王長(zhǎng)茂
中國(guó)原子能科學(xué)研究院堆工部 北京 102413
作為“縱深防御”的一道屏障,應(yīng)急計(jì)劃旨在事故工況下能迅速采取響應(yīng)行動(dòng)重新控制場(chǎng)景,以有效保護(hù)工作人員、公眾及周圍環(huán)境。本文介紹實(shí)驗(yàn)快堆應(yīng)急計(jì)劃制定過(guò)程中的一些問(wèn)題,并介紹了應(yīng)急準(zhǔn)備工作。
實(shí)驗(yàn)快堆(以下簡(jiǎn)稱CEFR)是一座鈉冷快中子增殖堆,反應(yīng)堆熱功率65MWt,發(fā)電功率20 MWe。CEFR采用金屬鈉作為冷卻劑,主熱傳輸系統(tǒng)采用了鈉-鈉-水/汽三回路結(jié)構(gòu)。CEFR全廠有200多個(gè)工藝系統(tǒng),是國(guó)內(nèi)目前唯一具備發(fā)電功能的快中子研究堆。
應(yīng)急計(jì)劃的編制依據(jù)是我國(guó)現(xiàn)行核安全相關(guān)法律、法規(guī)、導(dǎo)則以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。CEFR應(yīng)急計(jì)劃整體結(jié)構(gòu)符合導(dǎo)則要求,內(nèi)容包括了反應(yīng)堆技術(shù)特點(diǎn)和安全特性、廠址與環(huán)境特征、應(yīng)急組織及職責(zé)、應(yīng)急狀態(tài)分級(jí)與應(yīng)急行動(dòng)水平、應(yīng)急計(jì)劃區(qū)、應(yīng)急響應(yīng)措施、應(yīng)急設(shè)施和設(shè)備、應(yīng)急恢復(fù)、應(yīng)急響應(yīng)能力的保持等[1]。
建立應(yīng)急計(jì)劃區(qū)的目的是在計(jì)劃區(qū)內(nèi)做好應(yīng)急準(zhǔn)備工作,一旦發(fā)生事故能采取有效的防護(hù)行動(dòng),以避免對(duì)工作人員、廠區(qū)或廠址邊界人員的放射性危害。
2.2.1 確定應(yīng)急計(jì)劃區(qū)大小的方法
應(yīng)急計(jì)劃區(qū)大小可以采用核安全導(dǎo)則推薦值也可以根據(jù)事故源項(xiàng)計(jì)算方法來(lái)確定。HAD002/06中按照研究堆功率,給出了應(yīng)急計(jì)劃區(qū)范圍的推薦值。其中規(guī)定反應(yīng)堆功率低于50MW,其應(yīng)急計(jì)劃區(qū)半徑500m,功率高于50MW反應(yīng)堆,應(yīng)急計(jì)劃區(qū)視具體情況確定。計(jì)算方法就是根據(jù)反應(yīng)堆事故源項(xiàng)并考慮氣象條件,來(lái)確定應(yīng)急計(jì)劃區(qū)半徑。在考慮所有可能引起放射性物質(zhì)向環(huán)境釋放的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和嚴(yán)重事故基礎(chǔ)上,根據(jù)所選取的嚴(yán)重事故源項(xiàng)計(jì)算其場(chǎng)外不同距離處公眾可能接受的預(yù)期劑量和采取防護(hù)措施后的可防止劑量,并與核應(yīng)急管理導(dǎo)則所推薦的劑量干預(yù)水平或行動(dòng)水平值進(jìn)行比較。應(yīng)急計(jì)劃區(qū)范圍大小應(yīng)滿足的準(zhǔn)則是:所考慮的最嚴(yán)重事故在計(jì)劃區(qū)邊使公眾個(gè)人可能受到的最大預(yù)期劑量不超過(guò)干預(yù)水平值。CEFR反應(yīng)堆中心距廠址西南邊界較近,不滿足導(dǎo)則中的相關(guān)要求??紤]到CEFR設(shè)計(jì)安全特性,根據(jù)審評(píng)意見(jiàn)必須進(jìn)行論證:即論證在廠址最近邊界處,嚴(yán)重事故時(shí)對(duì)公眾個(gè)人劑量不超過(guò)通用干預(yù)水平。
2.2.2 應(yīng)急源項(xiàng)
根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/17680.1-2008的要求,在確定CEFR應(yīng)急計(jì)劃區(qū)范圍時(shí),考慮了最終安全分析報(bào)告中分析過(guò)的假設(shè)始發(fā)事件,也考慮了導(dǎo)致堆芯損壞的嚴(yán)重事故和超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故。CEFR國(guó)內(nèi)首座鈉冷快堆,因此沒(méi)有參考電站源項(xiàng),最終選取嚴(yán)重事故“全廠斷電合并不能停堆并失去全部熱阱”源項(xiàng)作為應(yīng)急源項(xiàng)[2]。
2.2.3 應(yīng)急計(jì)劃區(qū)
根據(jù)上述源項(xiàng)的后果評(píng)價(jià),在CEFR廠址西南距離廠址邊界處,發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí),對(duì)公眾的個(gè)人劑量低于5mSv ,這一數(shù)值低于干預(yù)水平(10 mSv。)因此CEFR確定的應(yīng)急計(jì)劃區(qū)為原子能院廠址邊界。
