核安全进化论_世界历次核事故给核能发展带来的启示.pdf

本 期 关 注 核安全进化论 4月12日 日本福岛第一核电 站核泄漏事故等级由5级提高至最 严重的7级 自3月11日发生福岛 核事故以来 短短一个月的时间里 福岛第一核电站核泄漏事故等级从 4级到5级 再到如今最高级7级 不断升级的日本核危机 使得核恐 慌以日本福岛为圆心向世界各地蔓 延 此次事故发生后 世界各媒体 快速跟进 对日本核危机 世界核事 故等进行 扫荡式 报道 其间不乏 有渲染恐惧之辞 这同时也唤起了 人 们 对1979年 的 美 国 三 里 岛 和 1986年的切尔诺贝利这些远去 甚 至已经尘封的 黑色核记忆 很快 核电是否安全 要不 要继续发展核电 既定的核电计 划是否合理 等问题接踵而来 各国 迅速审视自己的核电战略 德国冻 结延长核电站使用期限政策 意大 利宣布将新反应堆计划延期一年 英 美的重启和新建计划均受到阻 力 印度和澳大利亚表示要进一步 检查安全性 中国则宣布暂停审批 新核电项目 对运行核电站和在建 项目将进行安全检查 从这些反应也可以看出 任何 一处的核事故都是世界性的 它的 影响震撼全世界 一荣不一定俱荣 但一损俱损 不过 发展核电的信心并没有泯 灭 很多专家纷纷表示 无论是从社 会发展的需要 还是从全球的能源结 构来看 核能都仍是当前的最佳选 择 如今 核能发展不能 因噎废食 但是 安全必须成为人类利用核能的 首项要求 这成为不同国家发展核电 时相同的第一承诺 经历这次事故 核能将会变得更加安全 世界历次核事故给核能发展带来的启示 本刊记者 官慧 重 审 核 安 全 探 寻 中国核工业 CHINA NUCLEAR INDUSTRY 安全技术 吃一堑长一智 有专家说 举个简单的例 子 核电站的安全技术分析 就像我们爬山要防各种猛兽 袭击一样 尽我们所能地预想 出所有可能出现的猛兽种类 和数量 并提出万无一失的防 范措施 可是 上山后还是保 不齐会出现超出我们预想的 情况 为了更加安全 我们还 要把自己关在牢固的笼车里 安全是核电发展的第一要求 由 核事故引发的信任危机 反而促进核 工业更健康地成长 因为核电设计人 员 不会因一次事故而放弃科研 吃一 堑长一智 他们会充分吸取经验 在防 护 停堆 冷却等方面进行更多技术改 进 不断升级防范措施 从而保障核能 向更安全的方向发展 三里岛回声 1979年3月28日凌晨4点 美国 宾夕法尼亚州的三里岛核电站发现异 常 一个误关闭的阀门和一系列错误 的操作导致2号机组反应堆冷却系统 大量液体流失 由于冷却水损失 导致 堆芯材料余热累积 燃料棒部分熔毁 此事故被定为核事故5级 三里岛事故后 世界上对当时所 有核电站进行了改进 比如 三里 岛核电站水位计有缺陷 现在所有的 堆都有很好的水位计 增加安全壳对 放射性的包容 世界所有核电站开展 全范围仿真机应用等等 对于中国而言 发展核电比较晚 1985年第一座核电站 秦山核电站 开工 在 秦山核电站是否建安全壳 的设计中 三里岛事件的经验教训让 核专家笃定了秦山核电站建安全壳 当时我们核专家中很多都是留苏的 苏联早期核电站没有安全壳 但是三 里岛事故让我们更切身地认识到 安 全壳可以有效防止核物质泄露到大气 中 为了更安全发展核能 秦山核电站 当然要建安全壳 当时参与秦山核电 站技术讨论的核辐射防护专家 如今 的中国工程院院士潘自强说 几年 后 切尔诺贝利事故再次用血的教训 告诉我们核电站安全壳的重要性 