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(環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心，北京 100082)

濱河核電廠廠址河運(yùn)外部人為事件的研究

張?zhí)熳?/p>

(環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心，北京 100082)

長(zhǎng)江是我國(guó)第一大河，有“黃金水道”之稱，長(zhǎng)江所具有的龐大運(yùn)輸能力，與危險(xiǎn)品事故的發(fā)生并存。當(dāng)核電廠的選址移向長(zhǎng)江沿岸時(shí)，需要將長(zhǎng)江上運(yùn)輸?shù)奈ｋU(xiǎn)品作為移動(dòng)源考慮，對(duì)可能最大爆炸源TNT等效當(dāng)量、受約束爆炸、非受約束爆炸、毒性氣體等的評(píng)價(jià)，將成為需要探討的課題。

濱河核電廠;長(zhǎng)江航運(yùn);外部人為事件

一種警覺(jué)會(huì)引起無(wú)限的遐想，有時(shí)為了事業(yè)、為了你所接觸過(guò)的工作會(huì)苦苦思索、探求，把警覺(jué)變成你去追求解決問(wèn)題的動(dòng)力。在核電廠的設(shè)計(jì)、法規(guī)和規(guī)范的制定中，多少工程師、研究人員都在日復(fù)一日的冥思苦想，在充分利用核能的同時(shí)，將放射性對(duì)人類、社會(huì)和環(huán)境的影響降低到盡可能低的水平，正是這種堅(jiān)韌不懈的追求，使堆型設(shè)計(jì)不斷換代，法規(guī)日趨完善并不斷更新，核電廠的安全性能步步得到提高。

我國(guó)核能利用的飛快發(fā)展，核電廠的選址工作已從濱海廠址移向了內(nèi)陸濱河廠址，長(zhǎng)江沿岸缺少化石燃料、電力供應(yīng)嚴(yán)重不足的省份會(huì)同核電開(kāi)發(fā)商以非常積極的姿態(tài)，并以土地優(yōu)惠、前期工作資金注入等措施推進(jìn)本省核電廠廠址的研究和立項(xiàng)。濱河廠址的廠址工作有很多特點(diǎn)，其中就有江河水上運(yùn)輸所發(fā)生的事故對(duì)核電廠的影響問(wèn)題。現(xiàn)在，我國(guó)濱河核電廠廠址只所以將長(zhǎng)江沿岸作為首選目標(biāo)，最重要的原因就是利用長(zhǎng)江的豐富水量實(shí)現(xiàn)三回路開(kāi)放式取排水并對(duì)核電廠弱放廢水排放起到充分的稀釋作用。因此，濱河核電廠選址時(shí)須考慮核電廠廠址位置不能離江河太遠(yuǎn)，以便減少取排水的工程量并增加核電廠的安全性;取水口要選在沖刷岸，也就是靠近主河道的位置，以防范河道泥沙淤積對(duì)取水口帶來(lái)的影響。這兩個(gè)選址要點(diǎn)決定了必須認(rèn)真對(duì)待江河運(yùn)輸中所發(fā)生的外部人為事件對(duì)核電廠的影響。基于此考慮，本文對(duì)長(zhǎng)江沿岸選址中長(zhǎng)江運(yùn)輸引發(fā)的外部人為事件進(jìn)行了探討，期待從事核電廠選址的技術(shù)人員、審評(píng)人員、核安全監(jiān)管人員能對(duì)此問(wèn)題開(kāi)展進(jìn)一步的研究。

1 長(zhǎng)江的運(yùn)輸能力及運(yùn)輸事故

筆者對(duì)長(zhǎng)江的運(yùn)輸能力及運(yùn)輸事故不做全面研究，為了說(shuō)明擬在長(zhǎng)江邊建造濱河核電廠需要認(rèn)真考慮長(zhǎng)江航運(yùn)引發(fā)的外部人為事故，收集了一些資料。

