核電廠運行安全常見問題及防控措施研究

文／元國錚、望錦 海南核電有限公司 海南昌江 572733

引言：

當今世界核能已經(jīng)成為各國廣泛應用的新能源之一，但是人們在開發(fā)和利用這一能源時仍然存在著潛在的威脅，比如部分國家在開發(fā)和利用核能時出現(xiàn)了核泄漏等問題，影響經(jīng)濟發(fā)展和人們的身心健康，還在一定程度上威脅著生態(tài)環(huán)境。對此，相關(guān)部門必須重視核電廠的安全運行問題，現(xiàn)階段相關(guān)部門針對設備故障、系統(tǒng)失效等問題和存在的隱患應該及時清理、及時解決，避免核泄漏引發(fā)的一系列后果。因此在核電廠的運行和管理中，相關(guān)人員應明確核電廠運行中的安全問題，做好核電廠運行的風險防控的預案，針對普遍存在的問題提出具有針對性的解決措施，以保障核電廠的安全有序運行。

1.核電廠運行特點和安全運行的重要性分析

1.1 核電廠運行的特點

核電廠運行中主要以調(diào)節(jié)反應堆功率為主，而調(diào)節(jié)反應堆功率主要是觀察電網(wǎng)的負荷，最終讓核電廠出力和電網(wǎng)負荷達到一定平衡。核電廠在運行的過程中，主要是核燃料發(fā)生可控的核裂變反應，通過核裂變反應產(chǎn)生所需要的能量。其主要特點是宜作基本負荷運行、定期更換核燃料、停堆冷卻以及嚴格的水質(zhì)管理。核電廠中系統(tǒng)復雜，適合在額定功率或基本接近的情況下運轉(zhuǎn)，這使得核電廠宜作為基本負荷電廠。其次，核電廠需要定期更換燃料，一般情況，核燃料需要一年換一次。在這時，相關(guān)人員應利用換料機會對相應的設備進行維修和維護，以提高核電廠運作的效率。再次，核電廠在運作冷卻停堆后，會產(chǎn)生大量熱，如不及時導出，會使核燃料得到損傷，不利于后續(xù)發(fā)電操作，在核電廠中一般設有冷卻系統(tǒng)。核電站出現(xiàn)任何問題，首先應保證燃料堆芯冷卻，因此，核電廠運行中一個突出特點是絕對保證停堆冷卻，保證冷卻系統(tǒng)良好運行。最后，還應做好水質(zhì)管理。水質(zhì)管理與燃料設備和部件與重要聯(lián)系，水質(zhì)管理是燃料設備良好運行的關(guān)鍵所在，如水質(zhì)變差則會引起使燃料部件表面沉積出其它的腐蝕產(chǎn)物，在與光等發(fā)生反應時產(chǎn)生放射物質(zhì)，腐蝕相應設備與管道，影響設備的檢修，容易產(chǎn)生安全隱患。

1.2 核電廠安全運行的重要性分析

核電是我國重要的清潔低碳能源，也是戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，具有很多優(yōu)點，如穩(wěn)定可控、能源密度高、適合承擔電力基荷等。我國是世界上少數(shù)擁有完整核電工業(yè)體系的國家之一，因為核電具有能耗低、效率高的優(yōu)勢，因此在我國電力領(lǐng)域處于重要的地位。核電雖然有這么多優(yōu)點，但是一旦失去控制，造成的危害也是巨大的，因為核能發(fā)電主要是由核裂變產(chǎn)生的熱能經(jīng)過一系列設備的轉(zhuǎn)化，最終轉(zhuǎn)化為電能，但是操作不當，就可能導致嚴重的災難。世界各地已經(jīng)發(fā)生了許多起核泄漏事故，對生態(tài)環(huán)境和人類造成了嚴重的影響，比如“切爾諾貝利事件”以及“廣島核泄漏事件”等，因此保證核電廠的運行安全是非常重要，也是很有必要的。

