核電站安全

核電站選址時必須調(diào)查和評價可能影響核電站安全的站址特征和環(huán)境特征。它不僅要考慮與用電負荷的距離，還要考慮地震、地質(zhì)、氣候、水源、人口密度和附近工業(yè)設施等各種因素。核電站要遠離地震活動帶，對建筑和設備要采取嚴格抗震措施；對洪水應按千年一遇的低發(fā)生概率處理；對各種外來飛射物（包括飛機）的撞擊，要考慮用厚而堅固的混凝土安全殼予以防御?？傊?，要針對各種自然的和人為的可能事件采取相應的工程措施。

核電站安全設計準則　為實現(xiàn)核電站的主要安全目標,核電站的安全設計必須切實保證3個基本功能：①能夠安全停堆，并保持在安全停堆狀態(tài)；②冷卻堆心，并長期地排出余熱；③把放射性物質(zhì)包容在適當系統(tǒng)屏障內(nèi)。

核電站安全設計所遵循的基本準則是“縱深防御”。應針對核電站在運行時可能發(fā)生的各種事件提供若干層次逐級深入而又相互增援的防護措施,防止事故發(fā)生;即使發(fā)生了事故，也要能阻止和限制事故擴大。第一層次強調(diào)對事故的預防。電站的設計、建造和運行，除按嚴格的質(zhì)量要求選用合適材料和高的加工制造技術(shù)外，還應留有一定的安全逾度，使各種設備和系統(tǒng)具有固有的安全性能。第二層次是及時探測并控制初始故障，防止發(fā)展成事故。在設計中應考慮設置必需的控制和保護設備及系統(tǒng),監(jiān)視核電站各種運行參數(shù),保證正常運行。此外，還要有一套在役檢查設備，可以及時發(fā)現(xiàn)缺陷，采取改進措施。第三層次基于理論上假設的事故（如主冷卻劑管道斷裂、全站停電、蒸汽管道破裂等這些所謂設計基準事故），設置幾套安全系統(tǒng)(專設安全設施)，阻止事故發(fā)生或限制事故范圍擴大。為保證它們可靠運行，設計時都要有很高的可靠性要求。第四層次是對事故的處理措施，特別是對超過設計基準事故以外的嚴重事故，也應考慮一些附加措施，以減輕事故后果。

由于堆芯直接發(fā)熱并產(chǎn)生裂變產(chǎn)物，所以，必須在固有安全運行特性的基礎(chǔ)上，使堆芯和有關(guān)的冷卻劑系統(tǒng)、控制和保護系統(tǒng)的設計留有適當?shù)挠饬?。尤其是對于反應性的控制必須備有兩套按照不同原理設計的、獨立的控制系統(tǒng)。每個系統(tǒng)必須符合單一故障準則的要求，以確保在任何工況下，不超過規(guī)定的可接受限值。

安全系統(tǒng)的作用是在核電站運行發(fā)生干擾和事故時維持各安全屏障的完整性，并排出事故后的余熱。這些系統(tǒng)一般指反應堆快速停堆保護系統(tǒng)、應急堆芯冷卻和余熱排出系統(tǒng)、安全殼隔離和冷卻噴淋系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器輔助給水系統(tǒng)和應急電源系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)設計的最大特點是可靠性要求很高。因此，除了要求高的質(zhì)量保證外，還必須符合足夠的系統(tǒng)冗余度、空間隔離、設備多樣性以及其他安全要求。

異常事件安全 　安全設計還必須考慮人為的或自然災害，其中包括蓄意破壞、戰(zhàn)爭發(fā)生等異常事件的影響。對于每個事件，核電站的構(gòu)筑物、系統(tǒng)和設備在設計時都需按照確定的等級采取措施加以防范。使核電站在這些事件發(fā)生后仍能保持基本安全功能。

在核電站運行時，人為的錯誤常常是異常事件的直接起因或重要因素。因此，在安全設計時必須考慮諸如人類工程學、人-機對話,以至運行人員的誤動作等與人有關(guān)的這些內(nèi)容。反映在核電站主控室的設計上，除了要求設計具有高度自動化外，還應設計成能允許有人為失誤。并且要求允許在故障發(fā)生15或30分鐘之后，才進行人員干預。

