摘要：随着经济的发展和社会的进步，人类对能源的需求不断增加。在这种形势之下，核能逐渐被世人熟知并被广泛应用于各个领域。自从核电厂在全球范围内投入运行以来，其利弊也在不断地影响着人类发展。核电厂的投入使用可以减少化石能源的消耗，逐步改变能源结构，无空气污染，发电成本较低，就算国际经济形势发生变化也无法轻易影响其成本。而一旦核电厂的运行出现安全问题，造成核泄漏等情况，对生态环境和人类生活就会产生巨大的影响，因而核电厂的运行安全也受到了社会和国家的关注。针对这些问题，核电厂要进行详细全面的分析和防控，对其可能出现的运行常见问题做到防患于未然，这才能让核能成为安全新兴的发电能源，让核电厂不断地完善和进步。
关键词：核电厂；安全运行；常见问题；防控措施；经验反馈；安全文化
前言：科学技术的发展使全球核电厂数量不断增加，到目前为止，全球已有30多个国家拥有核电站，总计400多座。虽然核能有巨大的潜在开发价值，但也极具危险性。美国、前苏联、日本等国家，都陆续发生过不同等级的核泄漏等运行事故，覆盖了主流的核电堆型技术和不同的政治体制、社会文化，严重危害了国家安定和社会居民生活安全，从此不难看出保证核电厂的运行安全是尤为重要的。本着“安全第一，预防为主”的原则，也是为了保证工作人员和公众的安全，达到保护环境的目的，核电厂应建设一个全面系统的安全体系，培育安全文化，在安全假设的范围内进行有效生产发电。这都要求核电厂在运行阶段加强对风险的评估，检测和分析，从而达到合理的处置风险，优化生产管理结构，获得更大效益，不但安全的运行生产，而且做到科学高效的管理。
一、常见的运行安全问题
1.1监督机制不完善
核电厂在运行过程中之所以存在隐患，很大一部分原因就是没有全面系统的监督机制。核电厂管理工作的主要内容就是对运行过程进行高效有序的监督管理。要确保能建立安全的生产运行体系和独立全面的安全生产监督体系，首先就要使用相关政策并落到实处，使卓越安全文化要求的特征变成决策者、管理者和一线工作人员的自觉行为；其次就要尽可能保证监督体系的独立性，安全监督者有自己的精神内核，不受生产效益左右。这一点不但需要管理层认真负责，也需要工作人员自我监督。当自我管理，监督，改善的体系形成良性循环，就可以不断提升安全业绩，最大限度发挥人的积极因素，避免人因失误给核电安全运行带来的负面影响。一旦内外部监管都不到位，同时生产运行体系的安全文化水平不高、缺少自觉提升安全水平内在动力（特别是需要牺牲安全来维持或寻求更高经济效益时），整个生产体系将危险重重，核电厂安全事故发生的频率就会持续增加。2015年，某压水堆核电厂在现场工作人员不当误操作引起反应堆停运后的原因调查阶段，当事人未及时报告事件发生情况，导致机组一直处于事件运行工况未能返回正常运行重新启动；在持续的事件运行期间，运行人员未能严格按照程序控制机组状态，而安全监督人员也未及时指正，致使机组较长时间处于非安全状态。反映出了某种不佳安全文化环境下安全监督人员也无法发挥应有的作用。
1.2核相关系统运行故障
有很多因素都可能导致核相关系统运行故障，因为有大量放射性物质存在于反应堆核燃料中，而且流经反应堆的冷却剂被活化后也具有较高的放射性，一旦放射性物质泄漏，造成的危险是不可估量的。1986年前苏联的切尔诺贝利核电事故和2011年日本福岛核电事故，都造成了大量的放射性物质向环境释放。核电厂反应堆冷却剂出现失水情况，核电厂回路系统就无法安全运行，热交换器传热管破损也可能导致核泄漏。一旦出现问题，不但核电厂效益受损，工作人员人身安全更是无法保证的。目前核电技术主流已经迈入3代纪元，正向3代+、4代挺进；技术的进步最主要的考量点之一就是安全性。因设计上普遍采用了冗余和多样化设计理念，整个安全相关系统整体失效的可能性逐渐降低。但是在生产运行过程中及事件事故处理过程中所需的冷源和电源受外部因素的影响较大，众多自然灾害，如台风、地震、海啸等，都会威胁到冷源和外部电源的可靠性。一旦核电厂冷源受到威胁，即使安全相关系统本身没有故障，也不能有效执行其设计所赋予的功能。电源丧失的情况也类似。福岛核事故之后，国家监管当局对于冷源和电源失去的情况提高了重视程度，无论是在役核电厂、还是新建核电厂都进行了相对应的改造，以提高对抗严重事故的能力。冷源和电源都必须得到保障，这对生产运行系统的要求是极高的。整体运行系统都需要定期检测和试验，以检验其执行安全功能的能力是否降级，一方面避免出现计划外的停机停堆情况，另一方面保证在事故情况下安全系统能发挥其应有的功能。比如设备失效，水系统出现故障，或者工作人员操作不当都可能导致意外的停机停堆。
