新華社《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》”兩會(huì)“專刊中,在極度調(diào)查欄目里以“正解核電安全”為主題,深度報(bào)道了我國(guó)核電站的安全建設(shè)成果,介紹海陽核電站作為首批AP1000依托項(xiàng)目的安全性,專訪國(guó)家相關(guān)部委領(lǐng)導(dǎo),解讀我國(guó)核應(yīng)急工作進(jìn)展以及三位一體的核安全監(jiān)管體系。
專題報(bào)道通過聚焦“非能動(dòng)”保障、防人因失誤及保證機(jī)組安全運(yùn)行的“黃金人”三個(gè)方面詮釋了海陽核電的核安全。
探秘海陽核電站
AP1000依托項(xiàng)目有望成為中國(guó)核電全球化安全“跳板”
山東海陽,三面環(huán)海的岬角東端矗立著一組巨型白色建筑。荷槍實(shí)彈的警衛(wèi)守衛(wèi)著這個(gè)禁區(qū)——山東海陽核電站。
總投資超千億元的海陽核電站,與位于浙江的三門核電站同為中國(guó)自主核電技術(shù)AP1000三代核電技術(shù)引進(jìn)消化吸收的標(biāo)志性項(xiàng)目,承擔(dān)三代核電自主化的重任。AP1000技術(shù)是在總結(jié)美國(guó)三哩島、蘇聯(lián)切爾諾貝利、日本福島事故基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的最新一代核電技術(shù)。尤其是核電站的非能動(dòng)安全相關(guān)系統(tǒng),取消了安全系統(tǒng)對(duì)電源的依賴,大大降低了失去場(chǎng)外電源、全廠斷電事故導(dǎo)致的堆芯熔化的可能性。在喪失全部廠外和廠內(nèi)交流電源后的72小時(shí)內(nèi),僅需操縱員簡(jiǎn)要操作就能自動(dòng)建立和維持機(jī)組的安全停堆狀態(tài),顯著提高了安全系統(tǒng)的可靠性和電廠的整體安全,是核電站設(shè)計(jì)的最大亮點(diǎn)。
“非能動(dòng)”保障
海陽核電站規(guī)劃建設(shè)6臺(tái)百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組,其中一期工程建設(shè)2臺(tái)從美國(guó)西屋電氣公司引進(jìn)的AP1000百萬千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組,作為核電自主化依托項(xiàng)目。2009年9月,海陽1號(hào)機(jī)組正式開工建設(shè),目前已進(jìn)入主系統(tǒng)調(diào)試階段,預(yù)計(jì)于今年并網(wǎng)發(fā)電。
核島是核電站的核心建筑,高70余米,直徑44米,核島外層有近1米厚的鋼筋混凝土屏蔽墻和內(nèi)置鋼制安全殼。鋼制安全殼由260塊平均厚度約44毫米的弧形鋼板焊接而成,總高66米,直徑約40米,頂和底為橢圓形的封頭,中間柱形筒體高約43米,全部組裝完成后的重量達(dá)3468噸。
在安全殼上方、屏蔽墻頂部,設(shè)置了一個(gè)2800多噸的儲(chǔ)水箱。一旦發(fā)生事故,堆芯熱量傳遞給鋼制安全殼,這個(gè)大水箱則通過重力噴淋,加上與外界大氣的自然對(duì)流,擴(kuò)散,蒸發(fā),冷凝,不斷冷卻安全殼,從而確保核電站第三道安全屏障的安全。
日本福島核事故中,最大的教訓(xùn)是海嘯破壞了應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī),導(dǎo)致核反應(yīng)堆失去冷卻。而“非能動(dòng)”理念引發(fā)了核電站安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的革命性變化,由于采用非能動(dòng)設(shè)計(jì)及先進(jìn)的全數(shù)字化儀控系統(tǒng),人機(jī)界面更加友善,大大降低了人為錯(cuò)誤。
AP1000在其他設(shè)備設(shè)計(jì)方面也有很大改進(jìn)。比如,主泵采用屏蔽泵,從根本上防止了傳統(tǒng)主泵的軸封泄漏問題;壓力容器底封頭無貫穿件,不存在底部泄漏問題;經(jīng)過獨(dú)特設(shè)計(jì)的爆破閥在事故狀態(tài)下能夠百分之百可靠打開,核島內(nèi)的6英寸及以上高能反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)管道和部分主蒸汽管道按破前先漏(LBB)設(shè)計(jì)技術(shù),可有效探測(cè)防止管道突然斷裂導(dǎo)致的較大事故等等。
根據(jù)概率安全分析結(jié)果,AP1000核電站堆芯熔化概率和大規(guī)模放射性釋放概率遠(yuǎn)優(yōu)于二代核電機(jī)組和核安全法規(guī)要求。
杜絕人因失誤
山東核電工程部核島施工二處處長(zhǎng)李斌向《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者介紹,海陽核電站在施工高峰期有近萬人,幾十家單位同時(shí)作業(yè),每個(gè)螺絲釘、每個(gè)人都要做到有章可循、有據(jù)可查,有源可溯。“不夸張地說,我們的各種規(guī)程能堆滿整間屋子。”
人員進(jìn)出管理就大有學(xué)問。海陽核電站工作現(xiàn)場(chǎng)出入的人員都身穿各種顏色的馬甲,每種顏色代表一個(gè)單位或一個(gè)工種,只能在相對(duì)應(yīng)的規(guī)定區(qū)域作業(yè),類似航空母艦甲板上的地勤人員分類。
