- 25
- +133
福島核事故五周年丨重啟后的中國核電做了哪些安全提升?
時隔五年,福島核事故留下的陰云仍未散盡。
2011年3月11日,日本東北部海域發生里氏9.0級地震,福島第一核電站安全系統正常啟動。首先安全停堆,安注系統和應急堆芯冷卻系統立即啟動,在廠外電源喪失的情況下,應急柴油機也正常啟動,將余熱導出。然而,強震引發的巨大海嘯席卷而來,超設計的海嘯高程導致全廠長時間斷電,余熱導出冷卻失效,反應堆溫度、壓力不斷升高。最終,引發氫爆、融堆與核輻射,舉世震驚。
一系列破壞性災害使得福島事件成為1986年切爾諾貝利核電站事故以來最嚴重的核事故。不同之處在于,切爾諾貝利之所以發生事故,主要源于設計缺陷和人員操作違章。福島則是因地震海嘯超過了核電站設計標準,反應堆停堆后,長時間斷電導致堆芯冷卻手段長期不可用。
但相同的,是兩起事故所致的縈繞人們心頭的不散陰云。中國核電設計安全嗎?福島核事故會否在中國重演?事實上,核電在建規模保持全球第一的中國起步雖晚于美法日等國,但正是這種后發性,使得中國的在運、在建核電站采用了較美日等國家更加成熟和更先進的核電技術,固有安全性更高。2011年以來,結合福島核事故的經驗反饋,中國核電企業對在運、在建核電站持續開展了安全改進,以提高安全水平。
近日,澎湃新聞(www.6773257.com)走訪了中國最大核電運營商、全球最大核電建造商中國廣核集團(下稱中廣核)旗下的大亞灣核電基地與防城港核電基地,并就中國核電安全問題采訪了中廣核董事長賀禹。以下,澎湃新聞試圖通過一家中國核企圍繞核電安全展開的自主創新與安全管理,來呈現中國核電所經歷的安全提升。
大亞灣核電基地 視覺中國 資料圖中國大陸所有在運核電機組未發生過二級以上事件和事故
隨著2015年實現5臺核電機組并網發電,目前中廣核在運核電機組達到16臺,總裝機1709萬千瓦,在保持中國最大核電運營商地位的同時,成為僅次于法國電力集團(EDF)、俄羅斯國家原子能公司(Rosatom)、美國愛克斯龍(Exelon)電力公司、韓國水利原子能公司之后的全球第五大核電企業。
在規模不斷壯大的同時,中廣核安全運營業績也持續向好。澎湃新聞獲悉,2015年,中廣核投運3年以上的成熟機組(大亞灣核電基地6臺機組)65.3%的WANO(世界核運營者協會)指標進入世界前1/10的優秀水平,投運3年內的新機組71.9%的WANO指標進入世界前1/4的先進水平。大亞灣核電站投產后,中廣核又在廣東地區興建了第二座大型商用核電站嶺澳核電站。目前,嶺澳一期1號機組連續安全運行超過3500天,長時間位居全球同類型60多臺機組第一位。
“連續多年良好的運營業績說明了我們有能力保證核電安全運營,也表明中廣核的安全運行水平已經保持在世界先進水平。”賀禹稱。
據賀禹介紹,2015年中廣核各在運核電基地均及時在網站公開了運行事件、運行指標、環境監測、三廢管控、輻射防護等數據。“我們2015年所有在運核電機組發生了不到10起0級事件,遠低于國際上平均每臺10次/年的0級事件頻次。”賀禹說,國際原子能機構制定的國際核事件分級表共分為7級,其中1-3級為事件,4-7級為事故,0級事件為國際核事件分級表以下事件,從安全角度無需考慮,不會影響核電站的安全運行,僅供糾正偏差和經驗反饋。
核事故影響無國界,核應急管理無小事。今年1月27日,中國發布了核應急白皮書。白皮書顯示,伴隨著核能事業的發展,核安全與核應急同步得到加強。中國的核設施、核活動始終保持安全穩定狀態,特別是核電安全水平不斷提高。中國大陸所有運行核電機組未發生過國際核與輻射事件分級表二級以上事件和事故,氣態和液態流出物排放遠低于國家標準限值。
福島后針對在運、在建核電站開展安全改進
