核燃料循環(huán)設(shè)施火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法的探討

摘 要：與傳統(tǒng)意義上的能源不同，核能所具有的獨(dú)特性決定了其在全球能源范圍內(nèi)的優(yōu)越地位。無論是風(fēng)能、水動(dòng)能或者太陽能，都存在不同程度的限制性，而核能憑借低耗能、較高能量轉(zhuǎn)化率以及持久性成為當(dāng)前世界科技大國必不可少的重要能量。對(duì)核能轉(zhuǎn)換工作而言，最為重要的便是燃料循環(huán)設(shè)施。但是，由于核能的特殊性，以至于核燃料循環(huán)設(shè)施在進(jìn)行工作時(shí)會(huì)面臨火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，從而影響核燃料的安全運(yùn)行。正因如此，本文以核燃料循環(huán)設(shè)施火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)為基礎(chǔ)，并提出相應(yīng)方法。

關(guān)鍵詞：核燃料循環(huán)設(shè)施;火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)

自古以來，火災(zāi)便是人類生存的天敵之一，尤其是隨著人們生活水平的不斷提高，相關(guān)的科技研發(fā)能力相較之前也有了極大的變化，但對(duì)于火災(zāi)的發(fā)生仍然無法做到杜絕。在人類的日常生活中，一旦發(fā)生火災(zāi)，就會(huì)對(duì)生命及財(cái)產(chǎn)安全造成不同程度的威脅，而核燃料作為化學(xué)易燃物，出現(xiàn)火災(zāi)的后果顯然要更加嚴(yán)重。通常情況下，為了確保設(shè)備中所儲(chǔ)存的放射性物質(zhì)不出現(xiàn)泄漏情況，相關(guān)人員會(huì)利用包容屏障對(duì)其進(jìn)行阻攔分離。但是，一旦設(shè)備處于超高溫情況，屏障就會(huì)消失，以至于設(shè)備中的放射性物質(zhì)向外擴(kuò)散，從而對(duì)周圍環(huán)境以及人員健康造成極大程度的威脅與傷害。

1核燃料循環(huán)設(shè)施概述

核能是當(dāng)前我國不可缺少的重要能源，發(fā)電過程與火力發(fā)電類似，通過核裂變來進(jìn)行能量生產(chǎn)與釋放。對(duì)于核能來說，核燃料循環(huán)設(shè)施的存在能夠有效提升核裂變的能量釋放速度，并將能源處理過程進(jìn)行優(yōu)化，其中包含對(duì)核燃料的研發(fā)生產(chǎn)、加工過程、事后儲(chǔ)存等等處理設(shè)施[1]。

當(dāng)然，核燃料循環(huán)設(shè)施還繼承了核燃料的危險(xiǎn)性。在核燃料中含有大量放射性元素，以至于在進(jìn)行生產(chǎn)過程中，核燃料循環(huán)設(shè)施對(duì)于安全性的要求越發(fā)嚴(yán)格。尤其是在核燃料循環(huán)設(shè)施受外界影響而遠(yuǎn)超核臨界值時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)核輻射等對(duì)周圍環(huán)境有著巨大破壞事故的發(fā)生。另外，相對(duì)于其他能源生產(chǎn)處理工作，核燃料生產(chǎn)工作因其本身的高危性以及化學(xué)毒性導(dǎo)致生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，需要操作人員具備高超的生產(chǎn)工藝技巧以及核燃料生產(chǎn)工作理論知識(shí)基礎(chǔ)。

在內(nèi)蒙古中，近乎七成的土地皆歸屬于溫帶半干旱或者干旱氣候，這就導(dǎo)致該區(qū)域的空氣較為干燥。在中國版圖內(nèi)，內(nèi)蒙古地區(qū)的年均降雨量排名并不高，這對(duì)于核燃料循環(huán)設(shè)施的正常工作十分不利。常言道“：天干物燥，小心火燭”。越是干旱區(qū)域，空氣濕度越低，所誘發(fā)火災(zāi)的概率也會(huì)呈直線上升。

2核燃料循環(huán)設(shè)施火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)

由于核燃料生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，所選用工藝手段較多，因而在不同設(shè)備的流通交接工作中難免會(huì)出現(xiàn)各類風(fēng)險(xiǎn)，就火災(zāi)而言，不同設(shè)備所誘發(fā)火災(zāi)的原因也各不相同。