安全評價　為了保證核電站安全可靠運行，在核電站建造之前和建造過程中，必須由核安全主管機構(gòu)對核電站設計和建造進行安全分析評價，以驗證核電站設計及相關(guān)的設備、系統(tǒng)在正常運行和事故工況下對于防止事故發(fā)生和減輕事故后果的能力。分析評價的主要內(nèi)容為：①核電站所應用的設計和安全法規(guī)與準則，在設計和建造期間怎樣處理它們的變化；②怎樣應用站址條件的輸入數(shù)據(jù)（如地震、洪水、氣象等數(shù)據(jù)）并考慮這些輸入數(shù)據(jù)的變化影響；③專用安全設施的可靠性和效能；④各類事故分析結(jié)果。

由于核電站安全涉及從建站到退役這樣一個很廣的時空范圍，所以，在頒發(fā)許可證之前，必須向核安全主管機構(gòu)提交安全評價所需資料和文件，以便對核電站所有安全問題全面了解和評估。安全審批機構(gòu)或它委托的機構(gòu)應該進行一些獨立計算和分析（必要時還要進行試驗），以驗證所提交資料和文件的可用性，并為安全決策提供依據(jù)。進行安全分析評價方法有兩個，一個是確定論方法，即選擇一些設計基準事故，按照專門的規(guī)則和假設，逐個進行過程和后果分析；另一個是概率論方法,即概率安全評價(PSA)。對每個事故的發(fā)生概率和后果進行估算，得出核電站運行時可能出現(xiàn)的風險值，并找出設計中的薄弱環(huán)節(jié)加以改進。這兩個方法聯(lián)合應用并獲得運行經(jīng)驗數(shù)據(jù)支持時，會使安全分析評價更加完整。

只有在作出完整的安全評價后，才允許進行核電站的建造和運行，也就是由安全主管機構(gòu)發(fā)給許可證。由于頒發(fā)許可證涉及到核電站選址到退役各個方面，所以審批是一個分階段連續(xù)進行的過程。

核電站安全性　核能發(fā)電已經(jīng)歷30多年發(fā)展到80年代,全世界投入運行的核電站已超過400多座。除了1979年3月美國的三里島核事故和1986年4月蘇聯(lián)的切爾諾貝利核事故，2011年3月11號的日本福島核事故外，核電站的安全運行記錄一直很好。三里島核事故，在經(jīng)濟上損失很大，對當時人們的心理也有很大影響，但事故本身并沒有對居民造成危害。核電站周圍的水、空氣、牛奶中的放射性含量仍然大大低于國家規(guī)定的允許標準；受輻照最嚴重的幾個維修人員只受到相當于作一次X光透視所受到的劑量,更沒有死亡一人。蘇聯(lián)的核電站事故是最嚴重的，它的反應堆廠房被毀壞,有許多工作人員因受傷、燒傷和射線照射致死,大量放射性物質(zhì)泄漏出來，嚴重污染了廠址周圍大片土地，甚至還涉及到歐洲許多國家的環(huán)境安全。但是，如果把這個事故與近10年來發(fā)生的飛機失事、化工廠爆炸、水壩決口等這些死傷人數(shù)達幾百、幾千甚至上萬人的事故相比，并不顯得過于嚴重。計算表明,每生產(chǎn)100萬千瓦電能，平均發(fā)生的死亡人數(shù)對煤電、油電和核電分別為1.8,0.3和0.25。燃煤電廠的職業(yè)危險比核電站大6倍多?？梢哉f核電是一種安全的能源。當然，仍必須從核電站事故中吸取教訓，對核電站設計和運行操作進一步改進。隨著科技進步，人們一定能采取更加有效的手段來控制核電站可能造成的放射性污染，使核電更好地為人類服務。2100433B