1.1 長(zhǎng)江的運(yùn)輸能力

長(zhǎng)江源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，全長(zhǎng)6300km，一般地，人們把它分為三段，河源——湖北宜昌為上游;宜昌——江西湖口為中游;湖口以下為下游。長(zhǎng)江橫貫我國(guó)東、中、西部，是世界上第三大河流，其干流有3000多千米可以通航，占全國(guó)內(nèi)河通航里程的70%，貨運(yùn)量占全國(guó)河運(yùn)量的80%，享有“黃金水道”之譽(yù)。以2007年的運(yùn)輸為例，長(zhǎng)江干線貨運(yùn)量突破11億t，是密西西比河的兩倍和萊茵河的3倍，規(guī)模穩(wěn)居世界內(nèi)河第一。長(zhǎng)江干線港口完成貨物吞吐量9.11億t，同比增長(zhǎng)15.6%，外貿(mào)貨物吞吐量1.14億t，同比增長(zhǎng)19.5%;集裝箱吞吐量551.2萬(wàn)TEU，同比增長(zhǎng)37%;該年1～9月份，雖然受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)環(huán)境和自然災(zāi)害的影響，但長(zhǎng)江航運(yùn)生產(chǎn)依然保持了旺盛的態(tài)勢(shì)，干線港口貨物吞吐量、外貿(mào)貨物吞吐量和集裝箱吞吐量與去年同比分別增長(zhǎng)14%、7.9%、31%。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)特別是沿江經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，長(zhǎng)江航運(yùn)的有效需求將越來(lái)越大，發(fā)展前景十分廣闊。長(zhǎng)江是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶乃至整個(gè)長(zhǎng)江流域的運(yùn)輸大動(dòng)脈，也是實(shí)施沿江開(kāi)發(fā)開(kāi)放戰(zhàn)略的優(yōu)勢(shì)條件之一。長(zhǎng)江干線沿江七省二市人口眾多，占全國(guó)37.6%。資源豐富、產(chǎn)業(yè)密集，集聚了我國(guó)41%以上的經(jīng)濟(jì)總量，其中，鋼鐵產(chǎn)量占全國(guó)的36%，石化產(chǎn)量占28%，汽車(chē)產(chǎn)量占47%，火電裝機(jī)容量占16%。沿江產(chǎn)業(yè)帶相互促進(jìn)和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，水路運(yùn)輸需求日益增大。預(yù)計(jì)到2010年，長(zhǎng)江干線水運(yùn)量將達(dá)到13億t。按2008年底長(zhǎng)江航運(yùn)的統(tǒng)計(jì)資料顯示，長(zhǎng)江水運(yùn)量已占全國(guó)內(nèi)河水運(yùn)總量的80%，沿江大型企業(yè)生產(chǎn)所需80%的鐵礦石、72%的原油、83%的電煤依靠長(zhǎng)江水運(yùn)來(lái)保障。

長(zhǎng)江航運(yùn)有以下特點(diǎn):

(1)長(zhǎng)江的管理分中央管理和省市級(jí)管理，由于受省市利益的驅(qū)動(dòng)，在航道管理上尚不夠統(tǒng)一，有的規(guī)定未得到有力貫徹，存在一定的管理混亂現(xiàn)象。

(2)隨著三峽大壩的建成，三峽庫(kù)區(qū)航道的改善和長(zhǎng)江干線部分河段助航設(shè)施改進(jìn)，長(zhǎng)江的航運(yùn)能力不斷提高。以長(zhǎng)江上游的重慶段為例，據(jù)重慶海事局統(tǒng)計(jì)，2002年、2004年和2005年，其轄區(qū)內(nèi)危險(xiǎn)貨物船舶進(jìn)出港和船舶危險(xiǎn)貨物吞吐量為表1。

表1 重慶轄區(qū)危險(xiǎn)貨物船舶進(jìn)出港和船舶危險(xiǎn)貨物吞吐量

該表表明，隨著長(zhǎng)江航運(yùn)能力的逐年快速提高，其危險(xiǎn)品貨物船舶進(jìn)出港艘次和吞吐量發(fā)展更快。

(3)在長(zhǎng)江中、下游上航行的船舶其載重量相差很大，航道上可通航萬(wàn)噸輪;航運(yùn)公司有國(guó)營(yíng)的也有私營(yíng)的，私營(yíng)公司發(fā)展很快。

(4)長(zhǎng)江的流量和水位季節(jié)性變化大，在小流量低水位時(shí)可通航的河道變窄，通航能力受影響。以安徽長(zhǎng)江大通水文站實(shí)測(cè)水文資料為例，表2為該站歷年逐月平均最大流量表，表3為歷年逐月最小流量表，從枯水季節(jié)看，兩者相差3倍以上。長(zhǎng)江的枯水徑流，主要出現(xiàn)在1～4月，月最低出現(xiàn)在1月或2月。大通站實(shí)測(cè)最枯流量為1929年1月31日的4620 m3/s，1961年2月3日水位3.19m為歷史最低。長(zhǎng)江枯水期易發(fā)生潰堤和岸邊失穩(wěn)。

表2 長(zhǎng)江大通水文站實(shí)測(cè)歷年逐月最大流量表 (m3/s)

表3 長(zhǎng)江大通實(shí)測(cè)歷年逐月最小流量表 (m3/s)

以上特點(diǎn)，都與長(zhǎng)江上發(fā)生航運(yùn)事故有關(guān)。

1.2 長(zhǎng)江航運(yùn)事故

由于我國(guó)尚未建立長(zhǎng)江航運(yùn)事故的公告機(jī)制，很難調(diào)查長(zhǎng)江歷來(lái)發(fā)生的航運(yùn)事故。本文作為對(duì)問(wèn)題的探討，不是針對(duì)特定核電廠廠址的外部人為事件，也不可能有充分的精力和時(shí)間去收集詳盡的資料。下面僅用一些資料說(shuō)明在核電廠選址中考慮航運(yùn)事故的必要性。

(1)個(gè)別年份的航運(yùn)事故

航運(yùn)事故有沉船、擱淺、船舶撞擊橋墩和船舶相互橦擊等，對(duì)核電廠有可能帶來(lái)影響的是船舶運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品發(fā)生的事故。

