超過規(guī)定的可接受限值。

核電站有一整套完整的安全系統(tǒng),安  全系統(tǒng)的作用是在核電站運(yùn)行發(fā)生干擾和事故時(shí)維持各安全屏障的完整性,并排出事故后的余熱。這些系統(tǒng)一般指反應(yīng)堆快速停堆保護(hù)系統(tǒng)、應(yīng)急堆心冷卻和余熱排出系統(tǒng)、安全殼隔離和冷卻噴淋系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器、輔助給水系統(tǒng)和應(yīng)急電源系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是可靠性要求很高。因此,除了要求高的質(zhì)量保證外,還必須符合足夠的系統(tǒng)冗余度、空間隔離、設(shè)備多樣性以及其他安全要求。

此外,安全設(shè)計(jì)還必須考慮人為的災(zāi)害,其中包括蓄意破壞、戰(zhàn)爭發(fā)生等異常事件的影響。對于每個(gè)事件,核電站的構(gòu)筑物、系統(tǒng)和設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)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(fā)生后仍能保持基本安全功能。

在核電站運(yùn)行時(shí),人為的錯(cuò)誤常常是異常事件的直接起因或重要因素。因此,在安全設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮諸如人類工程學(xué)、人—機(jī)對話,以至運(yùn)行人員的誤動(dòng)作等與人有關(guān)的這些內(nèi)容。反映在核電站主控室的設(shè)計(jì)上,除了要求設(shè)計(jì)具有高度自動(dòng)化外,還應(yīng)設(shè)計(jì)成能允許有人為失誤。此外,核電站還有30分鐘不干預(yù)原則,既在故障發(fā)生30分鐘之后,才進(jìn)行人員干預(yù)。

高標(biāo)準(zhǔn)要求把事故可能降至最低

福島核事故發(fā)生以后,中國采取了相應(yīng)的應(yīng)對措施,在2011年到2014年這個(gè)階段,放緩了在建核電站的批復(fù)速度,對在運(yùn)、在建的核電站進(jìn)行了安全大檢查。同時(shí)制定了嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn),與國際標(biāo)準(zhǔn)對接,參考國際原子能機(jī)構(gòu)推薦的新標(biāo)準(zhǔn)、新理念,全面改進(jìn)國家核應(yīng)急準(zhǔn)備與響應(yīng)工作,要求各核設(shè)施運(yùn)營單位按照新標(biāo)準(zhǔn)完善應(yīng)急措施。

福島核事故后,國家核安全局會(huì)同有關(guān)部委對運(yùn)行和在建核電廠開展了核安全檢查,檢查結(jié)果表明:我國核電廠具備一定的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解能力,安全風(fēng)險(xiǎn)處于受控狀態(tài),安全是有保障的。為了進(jìn)一步提高我國核電廠的核安全水平,國家核安全局依據(jù)檢查結(jié)果對各核電廠提出了改進(jìn)要求,并編制了《福島核事故后核電廠改進(jìn)行動(dòng)通用技術(shù)要求(試行)》(以下簡稱《要求》),作為核電廠改進(jìn)工作的指導(dǎo)意見。其中   第一部分就是“核電廠防洪能力改進(jìn)技術(shù)要求”。

根據(jù)廠址條件對可能引起水淹事件的各項(xiàng)因素進(jìn)行梳理和排查,復(fù)核確認(rèn)原設(shè)計(jì)所采用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位的有效性。運(yùn)行核電廠在復(fù)核中應(yīng)考慮最新的觀測分析數(shù)據(jù),考慮建廠以來廠址周邊環(huán)境變化等因素。

根據(jù)廠址條件確定適當(dāng)?shù)某O(shè)計(jì)基準(zhǔn)水淹場景 (如設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位情況下,疊加千年一遇降雨),復(fù)核廠區(qū)排洪能力、評估廠區(qū)積水深度。根據(jù)評估結(jié)果,采取地上防水淹措施,防止廠區(qū)積水不受控制地進(jìn)入安全重要廠房(如:核島廠房、重要廠用水泵房、應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)廠房、廠址附加柴油發(fā)電機(jī)廠房等)。

對與安全重要廠房相連接的地下管廊等通道進(jìn)行全面排查重點(diǎn)考慮水淹可能導(dǎo)致電廠三大安全功能失效的地下管廊和房間,根據(jù)實(shí)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(yīng)急補(bǔ)水能力接入之前,至少有一個(gè)余熱排出的安全序列可用。必要時(shí),應(yīng)開展地下防水淹措施的專項(xiàng)技術(shù)研究,待技術(shù)成熟后對于貫穿部位實(shí)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(yīng)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(jīng)過評估,可以采用臨時(shí)性防水淹措施,并制訂合適的程序,指導(dǎo)臨時(shí)措施的使用。

核應(yīng)急體系保證公眾安全

雖然已經(jīng)從種種環(huán)節(jié)避免了自然災(zāi)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(yīng)急體系。5月24日,中國核事故應(yīng)急救援隊(duì)成立,標(biāo)志著核安全重要保障的響應(yīng)力量已上升到全新水平。該隊(duì)共計(jì)320人,專業(yè)覆蓋包括輻射防護(hù)、醫(yī)學(xué)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(zāi)害或人為破壞,我國核應(yīng)急工作一直處于常備狀態(tài)。

現(xiàn)在我國已經(jīng)組建了25支專業(yè)的救援分隊(duì),人數(shù)大體上涉及到1300余人。在這個(gè)基礎(chǔ)上,還要建立中國核事故應(yīng)急救援隊(duì),因?yàn)榫邆鋱?jiān)實(shí)、管用、有效的核應(yīng)急能力,是應(yīng)對萬一發(fā)生的核事故做好處置工作的一個(gè)基礎(chǔ)。

為了達(dá)到安全可靠的標(biāo)準(zhǔn),中國不斷建立健全國家核應(yīng)急綜合體系,在提高核電本質(zhì)安全度的同時(shí)做好核應(yīng)急充分的準(zhǔn)備,包括法制的、預(yù)案的、指揮體系的、救援體系的,還有各類技術(shù)支撐體系的建設(shè);不   斷加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。

“我們不希望核應(yīng)急行動(dòng)真正啟動(dòng),但是我們必須做好準(zhǔn)備,充分的準(zhǔn)備是我們發(fā)展核能要考慮的事情。”中國國家原子能機(jī)構(gòu)主任、國家國防科技工業(yè)局局長、國家核事故應(yīng)急協(xié)調(diào)委員會(huì)副主任委員許達(dá)哲表示,在核應(yīng)急體系整個(gè)頂層謀劃和設(shè)計(jì)當(dāng)中把人民的福祉放在最重要的位置。所以核應(yīng)急首先要考慮的是一旦有核事故發(fā)生,怎么來保證公眾的安全,這個(gè)體系的建設(shè)是包括了事故本身的應(yīng)急。

此外在更大范圍內(nèi),包括人身安全、各方面的安全,要考慮什么樣的應(yīng)對措施。核安全有多道防線,核應(yīng)急是最后一道防線,核應(yīng)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(fā)布。

同時(shí),許達(dá)哲也表示,我國現(xiàn)在要做的工作最重要的就是要提高核電建設(shè)本質(zhì)的安全度,要用創(chuàng)新的理念、安全可靠的標(biāo)準(zhǔn)、先進(jìn)成熟的技術(shù)和裝備來保證事故不會(huì)發(fā)生。