洪金英

摘 要：本文首先介紹了與核安全相關(guān)的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)，其次對(duì)海生物暴發(fā)對(duì)國(guó)內(nèi)外核電廠取水安全產(chǎn)生的實(shí)際影響進(jìn)行分析，然后講解了維護(hù)核電廠安全的一些固有措施的作用，最后對(duì)核電廠針對(duì)海生物暴發(fā)影響其冷源系統(tǒng)采用的應(yīng)對(duì)策略做出詳細(xì)闡述，旨在為核電廠防范海生物的舉措提供更多的參考建議。

關(guān)鍵詞：海生物；暴發(fā)；核電廠；取水安全；影響

隨著全球各個(gè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，地球的海洋生態(tài)環(huán)境發(fā)生了不小的變化，藻類、水母、魚蝦等海洋生物暴發(fā)的頻率逐步增高，我國(guó)大多數(shù)核電廠都建立在濱海地區(qū)，而處于濱海地區(qū)的這些核電廠通常以海水循環(huán)直接冷卻的方式來保證取水安全，目前卻因?yàn)槠渲苓吅Ｑ笊飼r(shí)常暴發(fā)，導(dǎo)致維護(hù)核電廠冷卻水取水安全的固有措施效果越來越差，因此急需研究更多的防護(hù)手段。

1.與核安全相關(guān)的法律及標(biāo)準(zhǔn)

在國(guó)際上一些與核安全相關(guān)的法律文件（包括歐洲核電用戶要求文件EUR和美國(guó)核電用戶要求文件URD，HAF、HAD等）都有提出關(guān)于熱阱的要求，但都只是理論上的設(shè)計(jì)，并沒有可以指導(dǎo)實(shí)際操作的具體言論，比如在ERU文件中提到要預(yù)防冰、碎片、海藻、水母等浮游物或者是魚群堵塞冷卻水進(jìn)水口，避免進(jìn)水口流量降低或造成設(shè)備功能喪失，海工構(gòu)筑物崩塌等，其主要只是說明了會(huì)影響核電廠冷源系統(tǒng)的因素，并沒有提到能夠?qū)嶋H應(yīng)用的措施，尤其是針對(duì)足以造成危害的海生物暴發(fā)這一方面，國(guó)內(nèi)外的法律依據(jù)都有所不足。

2.海生物暴發(fā)對(duì)國(guó)內(nèi)外核電廠取水安全產(chǎn)生的實(shí)際影響

2.1海生物暴發(fā)對(duì)國(guó)內(nèi)核電廠產(chǎn)生的實(shí)際影響

海生物暴發(fā)堵塞冷源系統(tǒng)可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)組的運(yùn)行功率下降直至停堆，嚴(yán)重的話可能直接影響到最終熱阱的可用性，我國(guó)核電廠就曾發(fā)生過幾起因海洋生物暴發(fā)堵塞冷源系統(tǒng)而影響到取水安全的事件，因此受到國(guó)家的高度重視。在2016年4月，國(guó)家核安全局曾發(fā)布了《國(guó)家核安全局關(guān)于近期海洋生物或異物影響核電廠取水安全事件的通報(bào)》，并在附件《海洋生物或異物影響核電廠取水安全典型事件》中對(duì)發(fā)生事件的原因、經(jīng)過等都做了詳細(xì)的介紹，具體表現(xiàn)為：

2014年7月21日，我國(guó)某核電廠因水母暴發(fā)導(dǎo)致冷源系統(tǒng)1號(hào)和2號(hào)機(jī)組先后跳機(jī)、跳堆；2014年12月下旬～2015年2月下旬，我國(guó)某核電廠因球形棕囊藻入侵取水明渠及前池而阻礙了1號(hào)機(jī)組熱試進(jìn)展；2015年8月8日，我國(guó)某核電廠因海地瓜暴發(fā)致使3號(hào)機(jī)組跳機(jī)、跳堆；2016年1月9日，我國(guó)某核電廠因小毛蝦暴發(fā)導(dǎo)致2號(hào)機(jī)組跳機(jī)，跳堆，并且使1號(hào)和2號(hào)機(jī)組緊急降功率。

2.2海生物暴發(fā)對(duì)國(guó)外核電廠產(chǎn)生的實(shí)際影響

在2008～2015年這短短幾年的時(shí)間里，WANO網(wǎng)站上公布的冷卻水取水口堵塞事件、降功率事件、反應(yīng)堆手動(dòng)及自動(dòng)停堆事件等高達(dá)60起，其中引起堵塞事件的物質(zhì)中有38%為淤泥、沙、碎片等；24%為塑料、沉積物、異物等垃圾；38%為海藻、貝類、水草、水母、魚類等海生物。由此可見海生物暴發(fā)對(duì)核電廠冷源系統(tǒng)造成的影響占有不小的比例。

3.維護(hù)核電廠安全的傳統(tǒng)固有措施的作用

一般在正常情況下，一些重要核電廠用水系統(tǒng)是開放式循環(huán)系統(tǒng)，流動(dòng)轉(zhuǎn)化熱能和機(jī)械能的媒介物質(zhì)是海水，其主要工作是將設(shè)備冷卻水系統(tǒng)的所有傳輸熱量導(dǎo)出，并輸送回海洋中。而普通核電廠是用設(shè)備冷卻水系統(tǒng)導(dǎo)出余熱排出系統(tǒng)和安全殼噴淋系統(tǒng)的熱量，由此可以看出，重要核電廠用水系統(tǒng)冷卻水取水安全關(guān)系到最終熱阱的安全，甚至對(duì)整個(gè)核電廠的核安全都能起到重要的作用。

