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恶劣条件下核电站安全运行

文章来源:中国经济新闻网
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发布时间:2016-07-20 20:00:09

  连日来我国南方部分地区受台风、暴雨影响,大都布局在南方的核电站的安全也受到各界关注。7月5日,桃花江核电站发布声明表示,桃花江核电厂址并未受暴雨影响;7月8日,宁德核电表示未受台风尼泊特的影响。事实上,一座核电站从选址、设计、建造到运行,每一个环节都有足够应对任何自然灾害的安全保障。

  选址条件避免自然灾害的影响

  选址是核电站安全的第一道屏障。核电厂厂址是核电建设和运营的重要基础和保障。对核电厂的安全、质量有重要作用,对核电工程造价和运营成本也有较大影响,当然也能积极带动设址地的经济和社会发展。

  安全是我国核电选址的第一特性,选址要充分考虑自然灾害的影响。核电站选址要求规定,在确定核电站区域布置位置时,核岛与常规岛宜布置在稳定的、同一地质单元的地块上,且地基承载力满足要求的地段。厂址地基满足核岛地基承载力及变形要求。不存在影响场地和地基稳定的不良地质现象,不存在可能导致地基失稳的其他因素,厂址附近范围内无大中型矿产资源。核岛地基尽可能落在微风化和新鲜基岩区和非可容性基岩区,地基承载力大于0.6兆帕。

  同时因尽量避开地震活动带;确定性地震评价,要考虑评价区域内可能最大地震对厂址的影响;概率地震危险性分析,按照10的负4次方每年取值;每个核电厂址必须用两种方法进行评价,并取其中的最大值作为抗震设计基准。基于可能最   大的极端气象条件作为设计基准;基于可能最大的极端洪水作为设计基准;设计基准洪水必须考虑可能的组合影响。

  滨河厂址要考虑可能最大降雨产生的径流洪水;溃坝洪水;潜在自然因素(滑坡、河道变迁)引发的洪水等。滨海厂址要考虑10%超越概率的天文潮高潮位,可能最大风暴潮增水,可能最大风暴潮对应的风浪;25年一遇的江河洪水位。

  此外,环境要求厂址应与当地生态环境相容,废水的排放能满足相关要求,厂址外部条件应相对简单,人口分布相对较少,具备实施核事故厂外应急计划条件。

  与当地经济发展规划相容,尽量少占用农田,征地造成的拆迁移民应相对较少。没有对厂址安全构成颠覆性影响的军用设施、机场、航线和潜在的危险品源。

  我国在核电站选址的问题上是及其严格,甚至可以说是苛刻的,从选厂址的条件来说,就避免了自然灾害对核电站的影响。华龙国际总工程师咸春宇表示,从选址上,我国核电站就避免了诸如福岛那样事故的可能性,我们目前建设的核电站都在海湾,海湾的地理特性避免了海啸的发生。

  核电站自身保护系统保证安全

  在一台核电机组尚在设计阶段时,就必须保证3个基本功能。首先,能够安全停堆,并保持在安全停堆状态;其次,冷却堆心,并长期地排出余热;最后,把放射性物质包容在适当系统屏障内。

  咸春宇表示,福岛核事故最大的教训就是全场断电。全场断电后柴油机无法发动,电力供应不了,所以在“华龙一号”的设计中就想到采用非能动技术,来应对这样的意外。

  核电站安全设计的主要任务就是要实现上述基本原则。在反应堆本身安全、安全壳的适当性、专用安全系统、辐射防护和其他安全问题之间进行全面考虑,对许多不同的实施方案进行比较,选择最佳方案。为此,在进行安全设计时,按照不同的安全功能必须遵循一些具体安全准则。

  由于堆心直接发热并产生裂变产物,所以必须在固有安全运行特性的基础上,使堆心和有关的冷却剂系统、控制和保护系统的设计留有适当的逾量,尤其是对于反应性的控制必须备有两套按照不同原理设计的、独立的控制系统。每个系统必须符合单一故障准则的要求,以确保在任何工况下,不超过规定的可接受限值。

  核电站有一整套完整的安全系统,安  全系统的作用是在核电站运行发生干扰和事故时维持各安全屏障的完整性,并排出事故后的余热。这些系统一般指反应堆快速停堆保护系统、应急堆心冷却和余热排出系统、安全壳隔离和冷却喷淋系统、蒸汽发生器、辅助给水系统和应急电源系统等。这些系统设计的最大特点是可靠性要求很高。因此,除了要求高的质量保证外,还必须符合足够的系统冗余度、空间隔离、设备多样性以及其他安全要求。

