劉義清 (中廣核鈾業(yè)發(fā)展有限公司，廣東 深圳，518124)

王任澤， 梁博寧， 粟鵬文 (中國(guó)輻射防護(hù)研究院，山西 太原，030006)

0 引言

2003年，中核清原環(huán)境技術(shù)工程有限責(zé)任公司初步建成了我國(guó)第一個(gè)完整的乏燃料公路運(yùn)輸體系。該運(yùn)輸模式一直沿用至今，乏燃料運(yùn)輸能力大約為50 tHM/a，遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)核電站乏燃料的運(yùn)出需求。根據(jù)我國(guó)核電站分布，通過(guò)公路和/或海運(yùn)將各核電站的乏燃料運(yùn)往一個(gè)中轉(zhuǎn)港，再利用一條鐵路專線運(yùn)往位于西北地區(qū)的后處理廠。這種形式的公/海、鐵聯(lián)運(yùn)體系，可避免大規(guī)模、長(zhǎng)距離的公路運(yùn)輸，減少對(duì)公眾生活及社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響；固定一條陸上鐵路運(yùn)輸線，既可滿足大批量乏燃料的運(yùn)輸需求，又不會(huì)對(duì)鐵路網(wǎng)造成較大的壓力；選擇的海鐵換裝樞紐，未來(lái)不僅可用于國(guó)內(nèi)的乏燃料運(yùn)輸，還可成為我國(guó)專業(yè)化的放射性物品出?？?，服務(wù)于涉核物品的進(jìn)、出口業(yè)務(wù)。公路/海運(yùn)、鐵路聯(lián)運(yùn)體系是我國(guó)乏燃料運(yùn)輸?shù)淖罴堰x擇[1-2]。

世界上核能先進(jìn)國(guó)家(如美、英、法)，均有豐富的乏燃料運(yùn)輸及其應(yīng)急經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。美國(guó)既有國(guó)家層面的乏燃料運(yùn)輸相關(guān)的應(yīng)急預(yù)案[3]，又有乏燃料運(yùn)輸相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)[4]，更進(jìn)行了具體應(yīng)急裝備的設(shè)計(jì)與研發(fā)[5]；英國(guó)總結(jié)了乏燃料運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)實(shí)踐[6]，應(yīng)用概率安全評(píng)價(jià)的方法對(duì)乏燃料運(yùn)輸活動(dòng)進(jìn)行了安全評(píng)價(jià)[7]，并制定了操作性很強(qiáng)的應(yīng)急預(yù)案[8]；法國(guó)總結(jié)了乏燃料海上運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)實(shí)踐[9]。

1 我國(guó)現(xiàn)有乏燃料公路運(yùn)輸應(yīng)急體系

1.1 核應(yīng)急三級(jí)組織體系

我國(guó)核應(yīng)急實(shí)行三級(jí)組織體系，每一級(jí)組織的具體責(zé)任在國(guó)家核應(yīng)急預(yù)案中有明確描述。其中，對(duì)于乏燃料運(yùn)輸事故還專設(shè)章節(jié)進(jìn)行了規(guī)定[10]，明確了營(yíng)運(yùn)單位、事故發(fā)生地省級(jí)人民政府有關(guān)部門和縣級(jí)以上人民政府環(huán)境保護(hù)部門等的責(zé)任。

1.2 公路運(yùn)輸潛在事故的特點(diǎn)

乏燃料運(yùn)輸?shù)臐撛谑鹿逝c固定核設(shè)施事故應(yīng)急相比有以下特點(diǎn)：

(1)運(yùn)輸容器的固有安全性

乏燃料運(yùn)輸安全主要依賴于運(yùn)輸容器的固有安全性。B(U)型貨包嚴(yán)格的管理制度確保了其在正常運(yùn)輸和事故條件下的安全性。國(guó)內(nèi)外數(shù)萬(wàn)次乏燃料運(yùn)輸，B型貨包從未發(fā)生過(guò)泄漏事故[2,11]。

(2)運(yùn)輸事故的特殊性

我國(guó)后處理廠與已建/在建核電站距離約3 000～4 000 km，乏燃料運(yùn)輸橫跨多個(gè)行政區(qū)，地形、地貌和氣候條件多變，道路情況復(fù)雜，增加了運(yùn)輸事故風(fēng)險(xiǎn)性。

與固定核設(shè)施不同，乏燃料運(yùn)輸活動(dòng)在公共道路上進(jìn)行，事故發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)不確定。