每塊區(qū)域又分設(shè)不同機(jī)構(gòu)的不同檢查人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理,確保核電站建造的安全性。新進(jìn)場(chǎng)人員須經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)并取得相應(yīng)授權(quán),且有專人關(guān)注、指導(dǎo)并二次檢查其工作質(zhì)量。這是防止失誤的具體舉措。
從全球核電站運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)看,人因失誤一直是影響核電站安全的重要因素之一。山東核電為此專門設(shè)置了防人因?qū)嵅倥嘤?xùn)教室,開發(fā)了防失誤理論及實(shí)操培訓(xùn)課程,對(duì)員工開展專項(xiàng)培訓(xùn)。“該項(xiàng)培訓(xùn)在山東核電是一項(xiàng)全員培訓(xùn),每人還要定期進(jìn)行復(fù)訓(xùn),從項(xiàng)目正式啟動(dòng)至今,已完成培訓(xùn)3000多人次。”李斌說。
海陽核電站的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)都是取國(guó)內(nèi)、國(guó)際規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的上限,保證一次就把事情做好。此外,為了能夠最大限度管控安全風(fēng)險(xiǎn)而進(jìn)行了大量管理成本投入。
尤其是像AP1000主管道采用高品質(zhì)不銹鋼整體鍛造而成,可以最大限度地提高核電站的安全性和可靠性。在AP1000技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同中,主管道是唯一沒有技術(shù)轉(zhuǎn)讓和技術(shù)支持的關(guān)鍵設(shè)備。與其他堆型的主管道相比,其鍛造制造技術(shù)也為世界首次嘗試,由國(guó)內(nèi)廠家首次制造成功。以往,像壓力容器、蒸汽發(fā)生器等這些可謂“高精尖”的三代核電設(shè)備基本都要進(jìn)口,如今大多實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。
安全“黃金人”
核電機(jī)組的“最強(qiáng)大腦”是中央控制室,大小二三十塊熒屏,監(jiān)控著核電機(jī)組的每臺(tái)設(shè)備。山東核電運(yùn)行部高級(jí)操縱員溫冠峰對(duì)《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者介紹說,核電站運(yùn)行操作的每一個(gè)指令都是從主控室里發(fā)出,決定著核電機(jī)組的每一個(gè)零部件運(yùn)行狀態(tài),等于核電站運(yùn)營(yíng)的大腦,“操縱員就是管理這個(gè)最強(qiáng)大腦的‘黃金人’。”
核電操縱員因其培訓(xùn)費(fèi)用高達(dá)上百萬元,被業(yè)界稱為“黃金人”。在正常運(yùn)行的核電機(jī)組里,主控室一般會(huì)有5名持照操縱員,其中包括三名操縱員和分別擔(dān)任值長(zhǎng)和副值長(zhǎng)的兩名高級(jí)操縱員。
在核電機(jī)組運(yùn)行期間,擔(dān)任值長(zhǎng)的高級(jí)操縱員擁有現(xiàn)場(chǎng)最高決策權(quán),可調(diào)動(dòng)一切資源保證核電機(jī)組安全運(yùn)行。一旦需要對(duì)任何異常情況下達(dá)指令時(shí),值長(zhǎng)須憑借長(zhǎng)期積累形成的專業(yè)素養(yǎng)和經(jīng)驗(yàn),迅速做出判斷并提出處理方法,保證核反應(yīng)堆始終處于安全狀態(tài)。
要成為一名“黃金人”并非易事。首先操縱員必須具有理工科大學(xué)本科及以上文化程度,畢業(yè)后需要完成100多門課程的學(xué)習(xí),并經(jīng)過考核合格,在全范圍模擬機(jī)上完成機(jī)組啟停、事故處理等場(chǎng)景的培訓(xùn)考核,層層過關(guān)之后,要通過國(guó)家監(jiān)管部門的現(xiàn)場(chǎng)考試、模擬機(jī)考試、筆試、口試四個(gè)環(huán)節(jié)的考核,全部考試合格后才能發(fā)給操縱員執(zhí)照,才具備操作控制核反應(yīng)堆的資格。
“至少需要4-5年才能培養(yǎng)一個(gè)合格操縱員,7年左右才能培養(yǎng)一名高級(jí)操縱員。”山東核電培訓(xùn)部模擬機(jī)處副處長(zhǎng)鄭劍告訴《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者,粗略測(cè)算,核電站主控室的首批高級(jí)操縱員除了參加各種嚴(yán)格的培訓(xùn),在正式上崗前還需要3000小時(shí)的等效運(yùn)行經(jīng)歷。但取照考試結(jié)束并不是終結(jié),持照人員還要定期進(jìn)行模擬機(jī)復(fù)訓(xùn),每?jī)赡晷柚匦峦ㄟ^國(guó)家監(jiān)管部門的換照考試,才能繼續(xù)上崗。
“就像外科醫(yī)生在手術(shù)前不能有任何思想壓力和情緒波動(dòng)一樣,才能確保安全工作。”溫冠峰表示,核電操縱員工作中擔(dān)負(fù)著核安全的重要職責(zé),承受著巨大的壓力,在崗的每一分鐘始終都要保持遵守程序的工作習(xí)慣和質(zhì)疑的工作態(tài)度,遇到安全問題保守決策并時(shí)刻保持對(duì)核安全的敬畏之心。此外,還必須遵守嚴(yán)格的異常報(bào)告制度,這是核安全文化的透明體現(xiàn)。