危險(xiǎn)化學(xué)品普遍具有易燃、易爆及毒性等特性，而且水上危險(xiǎn)化學(xué)品事故具有涉及面廣、救援處置難度大等特點(diǎn)，在船舶運(yùn)輸及碼頭裝卸過(guò)程中一旦發(fā)生泄漏、擴(kuò)散或火災(zāi)爆炸等事故，不僅會(huì)造成重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，還將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，直接影響到沿江居民生活、工農(nóng)業(yè)用水的安全，社會(huì)影響巨大，并可能造成航道阻塞，阻礙通航。對(duì)核電廠的影響主要表現(xiàn)在沖擊波、火球、飛射物對(duì)安全重要構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)破壞及有毒化學(xué)物品的釋放將影響核電廠控制室操縱人員的可居留性。

按交通部2007年2月《關(guān)于近期危險(xiǎn)品運(yùn)輸船險(xiǎn)情事故的通報(bào)》，自1月20日以來(lái)，轄區(qū)共發(fā)生事故險(xiǎn)情24起，其中涉及危險(xiǎn)品運(yùn)輸船舶事故6起。

1月20日08∶00，江蘇省泰州輪船公司所屬“泰寧油899”載瀝青480t，泰州至九江，在崇文州4號(hào)白浮上100m水域拋錨扎霧時(shí)，被空載上水貨船“皖蕪湖貨0842”碰撞，造成“泰寧油899”尾部受損，無(wú)人員傷亡。

1月20日01∶45，江蘇省姜堰市第三航運(yùn)公司所屬“常豐”輪載2800t 0#柴油，由南京駛往武漢，上行至寶紅莊附近水域與一下行不明船舶發(fā)生碰撞，導(dǎo)致“常豐”輪船頭錨鏈艙進(jìn)水，該輪立即在北岸沖灘抵岸，無(wú)人員傷亡，無(wú)油品泄漏。

1月25日02∶35，湖北省荊州市航鵬運(yùn)貿(mào)有限公司所屬“航鵬68”輪 (載鐵渣1000t，重慶至鄂城，船員8人)與江西省撫州順達(dá)股份有限公司所屬“順達(dá)油216”輪(載93#汽油890t，青山至長(zhǎng)沙，船員7人)在龍口水道發(fā)生碰撞，導(dǎo)致“航鵬68”船首右弦凹陷，“順達(dá)油216”船首左弦水線上被撞大約1m的裂口，無(wú)油泄漏，無(wú)人員傷亡。

1月30日02∶30，湖南省宇洋航運(yùn)公司所屬“湘宇洋油6號(hào)”，重慶至南京，下行至塔市驛水道兔兒洲水域，與上行空載個(gè)體貨船“毽為888”發(fā)生碰撞。導(dǎo)致“湘宇洋油6號(hào)”右艏部破損，無(wú)人員傷亡。

2月3日07∶00，安徽省蚌埠市貨輪航運(yùn)有限責(zé)任公司所屬“皖通達(dá)268”輪載散裝二硫化碳800t，長(zhǎng)壽至鎮(zhèn)江，下行至吳家崗水域遇霧障，選擇航路不當(dāng)導(dǎo)致擱淺，經(jīng)施救該輪于當(dāng)天11∶05脫淺。

2月4日09∶45，重慶市涪陵區(qū)三益船舶有限公司所屬“宏聲827”載甲醇1650t，納溪至太倉(cāng)，下行至窯集老水道萬(wàn)家臺(tái)對(duì)岸水域擱淺，船體無(wú)破損，無(wú)泄漏。

根據(jù)交通部水運(yùn)科學(xué)研究院的資料，1994年至2005年期間，三峽庫(kù)區(qū)共發(fā)生船舶污染事故118起，影響嚴(yán)重。其中，1995年6月19日，萬(wàn)縣某油庫(kù)躉船的1028t航空煤油泄漏入江;1997年10月8日，“贛撫州油0005”輪在途經(jīng)云陽(yáng)小廟基時(shí)發(fā)生觸礁事故，149t純苯泄漏入江;2003年2月10日，“東風(fēng)6號(hào)”輪在長(zhǎng)壽水域觸礁沉沒(méi)，所載300t濃硫酸全部泄入長(zhǎng)江。

(2)長(zhǎng)江航運(yùn)重大事故案例

在長(zhǎng)江航運(yùn)中發(fā)生過(guò)多起重大危險(xiǎn)化學(xué)品起火、爆炸事故，下面選取幾個(gè)案例:

案例1:上海海運(yùn)管理局大慶62號(hào)油輪火災(zāi)事故

“大慶62號(hào)”油輪系1975年5月大慶紅旗船廠制造。船舶總長(zhǎng) 178.58m，寬 25m，深12.6m，總載重量24208t。1992年1月18日15∶42左右，油輪在長(zhǎng)江上海寶山水道石洞口電廠上游江面，發(fā)生因違章電焊引起的油輪爆炸起火特大事故。致使舯樓前主甲板向船頭方向炸開(kāi)，甲板天橋、桅桿倒塌，舯樓嚴(yán)重?zé)龘p;舯樓后的兩根桅桿嚴(yán)重向內(nèi)傾斜;船體被炸變形、破裂，船體進(jìn)水船舶下沉擱淺，事故中有4名船員受傷，4名船員失蹤，初步估算直接經(jīng)濟(jì)損失1000萬(wàn)元以上。