在核燃料循環(huán)設(shè)施中最易發(fā)生火災(zāi)的就是整個(gè)設(shè)施的最后端，在這一部分中，包含了對(duì)核燃料進(jìn)行事后處理的設(shè)備以及有關(guān)燃料生產(chǎn)設(shè)備。當(dāng)操作人員并沒有及時(shí)對(duì)燃料生產(chǎn)肥料進(jìn)行有效清理后，極易誘發(fā)火災(zāi)的發(fā)生，導(dǎo)致其中放射性物質(zhì)出現(xiàn)泄漏情況，從而為國家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

當(dāng)核燃料循環(huán)設(shè)施的前端設(shè)備受火災(zāi)影響時(shí)，也會(huì)使核燃料生產(chǎn)工作無法順利進(jìn)行。尤其是在前端區(qū)域中所放置的元件生產(chǎn)裝置以及鈾純化轉(zhuǎn)化裝置會(huì)因此停止工作，加之缺乏較為完善的應(yīng)對(duì)方法，以至于當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，操作人員無法對(duì)其進(jìn)行有效的遏制。

通常情況下，用來儲(chǔ)存放射性物質(zhì)的區(qū)域位于核燃料循環(huán)后端，這就導(dǎo)致后端區(qū)域所要面臨的物質(zhì)腐蝕程度較前端區(qū)域更強(qiáng)，降低后端設(shè)備的耐性與強(qiáng)度，進(jìn)而造成設(shè)備故障的情況發(fā)生。正因如此，為了確保核燃料生產(chǎn)處理工作能夠安全進(jìn)行，操作人員在生產(chǎn)前需要對(duì)設(shè)備后端進(jìn)行全方位檢測，尤其是在耐毒性以及安全性方面又要進(jìn)行較為詳盡的分析對(duì)比。

3核燃料循環(huán)設(shè)施火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法

3.1???? 火災(zāi)概率風(fēng)險(xiǎn)分析

火災(zāi)概率風(fēng)險(xiǎn)分析是核燃料循環(huán)設(shè)施火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)常用的分析方法，其基本原理是將概率風(fēng)險(xiǎn)理論與工程概論相結(jié)合，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)發(fā)生概率風(fēng)險(xiǎn)概率的計(jì)算與分析。而操作人員在得到風(fēng)險(xiǎn)概率計(jì)算數(shù)據(jù)后，便可以此為基礎(chǔ)進(jìn)行核燃料循環(huán)設(shè)施的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)工作。

總而言之，火災(zāi)概率風(fēng)險(xiǎn)分析方法能夠?qū)⒈緦儆谔擉w性質(zhì)的火災(zāi)發(fā)生狀況數(shù)字化，通過數(shù)字比對(duì)來與各項(xiàng)預(yù)警值進(jìn)行有效對(duì)比。原本該技術(shù)被應(yīng)用在世界范圍的火災(zāi)預(yù)防工作中，后才被應(yīng)用在核燃料生產(chǎn)處理工作中。萬變不離其宗，盡管相較之前火災(zāi)概率風(fēng)險(xiǎn)分析方法有了不小的改動(dòng)，但其工作根本以及思維方式仍是對(duì)火災(zāi)事故數(shù)據(jù)序列進(jìn)行分析對(duì)比。就目前而言，美國所發(fā)布的火災(zāi)概率風(fēng)險(xiǎn)分析方法成為全世界范圍內(nèi)作為詳盡的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，并且得到眾多發(fā)展中國家以及發(fā)達(dá)國家的共同肯定。在該火災(zāi)概率風(fēng)險(xiǎn)分析方法中可以分為兩大類，一種為定向分析， 而另一種則為定量分析，詳細(xì)情況如下：

定性分析：操作人員在進(jìn)行定性分析的過程中，需要對(duì)核燃料循環(huán)設(shè)施的高溫承受界限進(jìn)行掌握，本通過不同渠道對(duì)核燃料生產(chǎn)處理工作的具體數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集，以此來確保火災(zāi)概率風(fēng)險(xiǎn)分析方法的精準(zhǔn)度。