1.2.1 核電廠的運行安全是社會發(fā)展的內(nèi)在需求

隨著世界科技水平的不斷發(fā)展與進步，核能發(fā)電廠已經(jīng)在世界許多地區(qū)實現(xiàn)了穩(wěn)定使用，成為世界上不可或缺的能源之一。核電廠在實際運行時是否能夠安全穩(wěn)定提供能源，在很大程度上影響了核電事業(yè)的發(fā)展，對社會安全也有這重要的影響。從社會發(fā)展的角度來看，核電廠的運行安全是能夠保障社會持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)在需求，也是社會發(fā)展的必然選擇和重要保障，因此唯有讓核電能源在保證安全的情況下，不斷的發(fā)展，才能緩解我國生態(tài)環(huán)境的壓力，保證生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟獲得和諧穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展。

1.2.2 核電廠的運行安全是科技發(fā)展的現(xiàn)實需求

核能是一種能耗低、效率高的集經(jīng)濟性和清潔性為一體的優(yōu)質(zhì)能源，世界各國常年都以提高核能的轉(zhuǎn)化率為目的，研究并組建更多的核電廠，面對核電廠開始全面投產(chǎn)這一情況，核電安全問題也逐漸成為人們面對核電廠時最為關(guān)注的問題。核能具有很強的放射性，而這種放射性會對人的生命和財產(chǎn)安全造成嚴重的影響，這種影響長期性的，而且很難清除。正因如此，核電廠運行過程中一旦出現(xiàn)安全問題，不僅會導致核能繼續(xù)為人們提供經(jīng)濟性和清潔性為一體的能源，更會對人類社會的發(fā)展造成嚴重的影響，甚至會導致人類社會發(fā)展停滯。所以，想要長期利用核能這一清潔性能源，就必須保證核能事業(yè)能夠安全的長期持續(xù)性發(fā)展，因此保障核電廠的運行安全，保證核電廠運行的穩(wěn)定性也就成為當前世界對核能進行科學研究的重要內(nèi)容，核電廠的運行安全也就成為了世界科技高速發(fā)展下的一種現(xiàn)實需求。

2.核電廠運行過程中的安全常見問題及原因分析

核電廠實際運行中往往存在許多安全問題，其中最常見的有核電廠運行過程中的系統(tǒng)故障問題、設備故障問題、運行過程中工作人員操作和具體環(huán)節(jié)安全監(jiān)管工作不完善以及缺乏設備保養(yǎng)管理制度等，嚴重影響了核電廠的穩(wěn)定性。

2.1 核電廠運行過程中出現(xiàn)的系統(tǒng)故障問題

核電廠實際運行時出現(xiàn)的系統(tǒng)故障問題是核電廠運行過程中非常常見的安全問題，雖然常見，但是對核電廠的穩(wěn)定運行卻具有非常嚴重的影響。系統(tǒng)故障問題具體有幾種情況，比如核電廠反應堆冷卻劑系統(tǒng)失水問題，面對這一問題，核電廠工作人員如果沒有及時處理，就很有可能會導致核電廠回路系統(tǒng)受到嚴重影響，造成核系統(tǒng)出現(xiàn)無法運行的情況，影響嚴重的甚至還有可能導致核泄漏事故的發(fā)生，嚴重影響人類的生命與財產(chǎn)安全；此外常見的系統(tǒng)故障問題還有蒸汽發(fā)生器的傳熱管破裂，面對這一問題，核電廠的工作人員如果沒有及時處理，同樣也會造成嚴重的后果。由此可見，核電廠系統(tǒng)故障問題對核電廠運行安全有著非常嚴重的影響，尤其是控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障或執(zhí)行系統(tǒng)出現(xiàn)故障就會造成整個核系統(tǒng)運行出現(xiàn)問題，導致核電廠無法達到正常產(chǎn)能，甚至可能引發(fā)非常嚴重的安全事故，不僅會對核電廠和周圍群眾造成嚴重的經(jīng)濟損失，還會對工作人員的人身安全造成嚴重威脅。