案例2:1989年南京長(zhǎng)江油運(yùn)公司駁船燃爆事故

1989年1月2日1∶16，交通部南京長(zhǎng)江油運(yùn)公司62008號(hào)頂推油駁船隊(duì)，拖著2400多噸原油的3艘駁船，逆江駛過(guò)武漢。在距江口上游81km，大興洲5號(hào)江浮標(biāo)上游約150m航道內(nèi)時(shí)，突然碰撞到一沙包，油駁震動(dòng)斷纜散隊(duì)，其中兩只油駁相互碰撞，碰撞產(chǎn)生的火花引燃油艙內(nèi)可燃性氣體，發(fā)生爆燃。船艙內(nèi)噴出熊熊烈火，火借著風(fēng)勢(shì)，升起了近百米的煙柱，封住了寬闊的長(zhǎng)江。經(jīng)武漢消防部門(mén)、解放軍軍用直升機(jī)、滅火指揮部調(diào)來(lái)消防拖輪參戰(zhàn)，終于將燃燒了近1個(gè)星期的油駁大火撲滅。幸好在撲火中消防隊(duì)員將碰撞的另一艘上浮傾斜的油駁掛錨獲得成功，如果該油輪燃油溢出，其后果將更為嚴(yán)重。在撲火戰(zhàn)斗中8名消防隊(duì)員壯烈獻(xiàn)身，直接經(jīng)濟(jì)損失140萬(wàn)元。

案例3:1982年上海海運(yùn)管理局大慶53號(hào)油輪爆炸沉船事故

1982年4月29日中午由南京儀征裝原油13000t，5月1日在上海金山石油化工總廠陳山碼頭卸油后，在空返秦皇島的途中，5月5日在對(duì)水蒸氣沖洗管進(jìn)行補(bǔ)焊時(shí)引發(fā)2次爆炸，船體向右傾斜，約過(guò)50min后沉沒(méi)。49名船員由長(zhǎng)?？h海洋島公社兩艘漁輪救起41名 (其中12名已死亡)，失蹤8人，直接經(jīng)濟(jì)損失1438萬(wàn)元。此事故雖然發(fā)生在海上，但其是一艘達(dá)南京的船，如果在通往南京的途中焊接，其事故更為嚴(yán)重。

案例4:2008年2月11日因擱淺造成原油泄漏事故

因長(zhǎng)江遭遇百年不遇的枯水季節(jié)，航道水深不足，2008年2月11日一艘湖北省石油公司運(yùn)輸汽油的千噸駁船，在長(zhǎng)江三峽水域擱淺，船體受損，數(shù)十噸汽油源源不斷地注入長(zhǎng)江。

2 對(duì)濱河核電廠航運(yùn)外部人為事件的評(píng)價(jià)

上述材料說(shuō)明，在長(zhǎng)江沿岸選擇核電廠廠址時(shí)，確實(shí)存在對(duì)長(zhǎng)江航運(yùn)事故可能影響核電廠運(yùn)行安全的評(píng)價(jià)問(wèn)題。實(shí)際上，這是對(duì)核電廠廠址外部人為事件評(píng)價(jià)的組成部分，但由于長(zhǎng)江可能靠近廠址較近、移動(dòng)源的數(shù)量大并且頻次高、可能有影響的河段較長(zhǎng)等，需要針對(duì)具體問(wèn)題探求評(píng)價(jià)的方法。

2.1 對(duì)外部人為事件評(píng)價(jià)的一般做法

從我國(guó)核電廠選址的實(shí)際做法看，對(duì)外部人為事件的評(píng)價(jià)在可行性研究階段基本完成，其程序大致如圖1所示。

圖1 對(duì)外部人為事件的工作程序框圖

(1)確定可能對(duì)核電廠帶來(lái)安全隱患的潛在源項(xiàng)

除擬選核電廠周?chē)臋C(jī)場(chǎng)外，一般把確定潛在源項(xiàng)的調(diào)查范圍定在離核電廠核島8～10km的半徑內(nèi)。源分為固定源和移動(dòng)源兩類，對(duì)源的調(diào)查一般較為復(fù)雜，存在一定難度，需要有一定專業(yè)水平的人員進(jìn)行。但只要對(duì)這項(xiàng)工作重視，用于評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)資料是可以收集到的。

(2)用篩選距離法進(jìn)行評(píng)價(jià)

對(duì)于某些源，可用源和源的特征、距離和地形特征等資料和在以前試驗(yàn)或?qū)κ鹿试斐捎绊戇M(jìn)行充分調(diào)查的基礎(chǔ)上建立起的關(guān)系式，進(jìn)行簡(jiǎn)單的確定論法評(píng)價(jià)。在國(guó)家核安全局頒布的《核電廠廠址選擇的外部人為事件》(HAD101/04)中，對(duì)不同類源推薦了不同的篩選距離值，還給出了適用公式。如圖1所示，如果源離廠址的距離“是”大于篩選距離值，就不考慮該源的影響;如果“否”，即源離廠址的距離小于篩選距離值，需要提出設(shè)計(jì)基準(zhǔn)參數(shù)或進(jìn)行概率法評(píng)價(jià)。

(3)用概率法進(jìn)行評(píng)價(jià)

