應(yīng)急行動(dòng)水平體系相關(guān)性分析

梁 坤 康黎堅(jiān)

（海南核電有限公司 海南昌江）

應(yīng)急行動(dòng)水平（EAL）是核電廠應(yīng)急計(jì)劃的主要內(nèi)容之一，是核電廠進(jìn)行應(yīng)急狀態(tài)分級的有效手段和依據(jù)[1]。美國的EAL制定方法學(xué)在國際上具有廣泛認(rèn)可的權(quán)威性和代表性，我國業(yè)已運(yùn)行的核電站大多采用美國的NEI99-01系列文件為依據(jù)制定本廠的EAL體系。在該系列文件中對IC發(fā)展邏輯及眾多EAL之間的相關(guān)性缺乏描述，而明確IC的發(fā)展邏輯，研究清楚各條EAL及其相互關(guān)系不僅有利于核電廠制定各自的EAL，而且有利于核電廠工作人員據(jù)此及時(shí)準(zhǔn)確宣布應(yīng)急狀態(tài)等級，把握不同狀態(tài)下核電廠的發(fā)展趨勢?；诖耍菊撐囊訬EI99-01《應(yīng)急行動(dòng)水平制定指南》第五版內(nèi)容為基礎(chǔ)，對其中IC的發(fā)展邏輯進(jìn)行提煉。

1.應(yīng)急狀態(tài)等級之間的邏輯關(guān)系

各應(yīng)急狀態(tài)等級之間的相關(guān)性是應(yīng)急狀態(tài)變更的基礎(chǔ)和依據(jù)。在應(yīng)急狀態(tài)等級下發(fā)展建立的初始條件應(yīng)滿足應(yīng)急狀態(tài)等級的分級要求。NEI 99-01建立了4個(gè)應(yīng)急狀態(tài)等級，按照嚴(yán)重性增加的順序，依次為異常事件通告（NOUE）、警報(bào)（ALERT）、場區(qū)應(yīng)急（SAE）和總體應(yīng)急（GE）。這4個(gè)應(yīng)急狀態(tài)等級的劃分，主要考慮以下3方面因素。

（1）對輻射安全的潛在影響，這里的影響可以是當(dāng)時(shí)已了解的，也可以是可合理預(yù)測的。

（2）電廠超出其預(yù)先確定的設(shè)計(jì)、安全和運(yùn)行范圍的程度。

（3）出現(xiàn)的影響健康的狀況能否局限在場區(qū)邊界之內(nèi)。由于不同的應(yīng)急狀態(tài)等級所考慮的因素是一樣的，所以他們之間就必然存在一定的相關(guān)性。應(yīng)急狀態(tài)等級邏輯關(guān)系見圖1。

在該圖表中，用EC所代表的電廠狀態(tài)對4個(gè)EC做出了新的表述，新的表述更容易反應(yīng)它們之間的發(fā)展邏輯，更具有操作性，利于用電廠數(shù)據(jù)進(jìn)行量化。該圖表總結(jié)出以下兩方面的信息：①4個(gè)應(yīng)急狀態(tài)等級可以是相互獨(dú)立的，均以當(dāng)前核電廠的運(yùn)行狀態(tài)對核電廠安全可能造成的影響為依據(jù)而確定。②4個(gè)應(yīng)急狀態(tài)等級之間又是相互聯(lián)系的，較高的EC都可以由較低的EC發(fā)展而來，也就是說，如果針對較低的EC所做出的響應(yīng)并沒有達(dá)到預(yù)期的效果，起到緩解危險(xiǎn)或恢復(fù)至安全狀態(tài)的作用，就有可能導(dǎo)致宣布較高的EC，最高的EC可能是前期所有響應(yīng)失效的結(jié)果。

