海洋核動(dòng)力平臺(tái)核安全監(jiān)督初探

呂松澤+劉洪君+蔡琦+蔣立志

摘 要：海洋核動(dòng)力平臺(tái)是海上移動(dòng)式小型核電站，是小型核反應(yīng)堆與船舶工程的有機(jī)結(jié)合，與傳統(tǒng)民用核電站相比具有明顯特殊性。平臺(tái)要求能滿足我國現(xiàn)行核安全法規(guī)及導(dǎo)則的要求，而國內(nèi)首創(chuàng)的特性對(duì)其核安全監(jiān)督工作提出了更高要求。該文基于海洋核動(dòng)力平臺(tái)的特點(diǎn)分析，提出核安全監(jiān)督的初步思路，并給出海洋核動(dòng)力平臺(tái)系泊試驗(yàn)、拖動(dòng)及航行試驗(yàn)核安全監(jiān)督的詳細(xì)要求。該文工作對(duì)于未來海洋核動(dòng)力平臺(tái)核安全監(jiān)督工作做出了積極探索，具有一定的促進(jìn)和參考意義。

關(guān)鍵詞：海洋核動(dòng)力平臺(tái) 核安全監(jiān)督 系泊試驗(yàn) 初步思路

中圖分類號(hào)：TL36 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）12（a）-0046-03

海洋核動(dòng)力平臺(tái)是指利用浮動(dòng)平臺(tái)建造的核動(dòng)力裝置，能夠同時(shí)提供電、熱、淡水和高溫蒸汽等多種產(chǎn)品，靈活地為海上某個(gè)區(qū)域提供充足的電熱能和淡水[1]。《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》指出要“開展海上核動(dòng)力平臺(tái)等關(guān)鍵核心技術(shù)”，2016年1月中船重工申報(bào)的海洋核動(dòng)力平臺(tái)示范項(xiàng)目工程也獲得批準(zhǔn)。

海洋核動(dòng)力平臺(tái)能夠滿足海上油氣開采、深海空間站、遠(yuǎn)海島礁建設(shè)、沿海島嶼開發(fā)等海上活動(dòng)的能源需求[2-5]。發(fā)展海洋核動(dòng)力平臺(tái)，能夠滿足多種用途的能源需求，以其高效的靈活性改變傳統(tǒng)海洋能源供應(yīng)格局，確保和維護(hù)我國的海洋權(quán)利；發(fā)展海洋核動(dòng)力平臺(tái)，能夠促進(jìn)軍民融合式發(fā)展，促進(jìn)中小型反應(yīng)堆通用技術(shù)的積極探索，有利于未來開展遠(yuǎn)洋核動(dòng)力商船和破冰船的研究工作。

海洋核動(dòng)力平臺(tái)是海上移動(dòng)式小型核電站，是小型核反應(yīng)堆與船舶工程的有機(jī)結(jié)合，與傳統(tǒng)民用核電站相比具有明顯的特殊性。平臺(tái)要求能滿足我國現(xiàn)行核安全法規(guī)及導(dǎo)則的要求，而國內(nèi)首創(chuàng)的特性對(duì)其核安全監(jiān)督工作提出了更高要求。該文基于海洋核動(dòng)力平臺(tái)的特點(diǎn)分析，提出核安全監(jiān)督的初步思路，并給出海洋核動(dòng)力平臺(tái)系泊試驗(yàn)、拖動(dòng)及航行試驗(yàn)核安全監(jiān)督的詳細(xì)要求。

1 海洋核動(dòng)力平臺(tái)的特點(diǎn)

海洋核動(dòng)力平臺(tái)的設(shè)計(jì)作為軍民融合項(xiàng)目的典型，結(jié)合了陸基民用電廠堆與海基船用堆的特點(diǎn)，因此，具有雙重安全特性。海洋核動(dòng)力平臺(tái)的核安全監(jiān)督工作中，除了要考慮電廠堆的相關(guān)事項(xiàng)，也必須考慮船用堆相關(guān)的海洋條件、艙室結(jié)構(gòu)、運(yùn)行管理模式等特殊事項(xiàng)。

海洋核動(dòng)力平臺(tái)由于其搭載平臺(tái)和運(yùn)行環(huán)境的特殊性，必然具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量集中、重心低等特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)抗傾斜、搖擺能力和抗沖擊能力，核安全方面主要具有以下特點(diǎn)。

（1）孤島運(yùn)行、沒有外部電源，安全觀、核安全設(shè)計(jì)大不相同。

（2）空間較小、資源限制，艙室結(jié)構(gòu)及反應(yīng)堆系統(tǒng)布置方案各有不同，均影響系統(tǒng)的安全特性。

（3）平臺(tái)本身及反應(yīng)堆性能容易受海洋環(huán)境的影響，例如：所處海區(qū)的地理位置、季節(jié)、臺(tái)風(fēng)、洋流、海水腐蝕等。