對(duì)某些類型的事件，像移動(dòng)源，如果離廠址的距離小于所推薦的篩選距離，就需要用概率法進(jìn)行評(píng)價(jià)。國(guó)際上普遍把年發(fā)生概率10－7定為限值，稱之為篩選概率水平。若計(jì)算結(jié)果“是”低于10－7，就不考慮該事件對(duì)核電廠的影響;若“否”，即計(jì)算結(jié)果大于10－7，就需要考慮該事件對(duì)核電廠的影響并提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)參數(shù)。在我國(guó)《核電廠廠址選擇安全規(guī)定》(HAF101)中，沒(méi)考慮不明飛射物和隕石對(duì)核電廠的影響，就是這兩者發(fā)生的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于10－7。用概率法進(jìn)行評(píng)價(jià)需要有準(zhǔn)確、翔實(shí)的資料和數(shù)據(jù)。

(4)確定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)參數(shù)

當(dāng)對(duì)外部人為事件評(píng)價(jià)的結(jié)果，某類事件既不滿足距離篩選的要求又大于篩選概率水平時(shí)，就需要提供所需的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)參數(shù)，通過(guò)工程措施能抵御這類事件，確保不影響核電廠的安全;若是工程設(shè)計(jì)難以做到抵御這類事件或因工程代價(jià)太高，該廠址就列為“不適宜”。

2.2 濱河廠址航運(yùn)外部人為事件的評(píng)價(jià)

2.2.1對(duì)濱河廠址航運(yùn)外部人為事件的基本認(rèn)識(shí)

長(zhǎng)江作為我國(guó)的“黃金水道”，承擔(dān)繁重的運(yùn)輸任務(wù)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，長(zhǎng)江的航運(yùn)量增速很快。因此，在濱河核電廠廠址選擇中，應(yīng)認(rèn)真研究航運(yùn)外部人為事件對(duì)核電廠的影響。筆者對(duì)此問(wèn)題的基本認(rèn)識(shí)是:

(1)由于長(zhǎng)江航運(yùn)的船舶噸位懸殊，在用確定論法確定篩選距離值時(shí)，需要考慮最大運(yùn)輸能力的船舶運(yùn)載危險(xiǎn)化學(xué)物品發(fā)生爆炸、釋放等對(duì)核電廠的影響。長(zhǎng)江中、下游河段具備數(shù)千噸到上萬(wàn)噸的輪船通航能力，因此很難用距離篩選來(lái)排除危險(xiǎn)化學(xué)品爆炸的影響。

(2)危險(xiǎn)化學(xué)物品的移動(dòng)源不同于固定源。一座危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)，在對(duì)廠址進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，即使以前沒(méi)發(fā)生過(guò)爆炸，也必須視為今后有爆炸的可能。而對(duì)移動(dòng)源即使假設(shè)發(fā)生爆炸 (這與固定源的假定是一致的)，因航道很長(zhǎng)，對(duì)廠址可能產(chǎn)生影響的只是離廠址較近的那一小段;在長(zhǎng)江中下游航行的船舶很多，按2002年的資料，以長(zhǎng)江南通段航道為例，每天有2500艘船通過(guò)。在大量的船只中，有的小船可能對(duì)廠址構(gòu)不成影響，而在大的船中發(fā)生的事故，像擱淺、沉船，也不一定影響核電廠的安全，實(shí)際上在發(fā)生事故的船舶中只有很少的船舶可能對(duì)核電廠帶來(lái)影響。因此，我們有可能通過(guò)概率計(jì)算，計(jì)算出運(yùn)輸危險(xiǎn)品的船舶影響擬選核電廠廠址的事故年發(fā)生概率。

(3)概率法需要翔實(shí)的資料。在資料調(diào)查收集中，需要考慮航運(yùn)水路的長(zhǎng)度、航運(yùn)次數(shù)、船的意外失事事故的次數(shù)、對(duì)廠址可能構(gòu)成影響的意外事故的次數(shù)、事故的爆炸模式等。

2.2.2美國(guó)對(duì)濱河廠址航運(yùn)外部人為事件評(píng)價(jià)的做法

按照美國(guó)10CFR part52的規(guī)定，美國(guó)核管會(huì)(NRC)在接到建造許可證或組合執(zhí)照申請(qǐng)后，通過(guò)對(duì)送報(bào)材料的審評(píng)，能發(fā)布關(guān)于一個(gè)或多個(gè)廠址篩選的早期廠址認(rèn)可批準(zhǔn) (ESP)，其意為部分建造批準(zhǔn)。大灣核電站 (Grand Gulf Nuclear Station“GGNS”)廠址緊靠密西西比河，申請(qǐng)者向NRC遞交了GGNS的廠址安全分析報(bào)告后，NRC通過(guò)與申請(qǐng)者的大量書(shū)信來(lái)往，在相互溝通和申請(qǐng)者提供了足夠的補(bǔ)充資料的基礎(chǔ)上，NRC對(duì)GGNS ESP廠址航運(yùn)人為外部事件進(jìn)行了審評(píng)。

申請(qǐng)者最初認(rèn)為，所選廠址離密西西比河的最近距離為1.76km(1.1英里)，若在駁船上有5000t的等效TNT當(dāng)量 (提出的駁船爆炸限量)爆炸，會(huì)在所選廠址上產(chǎn)生275.80hPa (4psi)的峰值正面反射壓。申請(qǐng)者認(rèn)為，由于在河流與廠址之間有19.81m(65ft)的陡砍，能降低壓力。審評(píng)者認(rèn)為此結(jié)論不夠充分，要求申請(qǐng)者做補(bǔ)充分析。