2.2 核電廠運行過程中出現(xiàn)的設備故障問題

核電廠在實際運行時會使用到多種類型的器械設備，這些器械設備正常運行，并且器械設備之間互相協(xié)調(diào)，才能夠有效保障核電廠運行安全，保證核電廠運行的穩(wěn)定性。核電廠在運行過程中使用到的各種器械設備會受到各種各樣因素的影響，而且這些影響會導致器械設備發(fā)生故障，一旦某一器械設備發(fā)生故障，往往就會導致整個核電廠的運行安全都受到影響，常見的設備故障有發(fā)電機重要器件失靈、電壓器損壞等，一旦處理不及時就會造成整個核電廠設備運行停滯，甚至可能造成嚴重的安全問題。

2.3 核電廠內(nèi)部安全監(jiān)管制度不完善

核電廠運行安全出現(xiàn)問題的原因除了上述的核電廠系統(tǒng)故障和設備故障之外，還存在著安全監(jiān)管制度不完善，核電廠運行監(jiān)管不到位的情況，這也就導致核電廠運行工作無法安全順利的開展。當前我國大部分核電廠的內(nèi)部監(jiān)督管理部門依然存在著各種問題，比如監(jiān)管部門對工作人員分工不明確、監(jiān)管審核步驟過于復雜以及監(jiān)管部門管理人員職責混亂等情況，不僅嚴重阻礙了監(jiān)管部門對核電廠運行安全開展監(jiān)督管理工作，而且還不利于核電廠安全隱患的排查與解決，甚至可能造成嚴重安全問題。

2.4 核電廠內(nèi)部設備保養(yǎng)制度不健全

各種各樣的器械設備是核電廠能夠正常生產(chǎn)運行的重要保障，貫穿了核電廠運行環(huán)節(jié)的方方面面，但是這些器械設備的故障問題在核電廠運行中卻非常的常見，由此可見核電廠的器械設備保養(yǎng)維護工作并未得到實際上的落實，究其原因就是核電廠內(nèi)部不具備健全的設備保養(yǎng)制度。核電廠的器械設備類型多種多樣，而且往往數(shù)量非常龐大，所以核電廠在開展器械設備保養(yǎng)檢修工作時，還有可能會出現(xiàn)負責設備保養(yǎng)檢修的工作人員不足的情況，這也導致設備保養(yǎng)工作無法的到實際上的落實，最終會導致核電廠的器械設備存在許多安全隱患，而且無法及時發(fā)現(xiàn)處理，嚴重影響了核電廠運行安全，甚至可能造成嚴重的安全問題，影響了核電廠的穩(wěn)定性。

3.核電廠運行安全優(yōu)化策略和常見問題解決對策分析

3.1 核電廠運行安全優(yōu)化的策略分析

3.1.1 對設備運行穩(wěn)定性進行優(yōu)化

核電廠運行初期是內(nèi)部設備最容易出現(xiàn)故障的階段，因為這一階段的核電廠內(nèi)部設備往往處于試運行階段，設備發(fā)生故障的概率明顯高于其他階段。除此之外，這一階段的核電廠工作人員也處于設備的了解和逐漸掌握階段，操作熟練度不足，這就容易導致操作出現(xiàn)失誤，甚至最后造成嚴重影響，威脅著核電廠的運行安全。因此，想要保障核電廠的安全運行，核電企業(yè)就必須要在初期建設時對各種采購安裝的設備的質(zhì)量進行嚴格把關(guān)，然后在設備試運行期間對設備的養(yǎng)護等級進行劃分，并根據(jù)設備的具體情況設置一系列安全檢查風險管理工作，對設備運行可能產(chǎn)生的故障進行分析，研究出科學合理的預防措施，避免設備故障問題的出現(xiàn)。與此同時，在核電廠運行初期總結(jié)出的設備故障情況也并不全面，在運行過程中也會遇到或多或少的問題，所以在核電廠運行期間也要實時對設備故障情況進行檢測和預防。例如，核電廠在進行設備更新時，由于設備的變化，導致設備故障更容易發(fā)生，面對這種情況時，核電廠可以結(jié)合核電廠運行初期出現(xiàn)的安全故障問題和運行期間出現(xiàn)的故障問題中總結(jié)出的處理經(jīng)驗，然后制定設備運行期間的檢測和預防計劃，比如對設備運行重點時期的設備情況進行檢測，全面提升核電廠運行的穩(wěn)定性。