由于起步晚,中國核電無形中具備了起點高的后發優勢,在運、在建核電站均采用了較美、日等國家更加成熟和更先進的核電技術,固有安全性更高。福島核電站出現問題的環節,中國核電站設計中是否有相應的安全措施?這是公眾最關心的問題。
白皮書發布當天,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介紹稱,福島核事故發生以后,中國確實采取了相對的應對措施,2011年到2014年,放緩了在建的批復速度,做了大量的工作,包括:對在運、在建的核島進行了安全大檢查;制定了最嚴格的安全標準;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;加強頂層設計,進行統籌規劃,不斷建立健全國家核應急綜合體系。
“我國建造的是壓水堆核電站,里面所有的和發生核裂變的物質有接觸的水,都孤立在安全殼里面,跟汽輪機、發電機都是隔離的,這跟日本發生事故的沸水堆是不同的。”福島核事故后,資深核電專家葉奇蓁接受采訪時表示。
葉奇蓁詳解了中國核電站的設計思路:
第一,抗地震設計。凡是牽涉到核電站安全的,都要按安全停堆地震來設計,這個話的含義是,即使是地震的情況下,我的系統還要保持功能,能把堆停下來。所以,廠房的地基應放在完整的基巖上,必須遠離斷層,特別是地表產生裂縫或者錯動的活動斷層,絕對不能建核電站。
第二,防洪的要求。設計會考慮到臺風、海嘯、海平面上升、暴雨、上游潰堤,以及波浪影響等,超越概率千分之一來確定。廠坪標高要高于基準洪水位。
第三,應急電源,主網有500千伏,還專門有一個22萬伏的備用電源。設計時每臺機組有兩臺應急柴油機,一臺就能保證應急電源,同時還考慮設置一條專用的備用外電源。
第四,嚴重事故的預防和緩解。廠房里有移動式防氫爆措施,有完整的測量系統,一旦氫濃度高了,就消氫,現在還新設計了非能動的氫復合裝置。排放的放射性氣體通過過濾器,把放射性洗掉。同時快速卸壓,將蒸汽排放到安全殼里,因為中國是壓水堆,如果二回路壓力高了,我們再二次排放蒸汽,這時候蒸汽是沒有放射性的,也可以冷卻主回路,主回路的排放是排放在安全殼里。
據介紹,針對在運電站,中廣核制定了福島核事故后的安全改進行動計劃,包括補水改進、防水封堵、配置移動電源、移動泵、升版應急響應規程等短期安全改進項目,以及嚴重事故的預防和緩解、外部事件概率安全分析、提高核電廠應急響應能力等中長期改進項目。目前,已經按計劃完成47項改進行動。
作為福島核事故后安全改進項的行動之一,中廣核承擔的核電站非能動應急高位冷卻水源系統已于2014年12月通過驗收。該系統在核電站發生超設計基準事故工況下,可將高位水源的儲水以自然重力方式引入輔助給水系統或乏燃料冷卻系統,對其進行非能動補水。與此同時,中廣核還對在建核電廠開展了28項改進項目,目前已全部按計劃完成。
創新推動核電技術安全持續提升
2015年,中國自主三代核電技術華龍一號示范機組分別在福建福清和廣西防城港雙線開建。“目前國際上安全標準最高的就是美國和歐洲,而我國是二者融合取其高。”賀禹介紹稱,以華龍一號為例,其采用的“能動和非能動相結合”的安全設計理念,采用177個燃料組件的反應堆堆芯、三個獨立的安全系列、單堆布置、雙層安全殼,全面平衡貫徹了縱深防御的設計原則,設置的完善的嚴重事故預防和緩解措施等,安全和性能指標均達到國際三代核電技術的先進水平。
以雙層安全殼為例,華龍一號可抵御大型商用飛機撞擊,大自由容積,從而提高設計基準事故和嚴重事故下的安全性。“華龍一號”采用了能動與非能動結合的技術,如果發生嚴重事故,可連續提供72小時冷卻,確保反應堆置于安全狀態。
安全是核電的生命線。為持續改進和提升安全系統,近年來中廣核還進行了一系列自主創新,包括:被譽為核電站中樞神經的核安全級數字化儀控系統(DCS)——“和睦系統”;被譽為核電站心臟的百萬千瓦級壓水堆核電站控制棒驅動機構;可大大提高核電站應對極端自然災害能力的核電站非能動應急高位冷卻水源系統等。其中,“和睦系統”的誕生,使中國成為全世界第四個有能力生產核級DCS的國家。