審評(píng)者認(rèn)為，申請(qǐng)者的補(bǔ)充分析，針對(duì)危險(xiǎn)物品的項(xiàng)目類型、數(shù)量和運(yùn)輸頻率，考慮了在密西西比河上駁船運(yùn)輸?shù)目捎糜行?shù)據(jù);在計(jì)算可能發(fā)生的一次駁船意外事故的泄漏和爆炸能導(dǎo)致在所選廠址上超過(guò)68.95hPa(1psi)超壓中，申請(qǐng)者計(jì)算了在駁船意外事故中可能發(fā)生的最大泄漏，并提出了特定的一次泄漏引發(fā)爆炸的可能性;對(duì)鑒定的危險(xiǎn)物品的每一個(gè)，申請(qǐng)者評(píng)價(jià)了連續(xù)事件的序列 (例如:駁船意外事故、泄漏、爆炸導(dǎo)致在所選廠址上超過(guò)1psi的超壓);申請(qǐng)者考慮了意外事故發(fā)生場(chǎng)所的鑒別，蒸氣云的形成和隨后的點(diǎn)火;申請(qǐng)者估計(jì)在所選廠址上超過(guò)1psi超壓的總概率在10－8/年的數(shù)量級(jí)。但由于申請(qǐng)者在上述評(píng)價(jià)中使用了一些假設(shè)，審評(píng)者難以進(jìn)行驗(yàn)證，于是獨(dú)立做了確認(rèn)分析，其內(nèi)容大致為以下幾個(gè)方面。

(1)駁船意外事故在船上帶來(lái)的受約束爆炸

審評(píng)者按RG1.91認(rèn)可的上邊界爆炸能量分析驗(yàn)證了申請(qǐng)者的分析，確認(rèn)一次受約束爆炸對(duì)所選廠址的影響小于1psi，申請(qǐng)者的分析合理。

(2)非受約束氣云推遲點(diǎn)火的爆炸

審評(píng)者對(duì)于靠近所選廠址的貨物泄漏，包括乙炔的釋放和爆炸，按式 (1)計(jì)算了在所選廠址上超過(guò)1psi超壓年發(fā)生概率。

P為對(duì)所選廠址上超過(guò)1psi超壓的年爆炸概率;

F1為年運(yùn)輸?shù)奈ｋU(xiǎn)物品船只;

F2為運(yùn)輸危險(xiǎn)物品的船只每英里的河段上發(fā)生的意外事故的頻率;

F3為意外事故中發(fā)生泄漏的頻率;

F4為泄漏發(fā)生爆炸的頻率;

L為對(duì)所選廠址可能有影響的河段英里長(zhǎng)度。

在密西西比河上運(yùn)輸?shù)奶囟ㄟ\(yùn)輸貨物為乙炔，它是直鏈羥子集合。按2003年和2004年直鏈羥的運(yùn)輸頻率，偏保守地設(shè)定每年有20船的乙炔運(yùn)輸。按美國(guó)《州際之間貨物運(yùn)輸狀態(tài)水平事故統(tǒng)計(jì)中的縱向評(píng)價(jià)》 (ANL-ESD/TM-68)，內(nèi)地水路運(yùn)輸駁船事故率大約每英里3.9 ×10－6，以此為基礎(chǔ)假定駁船的意外事故率為每河英里為10－5的量級(jí)。審評(píng)者利用申請(qǐng)者的濱海防護(hù)數(shù)據(jù)泄漏頻率跟泄漏尺寸之間的方程式和圖形，用最大駁船的能力乙炔為4260t，算得泄漏頻率為每河英里年為1.98×10－5。申請(qǐng)者通過(guò)計(jì)算得出，在所選廠址處密西西比河上意外事故駁船碰撞率為每河英里年為0.009，以此審評(píng)者計(jì)算出每次碰撞的泄漏率為:

按申請(qǐng)者提供的汽化液體膨脹云爆炸(BLEVE)計(jì)算爆炸的或然率相當(dāng)于每次泄漏發(fā)生爆炸的次數(shù)為0.008。在所選廠址上能造成超過(guò)1psi的爆炸河流段長(zhǎng)度稱為風(fēng)險(xiǎn)長(zhǎng)度，實(shí)際計(jì)算的風(fēng)險(xiǎn)長(zhǎng)度為2.74英里。