3.1.2 提高工作人員專業(yè)操作行為

核電廠工作人員的操作行為對核電廠的穩(wěn)定運行有很大的影響，如果工作人員操作行為不當就會造成嚴重的后果，正因如此，針對核電廠工作人員操作行為而制定科學合理的管理方案能夠?qū)ぷ魅藛T的操作行為形成有效監(jiān)管，從而提高核電廠運行穩(wěn)定性。除此之外，核電廠還需要加強工作人員的能力培訓，尤其是一線操作工作人員的專業(yè)技能培訓，對一線操作工作人員來說，擁有一定的操作能力是非常重要的，同時在培訓結(jié)束后也要根據(jù)培訓情況制定相應的考核機制，然后根據(jù)考核結(jié)果來給予相應的獎勵，以此來保障工作人員對工作的適應度。例如，核電廠可以定期開展核電廠安全防范的宣傳培訓，培養(yǎng)一線工作人員的安全防范意識，并且在培訓結(jié)束后進行考核，考核達標的工作人員可以進行獎勵，對考核不達標的工作人員可以進行強化培訓，此外在初期的工作人員招聘時，也要對新員工進行一定的培訓，然后培訓結(jié)束后進行考核，考核通過再給予轉(zhuǎn)正，以此來全面提升核電廠工作人員的安全意識與工作能力，保證核電廠運行的穩(wěn)定性。

3.2 核電廠運行常見安全問題的解決措施分析

3.2.1 建立完善的核電廠應急體系

核電廠在實際運行時，經(jīng)常會存在很多安全問題，這些安全問題出現(xiàn)后，核電廠必須馬上采取措施，否則就可能導致安全問題不斷加重，最終引發(fā)嚴重的安全事故，而核電廠應急體系是通過提前制定的應急預案，將核系統(tǒng)可能出現(xiàn)的安全問題的解決方案提前規(guī)劃好，然后在核系統(tǒng)運行出現(xiàn)問題時及時的根據(jù)問題情況啟動解決方案，防止安全問題惡化，因此建立完善的核電廠應急體系能夠有效的提高核系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，預防核系統(tǒng)出現(xiàn)失效的情況，保障了核電廠的穩(wěn)定運行。除此之外，核電廠在建立應急體系時還要將核系統(tǒng)進行細化，針對不同種類的核系統(tǒng)的以及其容易出現(xiàn)的問題制定符合實際情況的核電廠應急體系，有效預防核電廠運行安全問題。例如，核電廠可以設置安全問題應急小組，而且小組成員必須是技術(shù)能力較強的工作人員，應急小組日常就是對核電廠運行中容易出現(xiàn)的風險的進行監(jiān)察，并對可能存在的風險問題制定安全預案，一旦發(fā)現(xiàn)安全問題，應急小組就要緊急集結(jié)，然后快速的對安全問題進行分析并確認解決方案，針對安全問題啟動安全預案，將安全問題遏制在搖籃中，保證核電廠運行的穩(wěn)定性。

