浅谈首批熔盐堆操纵员的职业素养

2023-06-05 06:46杨世龙刘呈则张玉泉
核安全 2023年3期
关键词:模拟机熔盐反应堆

杨世龙,刘呈则,徐 博,王 凯,张玉泉

(中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800)

近年来,中国科学院上海应用物理研究所响应国家战略需求,大力开展钍基熔盐堆的研究工作,并取得重要进展。22 MW液态燃料钍基熔盐实验堆(以下简称TMSR-LF1)是国内首台在建的熔盐堆,也是国际核能界在2002年遴选出的六种第四代先进核能系统的候选堆型之一[1],具有良好的中子经济性、高温运行、低压和良好的固有安全性等优点[2]。目前,TMSRLF1即将投入运行,良好的首批熔盐堆操纵员职业素养是确保TMSR-LF1安全运行的关键因素之一。本文将对首批熔盐堆操纵员的构成及培训情况进行介绍,并从职业信念、职业技能、职业行为习惯以及情景意识四个方面提出熔盐堆操纵员的职业素养模型。

1 熔盐堆操纵员现状

TMSR-LF1首批操纵员分别来自熔盐堆工程设计团队和高温熔盐回路运行维护团队。如图1、图2所示,在首批15名熔盐堆操纵员中,具有本科学历的占60%,具有研究生学历的占40%,所学的专业涵盖核工程与核技术、辐射防护等,年龄普遍集中在35岁以下。相比于其他研究堆的操纵员,TMSR-LF1操纵员具有高学历、专业广泛和年轻化等特点。一方面,丰富的专业知识储备有利于他们更好地掌握和理解反应堆基础理论;另一方面,“年轻有活力”的队伍具有反应敏捷和接受新鲜事物快等特点,这一特点使他们能够迅速适应新环境、迎接新挑战,以更好地适应熔盐堆的长远发展。

图1 TMSR-LF1首批操纵员最高学历分布Fig.1 TMSR-LF1 distribution of the highest education level of the first batch of operators

图2 TMSR-LF1首批操纵员大学专业分布Fig.2 TMSR-LF1 first manipulator university specialization distribution

目前,首批15名操纵员根据TMSR-LF1操纵员考核计划完成了全部培训(包括理论培训和操作培训)(见表1),并且全都取得了民用核设施操纵人员执照(TMSR-LF1),为了更好地掌握熔盐堆操作,还在仿真堆和工程模拟机上进行了强化训练。TMSR-LF1首批操纵员培训主要借鉴国内较为成熟的研究堆操纵员以及核电厂操纵员的培训经验。培训内容除了包括反应堆物理等理论方面的专业基础课程外,还包括熔盐反应堆化学、堆冷却系统和控制系统等具有熔盐堆自身特点的知识,使操纵员对TMSRLF1特有的专业内容进行深入学习。操纵员在高温熔盐回路和TMSR-SF0缩比仿真堆中接受实操培训,并借助工程模拟机进行实战化练习,充分掌握熔盐堆伴热系统和气路系统等各个系统及设备的操作流程及运行特点。其间,操纵员还在成熟的研究堆和核电厂进行实地见习,学习先进的反应堆运行经验,熟悉反应堆运行及事故处理流程。

表1 首批熔盐堆操纵员培训内容Table 1 Training contents of the first batch of molten salt reactor operators

通过这些学习和实践,首批熔盐堆操纵员获得了丰富的专业知识和操作技能,为正式投入TMSR-LF1的运行奠定了良好基础。

2 首批熔盐堆操纵员的职业素养分析

反应堆操纵员这个岗位具有责任重、工作流程复杂及工作负荷大等特点[3]。操纵员在主控室中的每一步操作都会直接影响反应堆的安全。因此,加强对操纵员的培训和管理,提高他们的综合素质和能力,对反应堆长期安全运行具有十分重要的意义。本文结合熔盐堆的特点,重点阐述如何围绕熔盐堆操纵员的实战能力、职业发展和学科建设需求,全面培养其职业信念、职业技能、职业行为习惯和情景意识,实现提高熔盐堆操纵员综合素养的目标(如图3所示)。

图3 熔盐堆操纵员职业素养模型Fig.3 Professional quality model of molten salt reactor operator

2.1 职业信念

熔盐堆操纵员职业信念的培养,旨在树立操纵员正确的责任意识和良好的职业操守。操纵员在单一、重复和枯燥的工作中,难免会出现职业倦怠和思想松懈等问题。如果操纵员职业信念不够坚定,在工作中会缺乏踏实感和成就感,不可避免地影响其工作状态和工作质量,也不利于反应堆安全稳定地运行。熔盐堆位于自然环境和气候条件极其恶劣的西北戈壁,因此,加强对熔盐堆操纵员的思想教育,提高其职业认同感与使命感是熔盐堆操纵员扎根西北、立足本职及安全运行的前提。