將以上參數(shù)代入式(1)。

顯然，非受約束氣云推遲點(diǎn)火的爆炸概率1×10－8/年是可以接受的。

(3)從發(fā)生意外事故的場(chǎng)地氣云在飄移中引發(fā)點(diǎn)火的非受約束爆炸

申請(qǐng)者對(duì)在飄移的途中可能對(duì)所選廠址造成超過(guò)1psi的超壓的某些危險(xiǎn)物品進(jìn)行了鑒別，審評(píng)者使用申請(qǐng)者提供的資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行了復(fù)核計(jì)算，復(fù)核計(jì)算中增加了液化天然氣(LNG)，通過(guò)建立Weibull和對(duì)數(shù)正態(tài)概率圖確定泄漏率的分布，使用申請(qǐng)者的模型計(jì)算了378.54m3(100000加侖)的泄漏頻率，將復(fù)核計(jì)算數(shù)值與申請(qǐng)者的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。通過(guò)計(jì)算得到，從發(fā)生意外事故的場(chǎng)地氣云在飄移中引發(fā)點(diǎn)火的非受約束爆炸，在所選廠址上構(gòu)成超過(guò)1psi超壓的總發(fā)生概率為10－6/年，滿足美國(guó)RS—002的接受準(zhǔn)則。

(4)關(guān)于密西西比河上可燃物質(zhì)事故釋放引發(fā)潛在火災(zāi)的問(wèn)題

審評(píng)者使用《關(guān)于外部大火對(duì)核電廠結(jié)構(gòu)的易損性》 (NUREG-3330)，計(jì)算得出，離開(kāi)巨大油氣云火1.1英里處熱通量小于5kW/m2。在該熱通量下，允許墻暴露時(shí)間持續(xù)超過(guò)12h，由此得出結(jié)論，該油氣云火不會(huì)對(duì)所選廠址造成不可接受的影響。

(5)關(guān)于毒性化學(xué)品的問(wèn)題

審評(píng)者復(fù)核了申請(qǐng)者分析的毒性化學(xué)品事故對(duì)所選核電廠廠址的影響，注意到密西西比河上運(yùn)輸?shù)挠嘘P(guān)毒性物質(zhì)為無(wú)水氨和氯氣，同意申請(qǐng)者的分析計(jì)算，無(wú)水氨和氯氣釋放到所選核電廠廠址的毒性水平低于控制室的接受水平。

3 結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)江流域資源豐富、工業(yè)密集，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值中占有及其重要的地位。長(zhǎng)江是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈，改革開(kāi)放以來(lái)，長(zhǎng)江的運(yùn)輸能力每年都有兩位數(shù)的增長(zhǎng)。我國(guó)化石燃料的供應(yīng)不足，核能的發(fā)展已提到極其重要的位置，開(kāi)展對(duì)沿長(zhǎng)江的核電廠選址活動(dòng)，已成為地方政府、核能開(kāi)發(fā)商的共識(shí)，在內(nèi)陸建造核電廠不久將會(huì)來(lái)臨。做好長(zhǎng)江運(yùn)輸危險(xiǎn)品對(duì)核電廠安全影響的評(píng)價(jià)，是濱河核電廠廠址安全評(píng)價(jià)的一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的工作，也是全面貫徹核安全法規(guī)要求的重要舉措。

(1)對(duì)沿江運(yùn)輸危險(xiǎn)品物質(zhì)的評(píng)價(jià)，直接關(guān)系到核安全目標(biāo)的實(shí)施。

任何工業(yè)設(shè)施的運(yùn)行都存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，世上很難有絕對(duì)安全的事情。對(duì)于核事故對(duì)環(huán)境、人類和社會(huì)的影響，由于核電廠的設(shè)計(jì)比其他工業(yè)設(shè)施的要求嚴(yán)格得多，所以其風(fēng)險(xiǎn)水平要低的多，但一旦出現(xiàn)嚴(yán)重事故其影響程度比其他工業(yè)設(shè)施大得多。正因如此，核電廠的安全目標(biāo)是其他工業(yè)設(shè)施無(wú)法比擬的，盡管如此，人們也不能說(shuō)核電廠絕對(duì)安全。在我國(guó)的法規(guī)中將核安全目標(biāo)定位于:在核電廠中建立并保持對(duì)放射性危害的有效防御，以保護(hù)人員、社會(huì)和環(huán)境免受危害。核安全目標(biāo)通過(guò)輻射防護(hù)目標(biāo)和技術(shù)安全目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。在技術(shù)安全目標(biāo)的實(shí)施中就包括了對(duì)外部人為事件的考慮。美國(guó)核管會(huì)在核安全管理上提出了定量核安全目標(biāo)和概率安全目標(biāo)，概率安全目標(biāo)為:反應(yīng)堆事故所導(dǎo)致的向環(huán)境大規(guī)模放射性釋放的總平均頻率每運(yùn)行堆年應(yīng)低于10－6;核電廠發(fā)生嚴(yán)重堆芯損壞的頻率每運(yùn)行堆年應(yīng)低于10－5。通過(guò)設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理等措施實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)概率目標(biāo)，就能夠滿足定量安全目標(biāo):核電廠事故造成的立即死亡風(fēng)險(xiǎn)不足其他事故的千分之一;核電廠的致癌死亡險(xiǎn)不足其他原因的千分之一。

核電廠的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要實(shí)現(xiàn)核安全目標(biāo)，必須把外部人為事件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)貫徹于設(shè)計(jì)中，對(duì)濱河核電廠的航運(yùn)外部人為事件的評(píng)價(jià)，與實(shí)現(xiàn)核安全目標(biāo)緊密相關(guān)，任何對(duì)此項(xiàng)工作的偏離都會(huì)影響核安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

(2)做好沿長(zhǎng)江核電廠廠址航運(yùn)外部人為事件的評(píng)價(jià)，需要加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)源的研究，建立評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，注重對(duì)源項(xiàng)的深入調(diào)查。

