某核电厂核事故应急演习经验反馈

2021-09-26 01:52
辐射防护 2021年4期
关键词:核事故核电厂福岛

王 兵

(福建宁德核电有限公司,福建 福鼎 355200)

作为核电厂应急体系中的重要组成部分,核应急演习的开展,有助于针对核应急预案体系的科学性进行模拟检验,有助于对应急设施设备的有效性进行验证;有助于对应急组织配置的合理性和能力进行全面评估,并且核电厂核应急演习通过监管单位检查是获得运行许可证的必要条件之一[1-3]。日本福岛核事故后,我国对核应急力量建设进行了加强,监管单位对于核电厂提出了贴近实战、覆盖场景多样化等高要求。为加强和规范核应急演习,持续推动演习实战化进程,核电行业从业者不断思考、不断改进。核应急演习包括单项演习、综合演习、场内外联合演习。根据《核动力厂营运单位的应急准备与应急响应》要求,综合演习至少每两年举行一次,单项演习至少每年举行一次[4]。核应急演习是检验核电厂核事故应急预案及各应急程序有效性及应急响应能力的最有效手段;总结反馈核应急演习工作实践及相关内容有助提高应急响应能力和水平。

1 福岛后新要求

福岛核事故后,国家四部委(国家能源局、国防科工局、国家地震局、国家核安全局)联合对全国在建在运核电厂做了全面压力测试,国家核安全局提出11项改进[5],各集团公司牵头组织各单位实施,电厂结合实际进行改进,重点是应急指挥中心可居留性、乏池温度和水位监测、移动供电、移动补水、辐射监测等相关系统在核事故应急演习中要进行模拟,以验证有效性。最近几年,根据演习反馈,监管单位也相应提高了要求,演习时不预先通知时间,不预先告知演习情景,并且由外部单位进行演习导控,同步考察电厂演习评估能力。

福岛核事故后,监管单位也组织相关单位开展演习情景库编制,基本情景还是针对单台机组,设计基准事故叠加严重事故。事故情景编制主要考虑以下几个方面:(1)根据应急初始条件和行动水平确定主要事故序列,需要着重考虑事故发展的连续性和合理性,尽可能贴近真实情况,同时考虑演习情景多样化;(2)根据主事故序列设置事故插入场景,形成完整的演习情景框架,可考虑增加应急人员容易忽略的情景,如反恐、地震、台风等事件;还可结合突发事件情景,如人员失踪、人员受伤等,考验核应急体系与常规应急体系的兼容性;还可插入应急补水、应急注水、应急电源接入、应急指挥中心失电等场景,考察应急人员的专项技能[6-7];(3)根据演习情景框架编制模拟机指令,并进行模拟机验证,根据模拟机验证结果对演习情景进行改进修正;(4)根据演习情景和插入场景编制监控单、设想预期应急响应行动,根据各个应急响应组预期行动设置评估要点和一票否决项等。

2 良好实践

2.1 核应急演习的组织与准备

核电厂核应急演习准备包括演习的策划、组织、实施、监控和评价等,环环相扣,紧密连接[8-10]。演习的组织和实施是根据演习方案成立演习领导小组,落实各专业责任,确定演习参演人员、监控员和评估员,演习导控通过模拟机插入事故场景,参演人员完全自主响应的方式实施。演习结束后召开演习总结会,所有参与演习的人员和监控员根据演习情况反馈发现的问题,由应急准备工作人员汇总演习发现问题,筛选优化后,由各相关专业制定整改行动,编制演习总结报告并持续跟踪整改行动落实情况,实行闭环管理。演习方案由应急准备工作人员组织编写,首先确定演习目的,可以根据目前应急体系的薄弱项或需要验证的方面进行考虑;其次依据演习目的从电厂应急演习情景库中选取合适的演习情景,根据演习情景中各组响应行动饱满程度编制插入支线事故情景,以考察各应急响应组针对突发事件应急响应能力;结合电厂模拟机以及运行控制人员时间安排,确定具体演习时间和演习持续时间;参演人员则由当期值班人员自主响应,除特殊安排外,场外应急组织由电厂指定人员进行模拟,场外应急组织和公众演习中不采取应急响应行动;若涉及福岛后改进项连接、火灾、医疗救护等场景响应,则需要在演习情景中备注启动范围、连接要求等信息,避免影响电厂机组安全。

近年来随着核电新项目陆续审批,各部门人员流动加剧,同时核电人才流失也逐年增加,造成专业人员技能出现断层,人员能力不足的情况。为加强核应急人员能力培养,借鉴运行人员取照考核模式,对核应急人员实行“一人一证”、“优胜劣汰”的证照管理方式。新加入应急组织人员需经过准入条件审核、应急理论培训、应急演习评估、真实参演、口试考核、颁证授权等六个方面全部合格后,才可批准进入应急组织。经过关键岗位人员选取试行后,人员能力水平有显著提升,后续将覆盖至所有应急人员,整体提升应急组织响应能力。