3.1攔船網(wǎng)、攔污網(wǎng)、攔油網(wǎng)的作用

在設(shè)計(jì)取水明渠的時(shí)候，會(huì)偶爾出現(xiàn)船舶、水面漂浮物或一些污染物等進(jìn)入取水渠道，因此設(shè)置攔船網(wǎng)、攔污網(wǎng)、攔油網(wǎng)來攔截此類物質(zhì)，讓取水渠道的暢通和取水的清潔得到保障。

3.2循環(huán)水過濾系統(tǒng)的作用

循環(huán)水過濾系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)過濾常規(guī)島循環(huán)系統(tǒng)、重要核電廠用水系統(tǒng)、海水淡化系統(tǒng)的水源。其系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分為正常運(yùn)行和特殊穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。在正常運(yùn)行狀態(tài)下每個(gè)機(jī)組有2列海水過濾設(shè)備（格柵除污機(jī)和鼓形濾網(wǎng)）運(yùn)行，而在特殊穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)下，格柵除污機(jī)會(huì)根據(jù)傳感器檢測(cè)出水頭損失是否超過第一正常值而自動(dòng)啟動(dòng)或者關(guān)閉，當(dāng)水頭損失超過第二閥值的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。

4.核電廠針對(duì)海生物暴發(fā)的影響采用的應(yīng)對(duì)策略

現(xiàn)如今，核電廠針對(duì)海生物暴發(fā)對(duì)取水安全的影響研究了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，主要從監(jiān)測(cè)技術(shù)和工程防范措施兩個(gè)方面做出研究。

4.1監(jiān)測(cè)對(duì)象和監(jiān)測(cè)手段

監(jiān)測(cè)對(duì)象：據(jù)研究結(jié)果顯示，我國(guó)核電廠周邊的海生物以浮游生物、游泳動(dòng)物、底棲生物為主，以國(guó)內(nèi)某核電廠為例，分析出其周邊的海生物有球形棕囊藻、夜光藻、束毛藻、滸苔等藻類植物；還有水母、魚類、各種蝦類和多毛類環(huán)節(jié)動(dòng)物身上的奇異稚齒蟲等。由于核電廠取水口通常面向外海，海生物一旦暴發(fā)便不易驅(qū)趕、攔截捕撈困難，進(jìn)入核電冷源系統(tǒng)后清理起來也很困難，因此海生物應(yīng)該成為核電廠重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象。

監(jiān)測(cè)手段：聲吶技術(shù)具有超高分辨率及超遠(yuǎn)監(jiān)測(cè)距離的能力，可利用聲波在水下的傳播特性，通過電聲轉(zhuǎn)換和信息處理完成水下的監(jiān)測(cè)、定位、跟蹤及分析，這對(duì)各國(guó)的軍事領(lǐng)域和海洋測(cè)繪領(lǐng)域都有著非常重要的影響。隨著科技的進(jìn)步，聲吶技術(shù)日趨成熟，在海生物暴發(fā)的季節(jié)，為防止發(fā)生危害到核電廠冷源系統(tǒng)的事件，可以用主動(dòng)式高分辨率聲吶對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

主動(dòng)式高分辨率聲吶能夠快速地適應(yīng)環(huán)境，在監(jiān)測(cè)目標(biāo)的同時(shí)，還能利用回波分析預(yù)估目標(biāo)的數(shù)量，以方便制定應(yīng)對(duì)的方案。但聲吶技術(shù)局限性的工作原理會(huì)影響聲吶在大規(guī)模的探測(cè)區(qū)間內(nèi)監(jiān)測(cè)的精細(xì)度，從而造成成像較為模糊，回波受擾的后果。因此需要水下攝像機(jī)進(jìn)行輔助，再應(yīng)用取樣的方式在監(jiān)測(cè)過程中比對(duì)，促使相應(yīng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。

4.2工程防范措施

濱海核電廠運(yùn)用最為廣泛的冷卻方式是明渠取水，但明渠就類似于一個(gè)較為封閉的港灣，流速緩慢，水域開闊，像水母、幼魚、蝦類等游泳能力較弱的海生物一旦進(jìn)入明渠就無法返回，長(zhǎng)此以往便會(huì)累積得越來越多，從而造成設(shè)備跳機(jī)、停堆或者堵塞過濾系統(tǒng)等風(fēng)險(xiǎn)。因此核電廠應(yīng)當(dāng)采取消殺和驅(qū)趕、改進(jìn)進(jìn)水口門布置、增設(shè)攔污網(wǎng)等工程防范措施。

5.結(jié)束語

綜上所述，濱海核電廠與海洋生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)，海洋生態(tài)環(huán)境的變化影響著核電廠的冷源安全，并且由于海生物暴發(fā)是屬于不確定因素，以致于這個(gè)問題處理起來相當(dāng)困難，因此核電廠需要研究并采取多種防范策略來保護(hù)核電廠冷源系統(tǒng)的安全，這樣才能保證核電廠穩(wěn)定發(fā)展。

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