除不斷提升核電站的安全性之外,中廣核已提前布局先進核能系統。2015年底,中廣核自主研發的ACPR50S海上小型堆被納入國家能源科技創新“十三五”規劃。賀禹介紹, ACPR50S采用全非能動安全系統設計,事故情況下不需要廠外電力,7天內可不需要人員干預,半潛式深吃水設計,充分利用海水作為最終熱阱并提供天然的輻射屏蔽,可有效避免由于冷源損失造成類似福島事故的嚴重后果。3月9日,中廣核還與中國科學院簽約,合作推進最新的ADANES先進核能系統的研發。
為了更安全,中廣核在深圳建設了目前全世界最先進的大型綜合熱工水力與安全實驗室,面向第三、四代先進核電站的研發,從事實驗研究和工程驗證實驗。“譬如我們華龍一號機組使用的核燃料組件、控制棒驅動機構等,都要在這里經過驗證,符合設計要求后,獲得國家核安全局認可才能使用。對于安全,絲毫馬虎不得。”賀禹強調說。
核電“黃金人”:培訓成本相當于戰斗機飛行員
核安全高于一切,是所有核電人永遠堅守的底線。據澎湃新聞了解,從入職開始,核電企業就會針對不同工種的核電人展開系統嚴苛的培訓,培訓貫穿其核電職業生涯始終。歸根結底,就是通過操作技能的反復訓練不斷加深意識烙印,將發生人因失誤的可能性降至最低。
“核安全是全過程、全方位的安全。為了更安全,我們一方面通過核安全文化建設,讓安全成為從業人員自覺的行動和心中默認的假設,任何時候都始終將安全放在首位,另一方面不斷加強對員工的培訓,提升其從業技能。”賀禹表示。
其中最“昂貴”的莫過于被譽為“黃金人”的核電站操作員。終日身處主控室內的核電站操作員必須時刻緊盯表盤和屏幕上變化的數字和曲線。他們所掌控的,是“一墻之隔”的核反應堆。
“核電站工作人員的培訓可以說是全世界最嚴格的職業培訓了,成本高、時間長。”賀禹說,要想成為一名合格的核電站主控室操縱員,也要經歷4至5年時間,其培訓成本相當于培養一名戰斗機飛行員,而要成為高級操縱員,則需要花費6至7年的時間。
據科技日報報道,要想成為“黃金人”,需要詳細了解數千個設備的工作原理,上萬個閥門、管道的現場布置。每天上班,大家配備的標準裝備有:一個工具包、一把手電筒、一本廠房圖、一本標滿了各種現場信息的系統流程圖冊。腳穿防砸鞋,頭戴安全帽,上下攀爬于容器、設備之上,往來穿梭于管道、閥門之間,每一個設備的標高,每一根管道的去向,都需要清清楚楚爛熟于胸。
澎湃新聞(www.6773257.com)在中廣核大亞灣基地技能訓練中心看到,有一個深達十余米、清澈見底,專門用來培訓核電站換料操縱員的模擬換料水池,這也是國內唯一一個核燃料操作員培訓設施。據現場工作人員介紹,每次核電站換料之前,操作員都需要經過培訓,每年還需定期復訓。該模擬換料水池造價高達2億元,在世界也僅有2個。它的建成,結束了核燃料操作人員以往必須送至國外培訓的歷史。
據賀禹介紹,作為中廣核培養核電人才的大本營,大亞灣核電基地僅用于培訓的固定資產就高達20億元,核電站的工作人員要在這里培訓并通過考試后才能持照上崗,且每年還要接受復訓,終生都要不停地進行培訓。
“唯有安全的核電站才是經濟的核電站,在任何情況下,安全都必須處于優先位置。安全永遠是核電企業的‘安身之基,立命之本’,也是我們最大的社會責任。一直以來,我們都以如履薄冰的心態,敬畏核安全,守護核安全。”賀禹強調,“我們有信心保證核電的安全運營,貢獻出更多安全、清潔的電力。”
- 报料热线: 021-962866
- 报料邮箱: news@thepaper.cn
互联网新闻信息服务许可证:31120170006
增值电信业务经营许可证:沪B2-2017116
© 2014-2025 上海东方报业有限公司