核電站在運行過程中產(chǎn)生大量放射性物質(zhì)，如何使這些放射性不對電站工作人員和電站周圍居民的健康造成損害，如何使這些放射性不影響核電站所有設備的安全正常運轉(zhuǎn),如何保證核電站不對環(huán)境產(chǎn)生污染等,均屬核電站安全所要考慮的問題。核電站安全的主要目標是保護站區(qū)工作人員和周圍居民在所有運行時和事故時受到的放射性輻照劑量達到合理可行的盡可能低水平，以及對環(huán)境的影響不超過規(guī)定的水平。為確保核電站安全，世界上所有發(fā)展核電的國家都制定各自的安全標準和規(guī)定，包括在核電站選址、設計、建造、運行各階段所應采取的一系列措施，以及對從建造到退役的整個過程應進行的評價。其中,美國于1982年4月提出的核電站安全標準，以概率作出定量表示，具有一定代表性。這一標準規(guī)定：①在核電站廠址周圍的個人和居民群體的早期損傷風險，由于反應堆事故造成的不應超過其他所有事故造成的風險總和的0.1%;②在核電站廠址地區(qū)的個人和居民群體的癌癥風險,由于反應堆事故后果造成的,不應超過其他原因造成的癌癥風險總和的0.1%;③在低于社會死亡率風險的定量準則下，采用安全設施，降低核電風險的費用/利益比應該相當下1000美元/（人·雷姆）；④在大部分堆心熔化的情況下，反應堆事故的概率應該小于10-4/(堆·年)。中國于1986年10月頒布《中華人民共和國民用核設施安全監(jiān)督管理條例》等 5項法規(guī)，確保核電站的建設從一開始就把安全性放在第一位。

防止放射性物質(zhì)外逸是核電站安全的重要內(nèi)容。為此，在安全設計時采用對放射性的包容原則（即多道屏障原則）。在人和放射性源之間設置多重密封屏障，阻擋放射性物質(zhì)向外釋放，對人和環(huán)境提供足夠的保護。從堆心向外，這些安全屏障依次是：燃料元件包殼、壓力殼（即反應堆冷卻劑承壓邊界）、反應堆安全殼、廠區(qū)分隔和站外應急設施。實踐表明，保護安全殼的完整性對于任何反應堆型的電站都是至關(guān)重要的。因為只要它保持完整，即使反應堆冷卻劑系統(tǒng)承壓邊界發(fā)生破壞事故，放射性物質(zhì)也被限制在安全殼里，仍然起著緩解事故后果的作用。80年代，一些大型核電站大都采用雙層安全殼，這樣，防止放射性特質(zhì)外漏的效果更好。

對于這些安全屏障的基本要求是在任何情況下，都要保證它們的完整性。只有這幾道屏障依次都遭受到破壞，才可能危及人員和環(huán)境。不過，這樣的概率是極小的。

核電站安全設計的主要任務就是要實現(xiàn)上述基本原則。在反應堆本身安全、安全殼的適當性、專用安全系統(tǒng)、輻射防護和其他安全問題之間進行全面考慮，對許多不同的實施方案進行比較，選擇最佳方案。為此，在進行安全設計時，按照不同的安全功能必須遵循一些具體安全準則。

內(nèi)容簡介

本書著重描述大亞灣核電站各種系統(tǒng)設備的功能，系統(tǒng)流程，設備規(guī)范，運行參數(shù)，性能保證和安全等方

面內(nèi)容。

全書分上中下三冊出版。下冊共三篇：第七篇核電站運行（理論基礎(chǔ)、核燃料管理、核電站運行總規(guī)程、核

電站的正常運行、核電站設計事故及處理、核電站的維修、經(jīng)驗反饋和電站改進、運行期間的質(zhì)量保證）；第八

篇核電站安全（核電站的安全原則、核電站的安全監(jiān)督、核電站安全設施、核輻射防護措施、核電站三廢排放、

假想事故分析、廠區(qū)應急計劃）；第九篇核電站建筑物（概述、廠房及構(gòu)筑物、廠區(qū)構(gòu)筑物、土建工程竣工文件

和檔案、結(jié)構(gòu)監(jiān)測）。

本書可供核電站各專業(yè)的運行維修人員和技術(shù)管理人員閱讀，對一些大型工程項目的工程技術(shù)人員及

有關(guān)大專院校人員也有參考價值。