(1)强化社会责任意识。主控室是整个反应堆的运行核心,肩负着确保核安全的重任。熔盐堆操纵员只有认识到岗位的重要性,才能深刻地体会到自身肩负的责任和使命,进而在面对事故危机时,将危机意识转化为一种责任意识和担当意识。组织先进模范事迹和相关法规标准方面的学习和培训,有利于培养熔盐堆操纵员严格规范的工作意识。

(2)端正工作态度。操纵员岗位一般采取24 h倒班工作制,长时间、高强度的工作容易引起注意力不集中等问题,从而影响操纵员的工作状态。因此,操纵员只有时刻保持清醒的头脑和良好的心态,以饱满的精神状态投入本职工作中,才能操控好反应堆。在工程模拟机上进行五班三倒制的高强度适应性训练,有利于使熔盐堆操纵员逐渐适应高强度、高负荷的工作模式。

(3)树牢核安全文化理念。切尔诺贝利事故后,核安全文化成为民用核领域的一项重要的素养,被认为是保障核安全最有效的手段之一。我国在反应堆建设和运行过程中也越来越重视核安全文化,对操纵员的核安全意识提出了更高要求。首批熔盐堆操纵员在核设施上的操作经验较少,缺乏核安全文化的实践。在首批熔盐堆操纵员培训中设置核安全文化理论及国内外核安全事故经验总结等内容,有利于培养操纵员的核安全文化素养,使其切实认识到核安全文化的重要性,能自觉地践行核安全文化。

2.2 职业技能

具备充实的专业基础理论知识和熟练的操作技能是操纵员解决运行中实际问题的前提条件,也是熔盐堆操纵员的重要素养。

(1)具备扎实的专业基础理论知识是操纵员掌握反应堆工作原理、深入理解运行和事故规程的前提,也能够帮助操纵员分析和理解反应堆出现各类现象的机理和原因。TMSR-LF1涉及核物理、热工水力、熔盐化学、控制原理和辐射安全等多个专业领域,具有很强的综合性和系统性。本项目将制订并实施系统的理论培训计划和阶段性考核计划,使操作员做到“知其然,行其意”;通过邀请业内专家授课及同行交流学习,提升熔盐堆操纵员专业理论基础。

(2)熔盐堆主控制室负责反应堆全范围的安全监控与管理,承担着核安全系统所有控制功能。针对主控室核心力量——操纵员的培训,不应该仅以岗位合格和考试合格为目标,而应该注重实际操作能力的培养和提高。TMSRLF1采用全数字化控制系统,能够实时监测并记录各子系统的工作状况,为操纵员提供及时可靠的信息支持,同时对操纵员的操作能力提出了更高的要求。熔盐堆涉及多个子系统且监控参数较多,因此,操纵员的操纵难度加大了。首批熔盐堆操纵员操作能力的培养主要有两个方面:首先,使操纵员通过参与高温熔盐回路和TMSR-SF0缩比仿真堆的运行,熟悉高温熔盐回路的运行特点及相关设备的操作方法,了解高温熔盐回路常见的故障处理;其次,使操纵员利用工程模拟机进行操作实践,在练习过程中,要求操纵员针对规程中存在的问题提出合理建议,从而达到在实际操作中理论联系实际、不断地积累运行经验、培养实操能力的目的。严格的操作训练可以提高操纵员对工作环境和设备设施的了解和掌握程度,同时也能使操纵员进行更加有效的操作,最终让操纵员能够胜任其岗位。

2.3 职业行为习惯

反应堆操纵员是反应堆运行组织中的核心岗位,从运行交接班到班前会、从运行操作到沟通交流,都有着非常具体的行为规范。因此,操纵员良好的工作方法和行为习惯是避免人因失误的重要因素,树立正确的思维方式和养成良好的行为规范,对其职业发展有着长远、积极的影响。

(1)具有坚定的执行力是操纵员将个人能力落到实际中的关键,是操纵员在工作岗位上严格执行规程及上级指令的基础。规程是操纵员一切行动的指南,它不仅能够指导操纵员按照既定的规则和流程完成工作任务,而且能有效地避免人为因素造成的失误。一旦发生事故,按照规程操作可以迅速采取措施使事态得到控制,以减少损失。为最大限度地发挥规程在反应堆运行中的作用,需要操纵员在工作中做到“令行禁止”,以确保每一步操作的准确性。

