強化技術能力,保障核電安全
加強對外部事件的預防。在以往的核電站設計和運行實踐中,對于內部事件的考慮和對于外部事件的考慮存在不平衡。即對于內部事件,不僅考慮設計基準,還考慮了超設計基準,并對那些選定的超設計基準狀態和嚴重事故工況采取了相應的預防和緩解措施。而對于外部事件,僅考慮了設計基準,使得核電廠能抵御極不可能(如萬年一遇)的設計基準外部事件,但缺乏萬一在遇到超設計基準外部事件時如何緩解其后果方面的考慮。因此,在今后核電廠實踐中,需要加強對外部事件的預防和緩解,考慮到人類對外部事件認知水平的局限性,首先應對核電廠采取一些力所能及的縱深防御的措施,如恰當的封堵或防水措施等,減輕極端外部自然災害對 核電廠的影響。其次,應在更大范圍內開展核電廠址周圍外部事件調查,更深入地論證我國沿海發生強地震及海嘯影響核電廠安全的可能性,切實排除安全隱患和公眾的疑慮。第三,開展外部事件概率安全分析工作,尋找可能存在的安全隱患,并實施改進。第四,密切關注人類活動,特別是海岸圍墾對環境、對核電安全的影響。
維持適當的安全裕量。在核電廠設計、建造、調試和運行的各個環節和各個層面,都體現了保守的原則,實踐證明這種保守原則是必要的,如2007年的日本新澙地震和去年的福島大地震,核電廠雖然遭遇了超過原始設計基準數倍的地震動水平,但核電廠系統基本沒有受到嚴重損傷,只不過這次福島第一核電廠在地震過后遭受了遠遠超過設計基準的海嘯襲擊,引發了嚴重事故。因此,在核電安全實踐中,應維持適當的安全裕量,以彌補人類認識的不足,并降低未知的安全風險。
強化縱深防御和多樣化設計。在新的反應堆設計中,對場內供電系統和余熱排出系統,應采用多樣化設計理念,對原有的應對設計基準事故的那些安全系統,原則要求不變,但需進一步強化冗余系統之間的實體隔離以免共因失效,而為應對超過設計的外部事件,特別是外部水淹,應考慮增加一臺多樣化的柴油發電機和一列多樣化的余熱排出途徑,其設計可以不按安全級系統設計,但應避免共因失效,即應對其抗震、布置位置、環境條件等提出明確要求。
增強嚴重事故的預防和緩解能力。對我國運行和在建電廠,要盡快采取力所能及的嚴重事故預防和緩解措施,如安全殼過濾排放、非能動氫氣復合系統、穩壓器卸壓功能等,同時應編制和完善嚴重事故管理導則。對未來新建的核電廠,如在上述管理部分所述,在降低嚴重事故發生概率的同時,要保證在發生最惡劣的情況下,不會有放射性物質大規模釋放到環境,從而避免如公眾撤離等場外應急響應行動。
推行單堆布置設計。目前的分析表明,由于福島第一核電廠3號機組和4號機組的廢氣處理系統共享了排氣煙囪,可能由于排氣煙囪的堵塞,從3號機組安全殼排放出來的氣體逆流進入了4號機組反應堆廠房,導致4號機組反應堆廠房氫氣爆炸,這充分表明多臺機組之間哪怕是非安全系統的共享都有可能存在潛在安全隱患。實際上,最新研究結果表明,雙機組布置設計雖然具有布置緊湊、占地面積相對較小、投資相對較少的特點,但單堆布置具有更好的廠址適應性、機組獨立性和操作便利性。如此,單堆布置有利于提高安全性和工作效率,對工程進度的保證和經濟性有利。隨著單機組功率增大、安全性以及廠址適應性要求的提高,單堆布置成為新一代核電的主流。現在公認的三代壓水堆核電機組AP1000、EPR均采用單堆布置。因此,我們建議新的反應堆設計應采用單堆布置設計。避免核電廠系統,特別是用于緩解嚴重事故的系統和設備的共享,有效應對類似于福島核事故的多機組同時發生事故的情景。
(作者:環保部核與輻射安全中心總工程師,以上僅代表作者個人觀點)
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