2.2 优化改造

福岛事故以来,国内核电厂为加强严重事故预防和缓解能力,经过压力测试后,实施了相关应急补水和供电等改造工作。但是早期的改进设备沉重、连接繁琐,响应过程耗时、耗力,不利于机组事故缓解。电厂针对电源及补水设备开展效率提升、便捷化改造工作,通过接入方式优化、电缆替代换型、正式平台搭设以及实行柴油机机电仪一体化运作等,显著提升了福岛改进项的可操作性。

应急供电接入现场改造如图1所示,6.6 kV移动柴油机电缆粗重,移动柴油机出线电缆拉至应急母线约120 m,应急电接入地点由应急母线处优化至连接塔外部,搭设正式平台,同时采用更细电缆,提高了移动柴油机接入效率,节省接入时间2小时以上;补水接入管线固化如图2所示,17.5 m DN100黑色胶管替代为消防水带,应急接入从16~20人力、2.5小时优化至10人力、1.5小时,大大提升接入效率,减少了设备和人员的投入。

图1 应急供电接入点现场改造图Fig.1 Diagram of on-site renovation of emergencypower supply access point

3 主要差距

国内核电监管单位对电厂核应急演习要求日益增加,结合核电厂场内综合演习经验反馈,核应急演习主要差距体现在以下几个方面。

(1)应急工作人员素质能力有待提升。目前国内核电厂的应急准备工作人员一般配置4人左右,日常主要工作是核应急体系的管理、设施设备的管理、培训和演习以及专题技术研究等,最核心的还是应急预案的维护和综合应急演习实施。但目前电厂应急准备工作人员流动大,新建的电厂也陆续开工,无论是专业应急工作人员,还是应急响应人员,都需要提高对应急工作的重视。

图2 补水现场改造前后对比Fig.2 Before and after renovation of emergency water supply

(2)核事故应急演习情景库质量有待提升。电厂核事故应急演习情景编制一般情况下由应急准备工作人员组织开展,但是应急准备人员一般很少有运行经验,机组设备知识匮乏,导致编制的演习情景质量参差不齐,很大程度上影响应急演习实施质量。需要电厂投入更多精力、人力,可以由模拟机教员或者运行值长编制演习情景,也可以聘用运行专业人员从事应急专业工作,或者系统性提升应急专业人员的运行知识。只有这样才能在源头上提升应急演习质量。同时,核应急演习场景中放射性释放场景与环境监测等输入数据匹配性不足,厂房内辐射监测数据无法模拟,需要投入资源开发相关软件,完善应急演习情景,提升核应急演习情景真实性。另外,情景库数量和电子化方面还需改进,最好能根据一个堆型,经概率安全分析,建立模拟仿真标准,按事故主序列,再插入各子项模块来实现综合演习,并能通过电脑动态显示过程,让熟悉和不熟悉机组动态的人都能看清楚事故演变的过程,并能判断应急响应正确是否,今后也可以根据情况与时俱进及时增加一些冷源、台风等情景,再利用夜间、节假日等不同情况开展演习,让人人重视演习,把演习当成实战,扎实做好应急演习的各项工作。

(3)缺少多机组事故演习[11]。核电厂为了进一步提高演习场景的全面性,逐步开展多机组事故、长时间、夜间时段、替换班等特殊场景的应急演习,但在多机组事故演习方面,电厂一般采用双机组事故或插入多机组共模事故支线场景的方式开展多机组事故场景演习。真正面对2台机组、4台机组甚至6台机组同时发生故障时,电厂现有应急组织能否满足事故处置要求值得思考,特别是现有的应急指挥系统,如何处理2台及以上的机组参数,而电厂还需要考虑多机组共模事故情况下物资和人力资源的分配、事故抢修优先级选择和故障抢修方案制订等,最大化利用电厂现有资源,从而达到提升电厂多机组事故处置能力。

(4)应急指挥网络系统功能存在不足。核电厂应急指挥网络系统在自动化、便捷化、信息化等方面存在不足,信息传递甚至主要依靠电话、传真,电厂应急人员不能及时了解事故进程。电厂需要投入更多资源,开发新型应急指挥网络系统,保障机组信息、各应急响应组信息能够实时共享,可以考虑建立厂区三维模型,与现场监控实时连接,能够直观显示事故或者维修现场实际情况,可以大大增加可视化程度,不论是应急演习或者应急响应,应急指挥部均能掌握现场情况,为事故处置、缓解提供有效工具。

(5)新技术的应用还需加强。核事故存在强放射性、高危险性的辐射区域,在强辐射污染区域,还没有专门核应急机器人实施观察、实时监测和事故处理等工作;严重事故时防护装备还难以进行有效的长时间防护,还难以对核事故源头进行抵近作业,面对这样的情况,需要不断创新,同时密切跟踪国内外同行的进展情况。

4 结语

核应急演习活动是核电厂保持并提高核应急响应能力的最有效手段之一,核电厂围绕核应急演习投入了大量的人力、物力及时间,应努力提升核应急演习准备工作的质量,达到检验的目标,充分实现演习活动价值及意义,夯实核电厂核应急响应能力基础。

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