定量分析：定量分析離不開定性分析，操作人員想要順利開展定量分析工作，需要以定性分析的最終結(jié)果為基礎(chǔ)，以此來對(duì)火災(zāi)疑發(fā)點(diǎn)進(jìn)行有效處理與預(yù)防，從而降低核燃料循環(huán)設(shè)施的火災(zāi)發(fā)生概率。

3.2???? 確定論火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析

在學(xué)術(shù)領(lǐng)域中，不只是可以在數(shù)學(xué)方面進(jìn)行假設(shè)，運(yùn)用假設(shè)同樣也可以應(yīng)用在核燃料循環(huán)設(shè)施的火災(zāi)預(yù)防工作中。操作人員可以對(duì)核燃料循環(huán)設(shè)施發(fā)生火災(zāi)的全過程進(jìn)行假設(shè)，在該階段要確保假設(shè)的合理性，不能空穴來風(fēng)，也不能無中生有，使分析方法的最終數(shù)據(jù)有著較高的精準(zhǔn)度與科學(xué)性。假設(shè)工作結(jié)束后，操作人員可以將最終結(jié)果與有關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比工作，通過火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)概率來確定導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的源頭位置，從而做出針對(duì)性的火災(zāi)預(yù)防措施，這一過程又被成為確定論火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法。

現(xiàn)如今，確定論火災(zāi)分析方法已經(jīng)成為我國于火災(zāi)防控方面最常用的操作手段。為了確保核燃料循環(huán)設(shè)施火災(zāi)計(jì)算的科學(xué)性，操作人員通常在進(jìn)行該方法前將循環(huán)設(shè)備進(jìn)行區(qū)域劃分，根據(jù)火災(zāi)發(fā)生危害情況以及設(shè)備貴重等級(jí)進(jìn)行不同區(qū)域的劃分。在進(jìn)行確定論火災(zāi)分析方法的使用過程中，根據(jù)不同區(qū)域的火災(zāi)持續(xù)時(shí)間最大值、最小值，火災(zāi)溫度最大值。最小值，損壞程度的最大值與最小值等等因素，最終得到符合實(shí)際的真實(shí)火災(zāi)數(shù)據(jù)。

3.3???? 綜合安全風(fēng)險(xiǎn)分析

與上述兩種方法不同，綜合安全風(fēng)險(xiǎn)分析方法綜合性更強(qiáng)。如果說火災(zāi)概率風(fēng)險(xiǎn)分析法偏向于理論結(jié)合，確定論火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析法需要合理的假設(shè)，那么綜合安全風(fēng)險(xiǎn)分析法的應(yīng)用對(duì)象則是對(duì)參與核燃料生產(chǎn)處理工作的所有事物進(jìn)行綜合分析，其中包括核燃料生產(chǎn)工藝流程、核燃料生產(chǎn)處理操作人員、核燃料循環(huán)設(shè)施整體結(jié)構(gòu)等等。為了確保最終分析結(jié)果的精準(zhǔn)性，所采用的正是風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法，尤其是半定量的設(shè)定會(huì)強(qiáng)化綜合安全風(fēng)險(xiǎn)分析法的合理性，以此達(dá)到促進(jìn)核燃料生產(chǎn)處理工作順利進(jìn)行的目的。

歸根結(jié)底，綜合安全風(fēng)險(xiǎn)分析方法的根本理念在于風(fēng)險(xiǎn)，所進(jìn)行分析的目標(biāo)不僅是火災(zāi)發(fā)生的具體概率，還有火災(zāi)發(fā)生為核燃料生產(chǎn)處理工作帶來的影響程度。

4結(jié)語

核能是人類生活發(fā)展不可缺少的重要資源，而火災(zāi)的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致核燃料生產(chǎn)處理過程效率大幅度下降，甚至?xí)l(fā)一系列惡性事故發(fā)生，因此需要操作人員做好相應(yīng)的火災(zāi)處理工作，以此來確保核燃料生產(chǎn)處理工作的嚴(yán)謹(jǐn)性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王勇. 煉化裝置火災(zāi)事故的戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練方法分析 [J]. 煉油與化工，2018，29（06）：69-71.

作者簡介：

白沁興（1988～），男，甘肅武威人，大學(xué)本科，漢族，工程師，從事安全管理研究。