1.3 公路運(yùn)輸事故分類

乏燃料公路運(yùn)輸歷史上發(fā)生的事故可分為交通運(yùn)輸事件/事故、人員操作事件/事故。

(1)交通運(yùn)輸事件/事故

從已發(fā)生的乏燃料運(yùn)輸事故事件來(lái)看，絕大部分發(fā)生在公路運(yùn)輸或鐵路運(yùn)輸中。公路運(yùn)輸事件主要為運(yùn)輸車輛與外部車輛碰撞、運(yùn)輸車輛損壞等。

(2)人員操作事件/事故

這類事件主要是在乏燃料運(yùn)輸容器裝載過(guò)程中，螺栓規(guī)格或其使用方式不規(guī)范等原因造成。

1.4 公路運(yùn)輸事故情景分析

根據(jù)對(duì)裝運(yùn)燃料的貨包可能的作用方式，一般將事故情景分為撞擊、擠壓、貫穿、火燒和浸沒(méi)五種。所謂運(yùn)輸事故情景，是指在運(yùn)輸事故中，貨包或車廂等與其周圍環(huán)境之間的相互作用。驗(yàn)證B型貨包、易裂變材料貨包經(jīng)受運(yùn)輸事故條件能力的力學(xué)試驗(yàn)(自由下落試驗(yàn)Ⅰ、自由下落試驗(yàn)Ⅱ、自由下落試驗(yàn)Ⅲ)、(強(qiáng)化)耐熱試驗(yàn)、(強(qiáng)化)水浸沒(méi)試驗(yàn)即代表了這幾種事故情景。

美國(guó)和我國(guó)對(duì)于上述五種事故情景都進(jìn)行了比較多的定量分析，積累了可用的基本數(shù)據(jù)。

1.5 公路運(yùn)輸應(yīng)急救援設(shè)備配置

我國(guó)設(shè)施裝備的保障體系建設(shè)仍需強(qiáng)化。核應(yīng)急除了具備輻射監(jiān)測(cè)、輻射防護(hù)等核相關(guān)特色和要求外，仍需公共應(yīng)急和其他相關(guān)專項(xiàng)應(yīng)急工作支撐。核應(yīng)急工作經(jīng)歷30余年發(fā)展，各級(jí)核應(yīng)急組織在輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備、輻射防護(hù)器材及物品等方面均有配備，同時(shí)針對(duì)高輻射場(chǎng)救援行動(dòng)實(shí)施，配備了無(wú)人監(jiān)測(cè)、無(wú)人破拆等特種裝備。

我國(guó)乏燃料運(yùn)輸應(yīng)急評(píng)價(jià)軟件尚未開(kāi)發(fā)，缺少應(yīng)急準(zhǔn)備和響應(yīng)的評(píng)價(jià)手段。從當(dāng)前工作開(kāi)展來(lái)看，各級(jí)核應(yīng)急組織還未部署運(yùn)輸事故后果評(píng)價(jià)分析軟件。

1.6 公路運(yùn)輸應(yīng)急救援方案

在乏燃料公路運(yùn)輸中，對(duì)于貨包而言，主要的事故情景均為撞擊、擠壓、貫穿、火燒和浸沒(méi)。將上述這些事故情景可能進(jìn)一步導(dǎo)致的事故后果按照類型劃分，主要分為非輻射事故與輻射事故兩類。

對(duì)于非輻射事故的應(yīng)急救援，主要有應(yīng)急報(bào)告與通知、搶救傷員、控制火災(zāi)并轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)物品、隔離措施、受損車輛維修、運(yùn)輸恢復(fù)等。

對(duì)于輻射事故的應(yīng)急救援，在前期階段主要有應(yīng)急報(bào)告與通知、搶救傷員、控制火災(zāi)、貨包包容完整性評(píng)價(jià)、隔離措施、事故初期響應(yīng)報(bào)告等；后期階段主要開(kāi)展的任務(wù)有應(yīng)急人員個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)、人員防護(hù)、輻射監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、出入控制、乏燃料收集、受損車輛/車廂/船舶維修等。

2 乏燃料鐵路運(yùn)輸應(yīng)急體系建設(shè)

同乏燃料公路運(yùn)輸，乏燃料鐵路運(yùn)輸?shù)膽?yīng)急體系同樣采用三級(jí)組織體系。乏燃料鐵路運(yùn)輸?shù)臐撛谑鹿实奶攸c(diǎn)、事故分類、事故情景分析、應(yīng)急救援方案與乏燃料公路運(yùn)輸?shù)南嗤?，不再贅述。需要重點(diǎn)考慮應(yīng)急救援設(shè)備配置。