基于事故分析,核設(shè)施只有應(yīng)急待命、廠房應(yīng)急和場(chǎng)區(qū)應(yīng)急3個(gè)應(yīng)急狀態(tài),不存在場(chǎng)外應(yīng)急狀態(tài),不需要場(chǎng)外應(yīng)急計(jì)劃。在廠址邊界,設(shè)置了必要的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn),以便事故時(shí)評(píng)價(jià)場(chǎng)區(qū)圍墻外的影響,及時(shí)采取防護(hù)措施。與核電廠應(yīng)急分級(jí)相同,研究堆的應(yīng)急狀態(tài)同樣分為四級(jí)即:應(yīng)急待命、廠房應(yīng)急、場(chǎng)區(qū)應(yīng)急和場(chǎng)外應(yīng)急四個(gè)級(jí)別。這些分級(jí)是建立在對(duì)事故的潛在后果分析的基礎(chǔ)上?;谇懊嬖诖_定應(yīng)急計(jì)劃區(qū)提到的考慮,CEFR應(yīng)急等級(jí)分為3級(jí),即:應(yīng)即待命、廠房應(yīng)急和場(chǎng)區(qū)應(yīng)急,不會(huì)出現(xiàn)場(chǎng)外應(yīng)急狀態(tài)。
根據(jù)導(dǎo)則要求,結(jié)合CEFR特點(diǎn)編寫了以儀表讀數(shù)(如堆芯出口溫度、煙囪排出流)、設(shè)備狀態(tài)(停堆系統(tǒng)、電力系統(tǒng))、報(bào)警信息等可直接觀察到的信息或現(xiàn)象作為應(yīng)急行動(dòng)水平具體值。對(duì)于鈉火導(dǎo)致的應(yīng)急狀態(tài)判斷,二回路非放射性鈉火導(dǎo)致的應(yīng)急狀態(tài)按照火災(zāi)對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的影響判斷,對(duì)于一回路輔助系統(tǒng)放射性鈉火導(dǎo)致的應(yīng)急狀態(tài)按照輻射水平以及煙囪流出物監(jiān)測(cè)值來(lái)判斷。
應(yīng)急準(zhǔn)備貫穿于設(shè)施選址、建造、運(yùn)行、退役的全過(guò)程。按照法規(guī)要求,CEFR首次裝料前完成了所有應(yīng)急準(zhǔn)備工作,并進(jìn)行了場(chǎng)內(nèi)綜合核應(yīng)急演習(xí)。裝料后的調(diào)試運(yùn)行階段,定期進(jìn)行單項(xiàng)演練和場(chǎng)內(nèi)綜合核應(yīng)急演習(xí)。
應(yīng)急設(shè)施與設(shè)備在建造階段完成設(shè)計(jì)、采購(gòu)、安裝及調(diào)試等工作。應(yīng)急設(shè)備的配備上特別考慮了對(duì)鈉火相關(guān)的人員防護(hù)和急救設(shè)備和物資、鈉氣溶膠監(jiān)測(cè)設(shè)備。建立了與院應(yīng)急指揮中心的視頻會(huì)議系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
除應(yīng)急計(jì)劃外,還編制了應(yīng)急計(jì)劃執(zhí)行程序。包括:應(yīng)急啟動(dòng)與指揮執(zhí)行程序、技術(shù)支持組執(zhí)行程序、應(yīng)急運(yùn)行組執(zhí)行程序、應(yīng)急監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)組執(zhí)行程序、后勤保證組應(yīng)急執(zhí)行程序、醫(yī)學(xué)應(yīng)急執(zhí)行程序、消防保衛(wèi)組執(zhí)行程序、及核事故應(yīng)急行動(dòng)指南、核事故快速評(píng)價(jià)手冊(cè)等執(zhí)行文件[3]。
應(yīng)急演練與演習(xí)是應(yīng)急準(zhǔn)備的一項(xiàng)重要內(nèi)容,也是維持應(yīng)急能力的需要。根據(jù)法規(guī)要求,核設(shè)施裝料前必須進(jìn)行核事故應(yīng)急綜合演習(xí)。演習(xí)等級(jí)達(dá)到本堆最高應(yīng)急狀態(tài)。在運(yùn)行階段,CEFR上還進(jìn)行了兩次綜合演習(xí)。CEFR每年組織應(yīng)急人員進(jìn)行專業(yè)知識(shí)培訓(xùn),并進(jìn)行包括應(yīng)急通訊、應(yīng)急行動(dòng)水平、應(yīng)急輻射監(jiān)測(cè)等單項(xiàng)演練,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并加以改進(jìn)。
CEFR應(yīng)急計(jì)劃和準(zhǔn)備滿足國(guó)家核安全法規(guī)的相關(guān)要求。歷次演習(xí)和評(píng)審表明應(yīng)急計(jì)劃具有實(shí)際可操作性。CEFR的應(yīng)急準(zhǔn)備工作是比較充分的。