3.2.2 建立健全的安全監(jiān)管制度

安全監(jiān)管是核電廠安全管理工作中的重中之重，因此核電廠在實際運行中想要做好安全問題的防控，就必須建立健全的核電廠安全監(jiān)管制度，以此來保障核電廠運行安全。核電廠想要建立健全的安全監(jiān)管制度，就必須以原本的安全管理制度為基礎(chǔ)，以核電安全相關(guān)的國家法律法規(guī)為核心，嚴格按照相關(guān)標準進行建立。首先，核電廠應該加強對每個運行環(huán)節(jié)的監(jiān)督管理，對核電廠運行中工作人員操作出現(xiàn)的問題以及設備安全隱患問題進行實時監(jiān)控，這樣一來一旦發(fā)現(xiàn)安全問題，核電廠就可以馬上對安全問題進行解決，保證核電廠安全運行；其次，核電廠還可以引進各種先進的管理經(jīng)驗和新興科技，不斷的完善核電廠安全管理制度，利用先進的管理經(jīng)驗對監(jiān)管部門工作人員進行培訓和強化，提高監(jiān)管部門工作人員的能力素養(yǎng)，利用各種新興科技對核電廠的各個環(huán)節(jié)隨時進行監(jiān)管，提高核電廠運行質(zhì)量，有效預防核電廠運行安全問題。例如，核電廠可以在核系統(tǒng)容易出現(xiàn)安全問題的區(qū)域安裝監(jiān)測設備，一旦出現(xiàn)問題，監(jiān)測設備就可以發(fā)出警報，提醒工作人員及時處理，也可以給部分操作設備安裝安全系統(tǒng)，一旦工作人員操作出現(xiàn)失誤，就可以及時的提醒工作人員注意，保證核電廠運行的穩(wěn)定性。

3.2.3 實現(xiàn)核電廠設備規(guī)范化操作

當前大部分核電廠出現(xiàn)的安全問題大多數(shù)都是由于工作人員的操作失誤或者對設備操作不當導致的，因此在核電廠實際運行時，要求工作人員規(guī)范操作核電廠設備是非常重要的。例如，核電廠可以對新入職的員工進行安全操作規(guī)范化培訓，同時對新員工進行安全意識教育，讓新員工認識到核電廠運行安全問題的重要性，在工作中更加認真謹慎；其次，核電廠可以將工作人員的規(guī)范化準則制作成核電廠安全操作手冊，然后分發(fā)給每一位工作人員，以便工作人員時刻注意操作規(guī)范；還可以在核電廠內(nèi)各個地區(qū)設置安全警示標語，如“安全第一是我們對待核能安全的基本原則”等，時刻提醒工作人員注意操作安全，在保證安全的情況下開展工作，降低核電廠運行安全問題的概率，保證核電廠運行安全。此外，核電廠還要注意器械設備的保養(yǎng)，因為加強設備的保養(yǎng)不僅能夠有效降低器械設備使用的安全隱患，而且還能延長設備使用壽命，因此核電廠在實際運行時還要建立完善的設備保養(yǎng)制度，并培養(yǎng)優(yōu)秀的設備保養(yǎng)人員，打造專業(yè)的設備保養(yǎng)團隊，對核電廠的各項設備進行定期檢查，尤其是在運行中損耗較大的設備，一定要定期養(yǎng)護和檢查，一旦發(fā)現(xiàn)器械設備存在安全隱患或不符合安全生產(chǎn)標準的情況，就要及時的對設備進行維修或者更換，確保核系統(tǒng)正常運行，保證核電廠運行的穩(wěn)定性。

結(jié)語：

綜上所述，核能已經(jīng)成為當前社會需要和經(jīng)濟發(fā)展的重要能源之一，隨著核電需求和核電廠規(guī)模逐漸擴大，核電廠安全管理問題越發(fā)突出，相關(guān)部門應該充分認識到核電廠安全運行的重要性，將安全防護置于工作的首位，做好有效的核電安全應急預案，加大對核電廠安全事故的防控力度；還應定期維護核電設備，防止設備老化引起的安全問題，同時還應加強操作人員的專業(yè)素養(yǎng)，提高相關(guān)技術(shù)人員操作的專業(yè)性，定期對技術(shù)人員進行培訓，增加安全意識，保證操作過程的安全性。另外，相關(guān)部門應嚴格按照規(guī)章和制度進行管理，強化核電廠運行過程中的監(jiān)督工作，落實核電安全運行中的相關(guān)職責，進而避免核電廠運行過程中存在的安全問題，解決安全隱患，保證核電廠的平穩(wěn)有序運行，在做好核電廠內(nèi)部安全工作的同時，還應注重核電廠的廢水處理，嚴格按照廢水排放標準執(zhí)行，保護核電廠周邊的生態(tài)環(huán)境，進而為經(jīng)濟建設做出貢獻。