（4）長期遠(yuǎn)離陸地，運(yùn)行人員與核電站的配置不同、管理模式不同，在海上缺乏技術(shù)支援，操縱員行為將發(fā)揮更明顯作用。

（5）維修保障、故障處置難度大增，換料通常選擇拖回母港或基地的方式。

（6）遠(yuǎn)離陸地，需要考慮相關(guān)的安保措施，以保證反應(yīng)堆安全。

（7）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范尚不成熟，相關(guān)核應(yīng)急準(zhǔn)備難度巨大。

（8）區(qū)別于民用核電站，海洋核動(dòng)力平臺(tái)還需要經(jīng)過碼頭系泊試驗(yàn)、海上拖動(dòng)及航行試驗(yàn)等，如果平臺(tái)本身具有機(jī)動(dòng)功能還會(huì)涉及航行試驗(yàn)。

2 海洋核動(dòng)力平臺(tái)核安全監(jiān)督初步思路

核安全監(jiān)督管理是一項(xiàng)極其重要的核安全工作，可理解為按照國家法律和核安全法規(guī)，依據(jù)生效的監(jiān)督大綱、程序和相關(guān)文件，執(zhí)行日常、例行和非例行監(jiān)督活動(dòng)，檢查核安全相關(guān)活動(dòng)與許可證條件的符合性，發(fā)現(xiàn)被監(jiān)督方管理上的弱點(diǎn)，促進(jìn)被監(jiān)督方加強(qiáng)核安全文化，提高管理水平和能力，從而使得被監(jiān)督方提高涉核系統(tǒng)、設(shè)備、裝備、設(shè)施的可靠性和可用率，降低事件/事故的發(fā)生概率，減緩事故后果，確保核安全和輻射環(huán)境安全。

根據(jù)海洋核動(dòng)力平臺(tái)的特殊性及其特點(diǎn)，核安全監(jiān)督工作也必須考慮船用堆相關(guān)的事項(xiàng)。該文認(rèn)為在參考民用核電站成熟經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，海洋核動(dòng)力平臺(tái)核安全監(jiān)督還需要考慮以下幾個(gè)方面。

（1）安全觀問題，海洋核動(dòng)力平臺(tái)的安全性比陸基核電站有更高要求，必須充分考慮到平臺(tái)災(zāi)難與反應(yīng)堆裝置事故的相互影響，從總體安全角度出發(fā)考慮核安全監(jiān)督工作的開展。

（2）由于海洋核動(dòng)力平臺(tái)長期孤島運(yùn)行，運(yùn)行人員遠(yuǎn)離陸地，運(yùn)行人員發(fā)揮作用較大，因此，需要考慮到運(yùn)行人員長期工作的心理狀態(tài)，需要監(jiān)督相關(guān)運(yùn)行單位是否具有定期心理評(píng)估、心理治療等方面的工作，并結(jié)合輻射防護(hù)措施評(píng)價(jià)其效能。

（3）海洋核動(dòng)力平臺(tái)遠(yuǎn)離陸地，外部事件復(fù)雜，且容易受敵對(duì)勢(shì)力、不法分子攻擊，可能造成巨大的損失和破壞，因此，核安全監(jiān)督工作需要考慮平臺(tái)所采取的安保體系和措施是否合理、是否有效。

（4）平臺(tái)空間狹小、設(shè)備布置復(fù)雜，專設(shè)安全設(shè)施在事故工況下的有效性，放射性廢物包容性，各類應(yīng)急措施、物資的準(zhǔn)備與安放是否合理、是否有利用應(yīng)急行動(dòng)的實(shí)施，需要核安全監(jiān)督工作來確認(rèn)。

（5）針對(duì)惡劣的氣候、海洋環(huán)境以及海底地震、海嘯等自然災(zāi)害，響應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施、應(yīng)急物資是否準(zhǔn)備充分、是否演練充分。

（6）換料周期短（相對(duì)于船用堆），換料方式獨(dú)特（相對(duì)于電站堆），需要有針對(duì)性的監(jiān)督換料過程，以保證換料過程中的核安全。

（7）加快國內(nèi)相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充和建設(shè)，在現(xiàn)有的核安全管理體系中，針對(duì)海洋核動(dòng)力平臺(tái)的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充。

（8）海洋核動(dòng)力平臺(tái)的系泊試驗(yàn)、拖動(dòng)試驗(yàn)和航行試驗(yàn)是特有的，民用核電站核安全監(jiān)督均未涉及，因此，這方面的監(jiān)管需要重點(diǎn)關(guān)注。

3 海洋核動(dòng)力平臺(tái)系泊試驗(yàn)、拖動(dòng)及航行試驗(yàn)的核安全監(jiān)督要求

海洋核動(dòng)力平臺(tái)融合了陸基電廠堆與海基船用堆的特點(diǎn)，正式投入運(yùn)行前需要經(jīng)歷碼頭系泊試驗(yàn)、海上拖動(dòng)及航行試驗(yàn)，而民用核電站的核安全監(jiān)督工作暫且沒有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。該文以海洋核動(dòng)力平臺(tái)系泊試驗(yàn)、拖動(dòng)及航行試驗(yàn)為研究對(duì)象，提出系泊試驗(yàn)、拖動(dòng)及航行試驗(yàn)過程中的核安全監(jiān)督具體方案與要求。