  此外,安全设计还必须考虑人为的灾害,其中包括蓄意破坏、战争发生等异常事件的影响。对于每个事件,核电站的构筑物、系统和设备在设计时都需按照确定的等级采取措施加以防范,使核电站在这些事件发生后仍能保持基本安全功能。

  在核电站运行时,人为的错误常常是异常事件的直接起因或重要因素。因此,在安全设计时必须考虑诸如人类工程学、人—机对话,以至运行人员的误动作等与人有关的这些内容。反映在核电站主控室的设计上,除了要求设计具有高度自动化外,还应设计成能允许有人为失误。此外,核电站还有30分钟不干预原则,既在故障发生30分钟之后,才进行人员干预。

  高标准要求把事故可能降至最低

  福岛核事故发生以后,中国采取了相应的应对措施,在2011年到2014年这个阶段,放缓了在建核电站的批复速度,对在运、在建的核电站进行了安全大检查。同时制定了严格的安全标准,与国际标准对接,参考国际原子能机构推荐的新标准、新理念,全面改进国家核应急准备与响应工作,要求各核设施运营单位按照新标准完善应急措施。

  福岛核事故后,国家核安全局会同有关部委对运行和在建核电厂开展了核安全检查,检查结果表明:我国核电厂具备一定的严重事故预防和缓解能力,安全风险处于受控状态,安全是有保障的。为了进一步提高我国核电厂的核安全水平,国家核安全局依据检查结果对各核电厂提出了改进要求,并编制了《福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求(试行)》(以下简称《要求》),作为核电厂改进工作的指导意见。其中   第一部分就是“核电厂防洪能力改进技术要求”。

  根据厂址条件对可能引起水淹事件的各项因素进行梳理和排查,复核确认原设计所采用的设计基准洪水位的有效性。运行核电厂在复核中应考虑最新的观测分析数据,考虑建厂以来厂址周边环境变化等因素。

  根据厂址条件确定适当的超设计基准水淹场景 (如设计基准洪水位情况下,叠加千年一遇降雨),复核厂区排洪能力、评估厂区积水深度。根据评估结果,采取地上防水淹措施,防止厂区积水不受控制地进入安全重要厂房(如:核岛厂房、重要厂用水泵房、应急柴油发电机厂房、厂址附加柴油发电机厂房等)。

  对与安全重要厂房相连接的地下管廊等通道进行全面排查重点考虑水淹可能导致电厂三大安全功能失效的地下管廊和房间,根据实际情况,采取地下防水   淹措施。要求通过地下管廊等通道的地下防水淹措施,保证在上述水淹场景下和应急补水能力接入之前,至少有一个余热排出的安全序列可用。必要时,应开展地下防水淹措施的专项技术研究,待技术成熟后对于贯穿部位实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应采用永久性防水封堵,对于无法采用永久性防水封堵的情况,经过评估,可以采用临时性防水淹措施,并制订合适的程序,指导临时措施的使用。

  核应急体系保证公众安全

  虽然已经从种种环节避免了自然灾害对核电站影响的可能性,但要做到万无一失还有最后一招──完整的核应急体系。5月24日,中国核事故应急救援队成立,标志着核安全重要保障的响应力量已上升到全新水平。该队共计320人,专业覆盖包括辐射防护、医学救援等,旨在控制核事故、缓解核事故、减轻核事故后果。为防范自然灾害或人为破坏,我国核应急工作一直处于常备状态。

  现在我国已经组建了25支专业的救援分队,人数大体上涉及到1300余人。在这个基础上,还要建立中国核事故应急救援队,因为具备坚实、管用、有效的核应急能力,是应对万一发生的核事故做好处置工作的一个基础。

  为了达到安全可靠的标准,中国不断建立健全国家核应急综合体系,在提高核电本质安全度的同时做好核应急充分的准备,包括法制的、预案的、指挥体系的、救援体系的,还有各类技术支撑体系的建设;不   断加强顶层设计,进行统筹规划。

  “我们不希望核应急行动真正启动,但是我们必须做好准备,充分的准备是我们发展核能要考虑的事情。”中国国家原子能机构主任、国家国防科技工业局局长、国家核事故应急协调委员会副主任委员许达哲表示,在核应急体系整个顶层谋划和设计当中把人民的福祉放在最重要的位置。所以核应急首先要考虑的是一旦有核事故发生,怎么来保证公众的安全,这个体系的建设是包括了事故本身的应急。

  此外在更大范围内,包括人身安全、各方面的安全,要考虑什么样的应对措施。核安全有多道防线,核应急是最后一道防线,核应急的最后一道防线考虑最多的就是公众的安全、公众的疏散、信息的发布。

  同时,许达哲也表示,我国现在要做的工作最重要的就是要提高核电建设本质的安全度,要用创新的理念、安全可靠的标准、先进成熟的技术和装备来保证事故不会发生。

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