需要考慮鐵路運(yùn)輸事故發(fā)生地可能在偏遠(yuǎn)地區(qū)，同時(shí)乏燃料運(yùn)輸貨包單體達(dá)120余噸，考慮部分事故救援還需起重、打撈、爆破等救援行動(dòng)，需要?jiǎng)佑么罅胯F路突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)所需的大型裝備設(shè)備(吊裝系統(tǒng)等)及運(yùn)輸工具等[5]。類似于公路運(yùn)輸，尚缺乏應(yīng)急評(píng)價(jià)軟件。

3 乏燃料海上運(yùn)輸應(yīng)急體系建設(shè)

同乏燃料公路運(yùn)輸，乏燃料鐵路運(yùn)輸?shù)膽?yīng)急體系同樣采用三級(jí)組織體系。乏燃料海上運(yùn)輸?shù)臐撛谑鹿实奶攸c(diǎn)、事故分類、應(yīng)急救援方案與乏燃料公路/鐵路運(yùn)輸?shù)南嗤?，不再贅述。需要重點(diǎn)考慮事故情景分析和應(yīng)急救援設(shè)備配置。

3.1 海上運(yùn)輸事故情景分析

乏燃料海上運(yùn)輸主要考慮碰撞、觸礁、失火/爆炸、失去控制、船舶/設(shè)備損壞、水浸/沉沒(méi)等事故[11]。在前文事故情景分析基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過(guò)對(duì)上述事故的PSA分析，得出各事故的發(fā)生頻率。設(shè)置事故發(fā)生頻率截?cái)嘀?，?duì)發(fā)生頻率極低的事故，比如海上運(yùn)輸時(shí)乏燃料散落事故，可以不予考慮應(yīng)急處置措施。

此外，運(yùn)輸乏燃料的船只作為敏感目標(biāo)，存在發(fā)生海上核安保事件的可能，需要考慮由于核安保事件而引發(fā)的放射性物質(zhì)泄漏等事故的應(yīng)急響應(yīng)。

3.2 海上運(yùn)輸應(yīng)急救援設(shè)備配置

海上運(yùn)輸可能出現(xiàn)沉船、貨包落水等事件，考慮部分事故救援還需起重、打撈、拖航、爆破等救援行動(dòng)，需要?jiǎng)佑么罅亢Ｉ贤话l(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)所需的大型裝備設(shè)備(吊裝系統(tǒng)、定位船舶的聲納搜索系統(tǒng)、包裝卸貨和回收的工具系統(tǒng)等)及運(yùn)輸工具等[11,12]。

類似于公路和鐵路運(yùn)輸，目前還未開(kāi)發(fā)適用于海上乏燃料運(yùn)輸事故的應(yīng)急評(píng)價(jià)軟件。

4 不同運(yùn)輸模式之間的轉(zhuǎn)運(yùn)狀態(tài)應(yīng)急體系建設(shè)

不同運(yùn)輸模式之間的轉(zhuǎn)運(yùn)狀態(tài)主要發(fā)生在碼頭、公路和鐵路換裝站。不同運(yùn)輸模式之間的轉(zhuǎn)運(yùn)狀態(tài)的應(yīng)急體系與公路、鐵路和海上運(yùn)輸?shù)膽?yīng)急體系完全相同，只是事故情景有比較明顯的區(qū)別。

不同運(yùn)輸模式之間的轉(zhuǎn)運(yùn)狀態(tài)的事故情景應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮貨包在吊起的過(guò)程中突然墜地、以及外部突發(fā)事件影響貨包安全等事件。不過(guò)，參照美國(guó)核管會(huì)(NRC)的研究結(jié)論，吊裝事故發(fā)生的概率極低，吊裝事故的原因有設(shè)備失效或人因失誤等。潛在的兩種主要事故類型主要為貨包跌落的機(jī)械事故及可能引發(fā)的火燒事故。

5 乏燃料公海鐵聯(lián)運(yùn)應(yīng)急救援決策支持系統(tǒng)建設(shè)

營(yíng)運(yùn)單位的乏燃料公海鐵聯(lián)運(yùn)應(yīng)急救援決策支持系統(tǒng)應(yīng)主要包括如下子系統(tǒng)[13-16]：

(1)乏燃料運(yùn)輸應(yīng)急值班系統(tǒng)