圖1 應(yīng)急狀態(tài)等級邏輯關(guān)系

2.初始條件相關(guān)性

IC是聯(lián)系應(yīng)急狀態(tài)等級和EAL之間的紐帶，IC所包含的內(nèi)容多于針對IC給出的EAL所包含的內(nèi)容。建立IC之間的相關(guān)性，不僅可以將目前給出的所有EAL舉例包含在內(nèi)以反應(yīng)其關(guān)系，也有利于發(fā)展新的EAL。初始條件之間的相關(guān)性以主邏輯框架的形式呈現(xiàn)出來?？紤]到識(shí)別類D（卸料站故障）和識(shí)別類E（與獨(dú)立的乏燃料存儲(chǔ)裝置相關(guān)的事件）并不針對核電站反應(yīng)堆，所以這兩個(gè)識(shí)別類的內(nèi)容并沒有體現(xiàn)在邏輯框架里。同時(shí)因?yàn)樽R(shí)別類C（冷停堆/換料系統(tǒng)故障）的內(nèi)容可以包含于識(shí)別類S（系統(tǒng)故障），所以沒有針對識(shí)別類C單獨(dú)列出分支。主邏輯框架方框中的內(nèi)容不直接對應(yīng)某一IC，而是作為一類IC的代表，它們之間的相關(guān)性能夠反應(yīng)IC之間的相關(guān)性。根據(jù)核電廠儀表示數(shù)或者工作人員判斷，核電廠的狀態(tài)滿足某一方框中的內(nèi)容時(shí)，就需要宣布該方框所在橫行對應(yīng)的應(yīng)急狀態(tài)等級（如只有“安全殼任何喪失或潛在喪失”發(fā)生時(shí)，宣布“異常事件通告”，當(dāng)“安全殼任何喪失或潛在喪失”和“核電廠安全功能未能執(zhí)行”同時(shí)發(fā)生時(shí)需要宣布“總體應(yīng)急”）。位于同一橫行所有方框的內(nèi)容代表的對電廠的安全水平的影響是相同的。主邏輯框架縱向分為6列，除最右邊“應(yīng)急指揮判斷”適合于每一個(gè)識(shí)別類外，每一列的內(nèi)容都對應(yīng)一個(gè)識(shí)別類。這4個(gè)識(shí)別類從不同的角度考慮影響電廠的安全問題，不同識(shí)別類之間部分內(nèi)容相互重疊，但這4個(gè)識(shí)別類包含目前核電廠反應(yīng)堆可能遇到的所有問題。主邏輯框架中提到的安全功能是指反應(yīng)性控制功能、堆芯冷卻功能和核電廠重要供電能力等方面功能。

3.NEI07-01簡介

《先進(jìn)非能動(dòng)輕水堆應(yīng)急行動(dòng)水平制定方法學(xué)》是以美國核管會(huì)（NRC）的文件NEI99-01系列《應(yīng)急行動(dòng)水平制定指南》第四版、第五版內(nèi)容為基礎(chǔ)制定的。該方法學(xué)主要針對美國西屋公司的AP1000堆型和GE-Hitachi的ESBWR堆型。NEI07-01中依然沿用NEI99-01中的應(yīng)急狀態(tài)等級，劃分應(yīng)急狀態(tài)等級的依據(jù)以及對4個(gè)應(yīng)急狀態(tài)等級的定義都沒有變化。沿用NEI99-01中關(guān)于初始條件、應(yīng)急行動(dòng)水平的定義，并且同樣將這兩者按照基于征兆、基于事件、基于屏障進(jìn)行了劃分。NEI07-01中對EAL的特性的要求和NEI99-01中做出的要求一樣。對一些特定名詞的解釋也沒有做出改變。這樣做是為了滿足應(yīng)急行動(dòng)水平的一致性特點(diǎn)，即有效地確保即使核電廠采用的堆型不同，當(dāng)宣布同一應(yīng)急狀態(tài)等級時(shí)，代表的對場內(nèi)外的影響水平是一樣的。在與堆型無關(guān)的其他因素上沒有做出大的變化有利于對前期EAL研究成果的繼承，有利于不同的核電廠之間經(jīng)驗(yàn)的交流。因?yàn)锳P1000設(shè)計(jì)上的不同，也帶來了一些EAL制定方法學(xué)上的變化，這些變化體現(xiàn)出了先進(jìn)非能動(dòng)輕水堆的特點(diǎn)，也給AP1000堆型的核電站制定應(yīng)急行動(dòng)水平提供了方便。這些改變主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）AP1000堆型設(shè)計(jì)要求，兩個(gè)AP1000反應(yīng)堆之間不能使用共同的安全系統(tǒng)或安全功能。這樣，與多機(jī)組的二代堆型核電廠相比較，由于沒有共享安全系統(tǒng)或功能，所以降低了這些系統(tǒng)或安全功能受損時(shí)造成的影響。

（2）AP1000核電廠的設(shè)計(jì)中廣泛采用了現(xiàn)代的模塊化施工技術(shù)，設(shè)計(jì)中不僅采納了由供貨商設(shè)計(jì)的設(shè)備包，也包括采用大型結(jié)構(gòu)的模塊和特殊的設(shè)備模塊。使得不同廠址的AP1000核電廠反應(yīng)堆之間的差異性減少，更容易滿足EAL之間的一致性。

（3）與現(xiàn)有的核電廠相比，AP1000先進(jìn)核電廠的人機(jī)接口進(jìn)行了簡化，操縱人員誤操作的概率進(jìn)一步下降，運(yùn)行、測試和維護(hù)更加簡化。這樣的設(shè)計(jì)特點(diǎn)提高了AP1000核電廠的固有安全性。延緩某些事故的發(fā)展速度，留給工作人員更多的響應(yīng)時(shí)間。這些設(shè)計(jì)上的改變給制定EAL帶來了變化，但是這些變化并沒有影響到需要維護(hù)的安全功能。針對NEI99-01提煉的主邏輯框架也適合于NEI07-01。

4.結(jié)語

核電廠事件發(fā)展遵循一定的邏輯，核電廠應(yīng)急計(jì)劃不應(yīng)就事論事，明確事件發(fā)生的原因以及可能引起的更惡劣事件，能更有效的把握電廠運(yùn)行趨勢，維護(hù)電廠的安全。