強化技術(shù)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(shè)計和運行實踐中,對于內(nèi)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(nèi)部事件,不僅考慮設(shè)計基準,還考慮了超設(shè)計基準,并對那些選定的超設(shè)計基準狀態(tài)和嚴重事故工況采取了相應(yīng)的預防和緩解措施。而對于外部事件,僅考慮了設(shè)計基準,使得核電廠能抵御極不可能(如萬年一遇)的設(shè)計基準外部事件,但缺乏萬一在遇到超設(shè)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(yīng)對核電廠采取一些力所能及的縱深防御的措施,如恰當?shù)姆舛禄蚍浪胧┑龋瑴p輕極端外部自然災害對 核電廠的影響。其次,應(yīng)在更大范圍內(nèi)開展核電廠址周圍外部事件調(diào)查,更深入地論證我國沿海發(fā)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(guān)注人類活動,特別是海岸圍墾對環(huán)境、對核電安全的影響。
維持適當?shù)陌踩A?。在核電廠設(shè)計、建造、調(diào)試和運行的各個環(huán)節(jié)和各個層面,都體現(xiàn)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(shè)計基準數(shù)倍的地震動水平,但核電廠系統(tǒng)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(shè)計基準的海嘯襲擊,引發(fā)了嚴重事故。因此,在核電安全實踐中,應(yīng)維持適當?shù)陌踩A浚詮浹a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(shè)計。在新的反應(yīng)堆設(shè)計中,對場內(nèi)供電系統(tǒng)和余熱排出系統(tǒng),應(yīng)采用多樣化設(shè)計理念,對原有的應(yīng)對設(shè)計基準事故的那些安全系統(tǒng),原則要求不變,但需進一步強化冗余系統(tǒng)之間的實體隔離以免共因失效,而為應(yīng)對超過設(shè)計的外部事件,特別是外部水淹,應(yīng)考慮增加一臺多樣化的柴油發(fā)電機和一列多樣化的余熱排出途徑,其設(shè)計可以不按安全級系統(tǒng)設(shè)計,但應(yīng)避免共因失效,即應(yīng)對其抗震、布置位置、環(huán)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(tǒng)、穩(wěn)壓器卸壓功能等,同時應(yīng)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(fā)生概率的同時,要保證在發(fā)生最惡劣的情況下,不會有放射性物質(zhì)大規(guī)模釋放到環(huán)境,從而避免如公眾撤離等場外應(yīng)急響應(yīng)行動。
推行單堆布置設(shè)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(tǒng)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(yīng)堆廠房,導致4號機組反應(yīng)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(tǒng)的共享都有可能存在潛在安全隱患。實際上,最新研究結(jié)果表明,雙機組布置設(shè)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(yīng)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(jīng)濟性有利。隨著單機組功率增大、安全性以及廠址適應(yīng)性要求的提高,單堆布置成為新一代核電的主流?,F(xiàn)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(yīng)堆設(shè)計應(yīng)采用單堆布置設(shè)計。避免核電廠系統(tǒng),特別是用于緩解嚴重事故的系統(tǒng)和設(shè)備的共享,有效應(yīng)對類似于福島核事故的多機組同時發(fā)生事故的情景。
(作者:環(huán)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)