美國(guó)核管會(huì)對(duì)大灣核電站的評(píng)價(jià)給了我們很多啟示，美國(guó)核管會(huì)對(duì)危害物品 (爆炸物品和毒性物品)的鑒別和評(píng)價(jià)組織研究發(fā)表了指導(dǎo)文件和相關(guān)的導(dǎo)則，美國(guó)航運(yùn)部門(mén)及其主管部門(mén)定期發(fā)布密西西比河的運(yùn)輸情況和發(fā)生的事故，這為執(zhí)照申請(qǐng)者對(duì)航運(yùn)外部人為事件的分析評(píng)價(jià)和核管會(huì)審評(píng)人員的審評(píng)提供了技術(shù)支持，為雙方的溝通奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。吸取美國(guó)核管會(huì)的一些做法，扎扎實(shí)實(shí)做好工作，值得我們反思。

滔滔長(zhǎng)江，中國(guó)的母親河，為中國(guó)三分之一以上的人口提供供水水源，承擔(dān)著相當(dāng)于幾條鐵路的運(yùn)輸任務(wù)。評(píng)價(jià)長(zhǎng)江危險(xiǎn)品航運(yùn)事故既是確保核電廠的安全，也是避免核電廠對(duì)長(zhǎng)江造成放射性污染影響的一項(xiàng)重要的工作，雖然危險(xiǎn)品運(yùn)輸對(duì)核電廠所在位置影響的發(fā)生概率可能相當(dāng)?shù)?，但編制核電廠廠址可行性研究報(bào)告的單位和核安全監(jiān)管人員必須按法規(guī)的要求、用翔實(shí)的調(diào)查數(shù)據(jù)和經(jīng)過(guò)考驗(yàn)的評(píng)價(jià)程序和步驟，算得確切的總概率水平，讓沿江的老百姓放心、讓政府滿意，這是一種法定的職責(zé)。

［1］黃強(qiáng).破解現(xiàn)代長(zhǎng)江航運(yùn)業(yè)發(fā)展難題著力提高三個(gè)服務(wù)能力和水平.長(zhǎng)江航運(yùn)雜志，2008.11.25

［2］陳家根.“數(shù)字航道”提升長(zhǎng)江航運(yùn)能力放大“黃金水道”.新華日?qǐng)?bào)，2008.11.11

［3］三峽工程對(duì)運(yùn)輸船舶船型提出更嚴(yán)格要求.中國(guó)長(zhǎng)江工程開(kāi)發(fā)總公司，2008.11.27

［4］關(guān)于近期危險(xiǎn)品運(yùn)輸船險(xiǎn)情事故的通報(bào).長(zhǎng)江海事局，2007.2.7

［5］王潮.從長(zhǎng)江航政、港監(jiān)、海事的名稱變化看改革開(kāi)放三十年的發(fā)展.長(zhǎng)江海事局，2008.9.18

［6］田建軍.長(zhǎng)江干線頻頻發(fā)生“超吃水”船舶擱淺事故.新華社，2007.12.14

［7］田建軍.長(zhǎng)江中游發(fā)生船舶擱淺事故造成通航中斷.新華網(wǎng)，2007.11.22

［8］李濟(jì)東，張進(jìn)，寧曉東.且說(shuō)長(zhǎng)江中上游罕見(jiàn)枯水.湖北日?qǐng)?bào)，2003.2.17

［9］崔克成.危險(xiǎn)化學(xué)品安全總論.化學(xué)工業(yè)出版社，2005

［10］中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)研究院.危險(xiǎn)化學(xué)品事故案例.化學(xué)工業(yè)出版社，2005

［11］重大危險(xiǎn)源分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) (國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿).2007

［12］U.S.NRC.Fire Dynamics Tools(FDTs):Quantitative Fire Hazard Analysis Methods for the U.S.Nuclear Regulatory Commission Fire Protection Inspection Program.2004

［13］U.S.NRG.RG1.78 Evaluating the Habitabulity of a Nuclear Plant Control Room During a Postulated Hazardous Chemical Release.2001

［14］U.S.NRC.NUREG-1840 The Safety Evaluation Report for an Early Site Permit(ESP)at Grand Gulf Site.2006

［15］國(guó)家核安全局.核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定.2004

［16］國(guó)家核安全局.核電廠廠址選擇的外部人為事件.1989

［17］“第二代改進(jìn)型核電廠安全水平的綜合評(píng)估”課題組.第二代改進(jìn)型核電廠安全水平的綜合評(píng)估.核安全，2007，4

Discussion on ExternalMan Events of River Shipping for Nuclear Power Plant on River Sites

ZHANG Tianzhu
(Nuclear and Radiation Safety Center，MEP，Beijing 100082，China)

The Yangtze River，F(xiàn)amous Golden Waterway，is the China's first river.Although it provides large transport capacity，but potential dangerous goods accidents exist.When a nuclear power plant is situated on the bank of the river，dangerous goods transported on the river should be considered as amoving source.Therefore it should be researched to evaluate the TNT equivalentof the probably largest source of explosion，constrained explosion，no-constrained explosion aswell as toxic gas.

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