在1979年三里岛事故之后 美国 并没有停滞核技术的研发 而是吸取 教训后 在日本 法国等国家建造更安 全的核电站 如 之后中国引进的法国 M310技术 其实就是法国由美国相关 技术消化吸收再创新而来 随后 中国 又根据新的安全标准 核电站的安全 经验反馈 对其再进行技术改进和创 新 从而形成了目前具有中国特征的 二代加堆型 相比同类技术 更加安 全 可靠 最近几年 美国推出具有非 能动安全系统三代AP1000核电技术 目前也正在中国建设中 我国核电站最早也是从1991年 才开始投入运行 都相对年轻 所以安 全起点都比较高 中国核电工程有 限公司副总经理邢继说 这也能从另 外一个角度看出 世界核安全技术在 不断进步 切尔诺贝利影响 1986年4月26日 凌 晨1点23 分 切尔诺贝利核电站4号反应堆发 生爆炸 爆炸使机组被完全损坏 大量 15 本 期 关 注 强辐射物质泄露 致使俄罗斯 白俄罗斯和乌克兰许多地区遭 到核辐射的污染 此事故被定 为最高级7级 事故发生后 业界又一次 兴起了核安全大讨论 如 核反 应堆厂房外面厚达1米的钢筋 混凝 土 外壳 的 重 要 性 得 以 凸 显 安全壳内还增设了氢气控 制系统 安全壳泄压装置等 切尔诺贝利事故之后 石 墨堆几乎就被核技术人员放弃 了 这也就是宣告了石墨堆的 死刑 邢继说 中国是在切尔诺贝利核泄 漏事故发生之后运营核电的 吸取惨痛教训后 采用的大部 分都是压水堆 压水堆具有固 有安全性 采用了四道安全屏 障防止放射性物质释放 并采 用了大量更为可靠的技术措施 来保 证四 道 安 全 屏 障 的完 整 性 如多样化的堆芯应急冷却 与余热排除手段 以及一回路 快速卸压手段 可防止核燃料 包壳与 一 回 路 压 力 边界 的 损 坏 安全壳的冷却与过滤排放 系统以及氢复合装置 可以防 止安全壳在假象事故发生时的 损坏 安全性能得到显著提 升 根据世界核电技术的发展 核电企业每年还都要斥资做技 术改造 比如中国的秦山核电 站每年也要花上千万元进行改 造 一些部件会定期更换 当 提到核电技术改进时 中国驻 国际原子能机构代表团前团长 俞卓平说 和美国一样 前苏联也没 有因为切尔诺贝利事故而放弃 他们的核技术研究 如今俄罗 斯的VVER核电技术和快堆技 术都是处于世界领先水平 安 全 性 和 可 靠 性 都 不 可 同 日 而 语 田湾核电站引进的是俄罗 斯VVER核电技术 它采用了 双层安全壳 可靠性进一步提 高 首次设置堆芯熔融物捕集 器 可以缓解超设计基准事故 的严重后果 除了田湾核电站 中国还 参与了第四代核电技术研究 去年 与俄罗斯有着合作的中 国实验快堆成功临界 中国实 验快堆进一步增加了安全可靠 性 反应堆设计首先强调了固 有安全性 所有反应堆都设计 成具有负反应性 保证了在所 有 异 常 情 况 下 反 应 堆 自 行 稳 定 一回路非能动事故余热排 出系统 这在世界快堆建设史 上首次采用 确保在任何工况 下导出反应堆内余热 采用双 层容器 双层管 备用系统等安 全措施 安全分析结果表明 最严 重的事故情况下 实验快堆厂 外人员和环境也不受影响 福岛反思 2011年3月11日 日本发 生9级地震 引发巨大海啸 福 岛第一核电站4台机组冷却系 重 审 核 安 全 探 寻 对核电安全的 关注程度和监管的 严格 是任何其他 工业无法比拟的 凡 是 有 核 电 的 国 家 都有核安全监 管机构 中国核工业 CHINA