1.3核电厂设备故障
核电厂各机组设备众多，关键设备的检测和试验尤为重要，包括保证核电厂发电效益的重要设备和保证核电厂应对设计假设工况的安全设备。汽轮发电机组轴系严重缺陷或者发电机及其辅机等重要的部件一旦出现故障，既不能增加核电厂的发电效益，设备瞬态也会威胁到反应堆的安全运行。当设备在反应堆转变状态过程中出现问题，比如反应堆逼近临界过程中，会给核电厂带来很大的安全风险。设备出现故障后不但要对机组进行静态检查，确定设备运行过程中不存在偏差问题，也要对机组进行动态检查，保证核安全符合技术层面和实际实施中的双重要求。在核电厂运行过程，有时出于问题分析成本和查找难度的考虑，会陷入就事论事，不深入发掘根本原因和可能存在的共模、共因故障的情况，草草更换新的备件了事。一方面，如此一来也不会根本上消除故障，此类的故障还会重发；另一方面，还失去了将隐藏在其他系统中、甚至是其他同类型的核电厂中的故障发现并进行处理的机会。在机组换料大修期间，工作人员也可能因为操作不当或其他原因，造成设备故障，引发潜在危险。当设备疏于维护检修时，核泄漏的危机就近在眼前，所以工作人员必须精密监测，仔细施工，保证核电厂设备无误，时刻注意有无异常发生。
1.4核器械保养维修不当
核电厂内部是由许多设备和器械配合运作的，任何设备出现问题有可能影响运行安全。由于设备在使用过程中操作不规范，不注意保养和维护，很容易产生损坏老化，生锈腐蚀，这样的器械设备在使用过程中必然会存在危险隐患。一旦设备已经出现问题，要及时发现和维修，在初次维修通过检验和试验后可进行第二次检验，要充分保证设备的安全性，若不重视设备出现的小问题那可能会产生毁灭性的风险。不重视机组设备部件上出现的异常征兆以致引起缺陷的扩大往往会带来严重的后果。美国某压水堆核电厂在机组大修期间检查反应堆压力容器顶盖贯穿件处有硼结晶，处理这样的问题将会延误大修的工期带来发电量的损失，同时影响该核电厂明星业绩的排名，电厂就草率认为不是严重问题未进行慎重对待。经过一段时间运行后检查发现反应堆压力容器顶盖的泄漏硼结晶处的外层出现严重腐蚀洞，仅依靠内表面一层薄薄不锈钢承受主回路的高压，差点引发严重的事故。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该事件在业内引起深入的研究和反思，正是对异常征兆的忽视和容忍，不断扩大了机组的安全风险。机组状态会在大修期间快速变化，工作也十分繁琐，工作人员应小心谨慎避免失误带来的风险，如触电，高温烫伤，高压，辐射等。在维修时一定要注意将机组状态设置正确，保证阀门状态正确等。相邻机组可能会因为对公用设备操作不当而受影响。美国三里岛核事故是核电安全文化发展史上重要事件，该事故发生的一个重要促成因素就是辅助给水系统维修后未将阀门设置到正确的状态。
二、防控措施
2.1建立独立全面的安全监督制度
在核电厂内部实行自我独立监督和核电厂所属核电集团安全质保监察部门指导的双重监督体系，在制度上确保安全监督的实施者能够尽量少受、免受生产业绩和政治因素的干扰，从监督的覆盖面和内容上保证全面性。确保高效，准确，全面，详细的对各方面风险进行预防控制。定期排查各项隐患，要做到既要现场考察巡视，又要查看管理和流程，一处不落，落实核安全法的各项要求。不但要把主要设备的安全问题解决好，更要排查隐患问题。紧跟核安全局，能源局等政府部门的政策要求，保证进行有效的内部监督。更要研究自己的安全设计，督促核电厂工作人员遵守执照申请文件和规范要求，使电厂时刻处于设计规定的安全范围内。定期或不定期开展同行评审，邀请国内外经验丰富的专家对电厂的运行安全水平进行评估改进。通过与优秀业绩电厂进行横向对比，发现不足，持续提升，创建、培育健康的安全文化，使电厂达到行业和产业内部的要求，遵守法律法规，维持运行许可条件。要建立层级分明的责任体制，工作人员自我约束，自我管理，明确每个人的生产安全责任。在选拔任用员工时，要对其安全履责情况进行考核。
2.2规范操作，按时保养设备