主要解決乏燃料運(yùn)輸中應(yīng)急指揮常遇見(jiàn)的協(xié)調(diào)調(diào)度工作，主要包括乏燃料運(yùn)輸事件信息管理、乏燃料運(yùn)輸值班管理、乏燃料運(yùn)輸通訊錄管理。

(2)乏燃料運(yùn)輸應(yīng)急資源管理系統(tǒng)

應(yīng)急資源信息采集將應(yīng)急資源(填表單位、應(yīng)急機(jī)構(gòu)及人員、應(yīng)急救援隊(duì)伍、應(yīng)急救援物資、應(yīng)急救援專家、行政區(qū)劃信息、醫(yī)院信息、應(yīng)急避難場(chǎng)區(qū)信息、危險(xiǎn)源信息、防護(hù)目標(biāo)信息、固定視頻圖像信息)按照資源定義信息錄入，通過(guò)信息采集系統(tǒng)采集到應(yīng)急資源中心，采集數(shù)據(jù)包含內(nèi)容信息和地理位置信息，采集信息能以列表和地圖方式進(jìn)行資源展示。

(3)乏燃料運(yùn)輸應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)

根據(jù)已有乏燃料應(yīng)急、核應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行整理入庫(kù)，采集分為文字和圖形兩個(gè)部分，提供預(yù)案的輔助制定、修訂、存儲(chǔ)、查詢、調(diào)閱、格式化輸出等功能。系統(tǒng)可依據(jù)應(yīng)急資源的分布、影響估計(jì)和速報(bào)事故點(diǎn)、交通網(wǎng)絡(luò)通行能力、上級(jí)指示，形成事故處理的應(yīng)急方案。預(yù)案包含按照標(biāo)準(zhǔn)預(yù)案事件的流程信息(預(yù)案概況、預(yù)案級(jí)別分類、指揮人員、指揮辦公室、應(yīng)急專家、預(yù)案任務(wù))。發(fā)生事故時(shí)，可根據(jù)報(bào)警級(jí)別和不同事故類型選擇已定制的預(yù)案，作為參考方案。

(4)乏燃料運(yùn)輸應(yīng)急事故應(yīng)急評(píng)價(jià)和應(yīng)急響應(yīng)行動(dòng)決策支持

根據(jù)公海鐵聯(lián)運(yùn)不同的運(yùn)輸模式，對(duì)具體的事故涉及的事故情景開(kāi)展分析，得出貨包的損傷狀態(tài)和放射性物質(zhì)的釋放情況，進(jìn)而根據(jù)地理和氣候條件，得出事故對(duì)工作人員、公眾和環(huán)境的輻射后果，給出需要采取的響應(yīng)行動(dòng)建議。

(5)乏燃料運(yùn)輸應(yīng)急事故應(yīng)急處置管理

事故維護(hù)人員在乏燃料運(yùn)輸任務(wù)過(guò)程中對(duì)事故應(yīng)急進(jìn)行管理，事故應(yīng)急事件的前期、后期由車隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)/列車長(zhǎng)/船長(zhǎng)跟蹤狀態(tài)。工作人員按照實(shí)際情況管理事故應(yīng)急狀態(tài)，包括事故應(yīng)急涉及的人員、任務(wù)、狀態(tài)等信息的維護(hù)更新。系統(tǒng)可查詢相關(guān)應(yīng)急部門的處理狀態(tài)。

6 結(jié)論

根據(jù)對(duì)國(guó)外乏燃料公海鐵聯(lián)運(yùn)的深入文獻(xiàn)調(diào)研，結(jié)合國(guó)內(nèi)乏燃料公路運(yùn)輸應(yīng)急救援體系，對(duì)乏燃料鐵路、海上運(yùn)輸及轉(zhuǎn)運(yùn)狀態(tài)的應(yīng)急救援體系建設(shè)以及聯(lián)運(yùn)應(yīng)急救援決策支持系統(tǒng)的主要功能進(jìn)行了探討。

后續(xù)的工作中，管理方面重點(diǎn)應(yīng)完善乏燃料公海鐵聯(lián)運(yùn)應(yīng)急救援的組織形式和應(yīng)急救援方案；設(shè)備方面重點(diǎn)應(yīng)研發(fā)應(yīng)急救援專用設(shè)備和應(yīng)急救援決策支持系統(tǒng)。只有管理和設(shè)備兩方面不斷完善，才能做好乏燃料公海鐵聯(lián)運(yùn)的核應(yīng)急準(zhǔn)備和響應(yīng)工作。