NUCLEAR INDUSTRY 统相继出现问题 发生氢爆 放射性物 质释放到环境中 事故发生后 核工业界已经开始 反思日本核危机 福岛第一核电站的1 号和2号反应堆是于上世纪70年代 初投入运行的 当时的安全标准比现 在要宽松很多 它们建造于大众甲壳 虫车没有汽车安全带和安全气囊的年 代 有关专家分析 经历过福岛核事故后 有专家认 为 对服役期较长的核电站进行定时 检查还不够 应该及时更新反应堆和 整个核电站系统的技术 这次事故 还挑战了我们的核电 设计标准 有关专家在一次福岛事故 研讨会上提出 以后核电站的抗震 级 防波堤高度怎么定等等 都需要我 们认真分析和总结 美国资深核工程师 三里岛事件 现场主任莱克 巴雷特曾向媒体表示 我们可以从中吸取教训 如 要为超过 设计范围的事件 提前做出更好的应 对计划 也要为严重的破坏性事件发 生 做好更周密的遏制和修复预案 目前 我国核安全法规标准采用 了国际原子能机构的最新研究成果 中核集团公司副总工程师田佳树说 我国核电站的 技术门槛 比世界平均 水平要高 核电站的选址也更加保守 安全 所选厂址均远离火山 地震多发 和高发区 避开地质断裂带和人口稠 密区 核岛坐落于完整的基岩上 抗震 标准 防洪标准等都做到了 高一级 的设防 2004年 国家核安全局还颁布了 另外修订过的标准 核动力厂运 行安全标准 据此 核电站在原有的 基础上做了进一步改进 光是防止氢 爆的措施就有好几条 比如在安全壳 内增设氢复合器 将氢变成水 安装氢 点火器 把氢气燃烧掉等 目前 包括 秦山二扩 岭澳二期在内 之后建设的 核电站 还设计了更可靠的安全壳过 滤排放系统 就算发生核事故 安全壳 需要排放卸压时 也可将绝大部分放 射性物质过滤掉 从而使排放气体不 影响环境安全 邢继说 另外 每次核事故发生后 核技术 领域的国际合作似乎都会更加紧密 如 在此次日本核危机发生后 中国核 电工程公司与美国 法国的同行 已就 核电站应急废物处理 核事故应急响 应及核电站安全设计等问题加强了交 流 保持和加强本领域的国际交流与 合作 可以借鉴别人的经验 提升自身 能力 有利于提高世界核安全技术的 整体水平 17 本 期 关 注 日本福岛第一核电站事 故就像在核电发展的春天里下 了一场雪 但我认为雪后的春 天会更加美丽 中国还需要在 确保安全的基础上高效发展核 电 中国核能行业协会副理事 长赵成昆说 美国已经从三里岛事故 中吸取了很多教训 美国的核 能更加安全 也有更高的生产 效率 希望同样的情况发生在 福岛之后的日本 核专家们对 核电安全发展依然充满信心 安全监管 再怎么强调安全都不 为过 仅仅依靠核电站固 有的安全性还是不够的 核工业的安全还需要严 密高效的监管体制和企 业高度的社会责任感 无 论是监管方 还是企业都 必须清醒认识到 再怎么 强调安全都不为过 并努 力践行 安全第一 的原 则 不断追求卓越 确保 绝对核安全 世界反应 每次核事故 在推动核电技 术发展的同时 也必然带来核电 监管的进步 纵观历次核事故带 来的监管启示 三里岛事故直接 促 使 了 美 国 核 电 运 行 协 会 INPO 的成立 也让所有美国 核电企业深受触动 这些企业达 成协议 确保各家核电站都对彼 此的安全性相互监督 自从三里岛事故后 美国 在应对紧急情况时 核电站须 不断将其应急计划告知地方政 府 和 州 政 府以 及 核 管 理 委 员 会 必要时 核管理委员会 国 土安全部应急部门 