在核电厂运行过程中，设备的安全性能通过定期的预防性维修得以维持，重视设备的预防性维修，既要在规定的周期内进行维护保养，也要重视维修的质量，对于维修过程中出现的不符合项要谨慎对待。对运行期间出现随机故障的设备也要进行妥善的维修。既要解决表面缺陷，又要深入分析根本原因，查找有无共因、共模故障，对异常征兆不轻易放过。建立健全设备分级管理体系，对于关键敏感设备需提高重视程度，建立台账数据，为后续持续改进设备状态做储备。随着监控技术不断完善，一旦设备出现故障就可以得到及时准确的反馈并且实施维修。设备的可靠性不断提高。对于核电厂运行阶段的变更改造，特别是延长维护周期、改变维修方案等变化需要严谨的分析和论证，既要保证不要过度检修设备，也要确保不会使设备维护水平降级。定期对核电厂的设备缺陷情况进行汇总分析，研究趋势指标，与同行进行对比，就共性和重点问题进行慎重对待。在核电厂工作的相关人员要按照管理规定进行规范的操作，以减少对设备的损害，降低设备出现故障的概率，从而降低机组面临复杂工况的风险。核电厂人员要保证预防人为导致的失误，出现问题要及时反思总结，时刻准备好应对措施。核电厂要重视员工技能提升和培训，通过多次培训，熟练自己的专业技能，保证操作正确。
2.3完善核电厂应急体系
核电厂已经通过设计不断完善和不断采用先进技术理念，逐步降低了核电厂的安全风险。但是小概率安全事故仍然不能完全避免，为确保员工、公众和环境的安全，和核电厂利益不被影响，建设完善应急体系是必不可少的。当核事故事件突发时，采取规范，按照制度应急体系可以保证不会波及到更大范围。平时要加强应急演练，提升应急能力，当突发事件发生时就可从容应对。核电厂有责任和义务建立健全应急体系、规范，按照制度来执行核安保，预测各种可能发生的情况，策划设计预案，提高核应急响应和保卫能力。应急计划要周全，应急设备要完善，应急体系要健全。在核电厂周边根据不同的距离划分应急区域，当发生危险事故时，核电厂场内外响应积极配合，努力保证周边居民的安全。
2.4做好经验反馈工作
核电厂运行安全之所以能够得以不断提升，一个重要因素就是能够不断避免已经发生的问题再次出现，这些问题不仅可能出现在自己电厂内，也可能出现在别的电厂中。通过建立整个核电业界都能共享的经验反馈体系，创建电厂透明文化，任何一家核电厂出现的设备问题和管理问题提供的经验都是所有电厂安全业绩不断提升的源头。问题发生后，要善于总结反思。核电厂内各部门一同总结交流，做出防控规划，可以降低此类事件发生的频率。企业同行，相关部门之间互帮互助，相互反馈总结经验。国际组织，各类专家间也可以相互交流，在全球范围内实现共同进步。各方讨论不要浮于形式，要深入问题本质，以核电厂可持续发展为目标努力。在总结过程中要抓住重点，从根本问题下手，对症下药，提炼精华。在之后的运行过程中，能够准确的识别预防风险，及时采取应对措施，保证核电厂的利益。经验反馈可以帮助核电厂认识到弊端疏忽所在，从而达到安全运行，高效发展的目标。
2.5 培育健康的安全文化
在前苏联切尔诺贝利核事故发生后，国际原子能机构对于事故原因的研究促使核电厂“安全文化”概念的提出，目的是从根本上限制人为失误的出现。从本质上讲，核电厂出现的问题，除了不可抗力的原因外，都是人为失误引起的。切尔诺贝利事故充分表明，管理形式及各人对核安全参与程度与核安全水平是直接相关的。既要强调组织系统的建设，又要注重个人对安全的贡献并强调个人和组织的持续改进。核电厂培育健康的安全文化，有助于决策者、管理者和工作人员从系统上正确看待核安全在运行生产中的重要地位，有助于核电从业者能够精确对照健康的安全文化特征进行改进以提升安全业绩。安全文化并非虚浮的概念，安全第一、保守决策、纵深防御等要求需要落实到每一名员工的意识行为中。
三、结束语
虽然核电厂运行安全问题偶有发生，但只要了解导致事故的根本原因，并且进行防控，核电厂的安全运行是可以保证的。核电厂运行要以安全为准则，完善监督机制，确保运行系统和运行设备正常，定期保养设备，人为操作得当，完善应急体系，就可以做到有效防控安全事故的发生。要以曾经出现过的事故为戒，对风险进行有效的鉴别评估。核电厂的安全问题是一项艰巨繁重的任务，并且贯穿于整个寿期过程中，只要全方位防范风险，就能够使核电厂稳步发展，实现“发展核电，造福人类”的美好愿景。
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论文作者:孙雪峰1,曹文龙2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/9
标签：核电厂论文; 设备论文; 机组论文; 核电论文; 反应堆论文; 过程中论文; 体系论文; 《电力设备》2019年第22期论文;