(2)反应堆运行是一项复杂而又精细的工程,需要多个岗位相互协同来完成,因此,要求操纵员必须具有较强的团队协作能力和良好的沟通技巧。由于每个操纵员的工作能力不同,班组成员之间的密切配合和有效沟通能够防止和减少因运行经验、工作方式和专业能力等方面的差异性造成人因失误的发生。TMSR-LF1采用1名值长+2名操纵员+多名现场操作员的人员配置,在工作过程中,操纵员需要与值长、现场操作员之间进行频繁的沟通,任何环节出现失误都会导致反应堆运行状态偏离正常工况,甚至发生运行事故。因此,在工程模拟机的训练中加强对班组成员间交流习惯和技能的培养,使操纵员形成主动交流的思维和行为习惯以及高效的团队协作意识,这样才能够提高工作质量,降低人因失误。

2.4 情景意识

随着数字化控制系统的普及,反应堆系统控制更加集中化、自动化和精确化,操纵员的作业任务、作业方式和作业负荷也发生了变化,因情景意识问题导致的人因失误情况也增加了。在系统异常状态下,操纵员需要在大量的动态数据中捕捉信息,需要不断切换界面去执行操作,在这种高压状态下,操纵员能否正确地判断和处置系统故障至关重要。在事故处理过程中,情景意识的丧失、不能正确完成后续操作将会带来灾难性的事故,如三里岛事故。

熔盐堆的基础研究和建造尚处在起步阶段,缺乏相应的运行数据和技术积累。首批熔盐堆操纵员对TMSR-LF1在调试和运行期间可能出现的异常工况和故障现象以及其相关性缺乏清晰的认识。同时,熔盐堆作为全新堆型,一旦发生事故,主控室产生的信息量巨大,操纵员将承担极大的心理压力,如果操纵员未能在高压环境下及时准确地判断出事故的原因和先兆,做出正确的处置,将会引发事故。因此,需要培养熔盐堆操纵员的情景意识能力,以使其具备一定的应急处置能力、根据实际情况做出恰当决策的能力,保证反应堆安全稳定可靠地运行。

工程模拟机训练过程中,在不同运行条件下,引入TMSR-LF1的设计基准事故,可以训练操纵员在面对异常或事故工况下的反应能力、判断及处置能力,帮助操纵员形成良好的情景意识。在模拟机操作培训时,模拟现场真实场景,引导操纵员建立合理的思维模式,以验证操纵员的行为是否符合操作程序。通过反复的练习,操纵员对事故处理流程逐渐熟练,失误率逐渐降低。由此可见,只有通过不断地提高操纵员的情景意识,才会在实际操作过程中保证其正确地执行相关规程,做到处事不惊且临危不乱;在面对突发紧急情况时,才能快速做出判断,迅速适应环境变化,采取有效的干预措施避免发生严重的运行事故。因此,加强对年轻操纵员进行情景教育与实践训练,提升他们的综合素质具有重要意义。

3 结论

在未来的工作中,如何提高熔盐堆操纵员的职业素养,使其能够适应新环境下的工作需要,是我们必须思考并解决的问题。本文构建了熔盐堆操纵员的职业素养模型,从以下四个方面阐述了熔盐堆操纵员职业素养培养的必要性和重要性。

(1)坚定职业信念,树立正确的职业价值观;

(2)提升职业技能,以扎实的理论基础和熟练的操作技能为反应堆安全运行保驾护航;

(3)形成良好的职业行为习惯,强化自我约束与控制,增强安全意识;

(4)提高情景意识,使操纵员做到临危不惧并处乱不惊。

综上所述,培养熔盐堆操纵员良好的职业素养有助于提升操纵员的个人职业能力和团队的综合能力,同时也有助于熔盐堆的安全运行。

猜你喜欢
模拟机熔盐反应堆
熔盐在片碱生产中的应用
NaF-KF熔盐体系制备Ti2CTx材料的研究
厦航第五台模拟机正式交付
应用道路模拟机进行整车强化坏路试验研究
纯钛的熔盐渗硼
月球反应堆屏蔽研究
核电反应堆压力容器顶盖J型接头内壁残余应力
大型燃气熔盐炉的研发和工艺控制
铅基反应堆研究现状与发展前景
负荷跟踪运行下反应堆一回路控制系统仿真与验证