能源部环 境保护局和其他联邦机构也会 加入协调危机处理 切尔诺贝利事故发生后 世界各核电营运者意识到任何 一个核事故都会对其他核电站 造成影响 因而世界核电运营 者协会 WANO 成立 以加强 各核运营单位之间的交流与合 作 推动有效的经验反馈 建立 核安全文化 目前 包括中国在 内的 全世界所有的核电站都 加入了WANO 此次日本核危机发生后 据相关报道称 该事故除了自 然灾害原因 还与核电站抗震 能力不足 设备老化以及管理 不善有关 福岛第一核电站所 属者 东京电力公司是全球 最大的民营核能运营商 然而 就是这样的核电巨头 还是存 在着管理不善的问题 对此 日本专家表示 东京 电力公司之所以对福岛核电站 延长使用寿命 长时间不检测 设备 反应迟缓 主要是为了降 低成本 维持更高的经济效益 在核电站不断高效地创造出能 源的同时 因为利益问题 安全 被忽视了 企业应承担的社会 责任也不见了 核工业的特殊性 就决定 了 核 工 业 企 业 高 度 的 社 会 责 任 中核集团有关人士说 目 前 在中国 每家核电厂都会有 明确的政策规定 即安全决不 受发电量 经济效益及其他因 素的约束 安全可以不受成本 或进度的约束 而且 每家核电 厂也都是严格遵照此规定执行 的 核安全 是 核 电 站 的 生 命 线 的核安全文化已经成为了 核工业人日常的行为准则 除企业自身自省之外 此 次日本核事故还为包括中国在 内的发展核电的国家带来了诸 多监管方面的警示 如 在发生 日本核危机之后 世界能源理 事会主席皮埃尔 加多内就表 示 核电业的安全性已经超越 国界 成为一个国际问题 所以 应该对这一领域进行 全球化 管理 中国行动 对核电安全的关注程度 和监管的严格 是任何其他工 业无法比拟的 凡是有核电的 国家 都有核安全监管机构 我 是中国第一代核电站的高级操 作员 我清楚我们在管理制度 操作运行规程 设备维护 人员 培训 定期试验 辐射防护等方 面做得不错 俞卓平说 我国核工业发展始于上世 纪50年代中期 一开始 国家 对核安全就极为关心 发布的 重 审 核 安 全 探 寻 中国核工业 CHINA NUCLEAR INDUSTRY 第一个安全方面的规定 就是核辐 射防护的规定 从组织方面来说 国家也十分重视 先后成立了专门 搞辐射安全的工业卫生局 辐射防 护研究所 核与辐射安全研究所等 单位 其中 辐射防护研究所是现 在辐射防护研究院的前身 该院人 员达千人 这样一个规模的专业从 事安全防护的单位 在其他行业是 不多的 潘自强说 1984年10月 国家就成立了 国家核安全局 当时 中国正准备 建设第一座核电站 秦山核电 站 1986年 切尔诺贝利核事故发 生后 秦山核电站刚刚开工不久 这对刚刚发展核电的中国来说 无 疑是当头一棒 国家高层非常重 视 国家领导人召集当时的核工业 部的相关负责人 一起分析事故 总结教训 找对策 在这场核安全大讨论中 某领 导人说 要加强核安全监管 国家核 安全局100人都不算多 据了解 当 时国家核安全局只有30人 可以想 见 100人 在当时核电发展起步阶 段下的中国 是个不小的数字 之后 随着核电大发展 中国 也在不断加强核安全监管能力 核 监管部门肩负着核设施的核安全 许可及其监管 核安全设备安全许 可及其监管 核技术利用项目的辐 射安全许可证及其监管 辐射环境 监测等重任 范围广责任重 近几年 为了适应核电发展 的需要 核与辐射监管部门的人员 编制