3.1 監(jiān)督依據(jù)

海洋核動(dòng)力平臺(tái)系泊、拖動(dòng)及航行試驗(yàn)的核安全監(jiān)督依據(jù)《中華人民共和國民用核設(shè)施安全監(jiān)督管理?xiàng)l例》《核電廠核事故應(yīng)急管理?xiàng)l例》《核電廠營運(yùn)單位的應(yīng)急準(zhǔn)備和應(yīng)急響應(yīng)》等相關(guān)法規(guī)文件執(zhí)行。

3.2 監(jiān)督內(nèi)容

（1）核安全批準(zhǔn)文件是否齊全。

（2）密切跟蹤海洋核動(dòng)力平臺(tái)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的編制，監(jiān)督設(shè)備安裝調(diào)試、系泊試驗(yàn)、拖動(dòng)及航行試驗(yàn)等涉核活動(dòng)中有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)情況。

（3）平臺(tái)建造質(zhì)量保證大綱的執(zhí)行情況。

（4）海洋核動(dòng)力平臺(tái)技術(shù)狀態(tài)。

（5）試驗(yàn)大綱和試驗(yàn)操作卡的制定與執(zhí)行情況。

（6）安裝施工、調(diào)試與參試人員資格和培訓(xùn)情況。

（7）輻射防護(hù)和放射性廢物管理措施的落實(shí)情況。

（8）重要核安全技術(shù)問題的處理程序及解決情況。

（9）核應(yīng)急準(zhǔn)備與響應(yīng)預(yù)案。

3.3 監(jiān)督方式

監(jiān)督檢查分日常檢查、見證點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)見證、控制點(diǎn)釋放檢查、重要核安全技術(shù)問題跟蹤檢查四種方式。日常檢查、見證點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)見證及重要核安全技術(shù)問題跟蹤檢查由相關(guān)地區(qū)核安全監(jiān)督站負(fù)責(zé)實(shí)施，控制點(diǎn)釋放檢查由上級(jí)部門組織有關(guān)單位組成核安全聯(lián)合檢查組實(shí)施。

3.4 核安全控制點(diǎn)設(shè)置

系泊試驗(yàn)、拖動(dòng)及航行試驗(yàn)之前往往需要經(jīng)歷內(nèi)場(chǎng)裝料、平臺(tái)裝堆、物理啟動(dòng)等階段，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要設(shè)置核安全控制點(diǎn)及釋放條件，將核安全監(jiān)督要求分配至各個(gè)環(huán)節(jié)。只有按照各環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容和特殊性設(shè)定控制點(diǎn)及釋放條件，并嚴(yán)格執(zhí)行核安全監(jiān)督工作，確認(rèn)相關(guān)文件齊全、相關(guān)工作落實(shí)到位、相關(guān)操作符合流程、相關(guān)預(yù)案完備，才能最終保證整個(gè)系泊試驗(yàn)、拖動(dòng)及航行試驗(yàn)滿足相關(guān)核安全要求。各環(huán)節(jié)控制點(diǎn)、釋放條件設(shè)置除了考慮民用核電站的相關(guān)內(nèi)容外，還需要具體參考監(jiān)督對(duì)象的具體設(shè)計(jì)情況。

（1）反應(yīng)堆內(nèi)場(chǎng)裝料前的控制點(diǎn)設(shè)置：相關(guān)核安全批準(zhǔn)文件是否齊全；裝料組織機(jī)構(gòu)人員、施工人員資質(zhì)是否合格；裝料施工圖紙、工藝文件、安全分析、操作規(guī)程及事故處理預(yù)案是否齊全；燃料組件各項(xiàng)記錄是否齊全；各類吊車機(jī)械狀態(tài)是否良好；裝料場(chǎng)地保障條件是否滿足要求等。

（2）平臺(tái)裝堆前的控制點(diǎn)設(shè)置：操作規(guī)程及事故處理預(yù)案是否齊全；平臺(tái)上的導(dǎo)向定位裝置是否調(diào)試完畢；裝堆用各類吊車機(jī)械是否合格；燃料運(yùn)輸車輛、道路是否良好；一回路清潔度是否合格；壓力容器是否可靠隔離；中子計(jì)數(shù)器檢查是否合格；平臺(tái)輻射水平普查是否完畢等。

（3）物理啟動(dòng)前的控制點(diǎn)設(shè)置：物理啟動(dòng)組織機(jī)構(gòu)健全，人員配置、職責(zé)和接口關(guān)系明確；物理啟動(dòng)人員是否具備相應(yīng)資格，經(jīng)培訓(xùn)并考核合格；物理啟動(dòng)技術(shù)文件為經(jīng)核安全或技術(shù)線審評(píng)后修改的正式文件；已按相關(guān)技術(shù)要求，完成與物理啟動(dòng)試驗(yàn)有關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備的冷、熱態(tài)和聯(lián)調(diào)等試驗(yàn)；反應(yīng)堆及一回路系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)狀態(tài)良好；輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試合格、技術(shù)狀態(tài)良好；二回路、電氣及空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)狀態(tài)良好；物理啟動(dòng)試驗(yàn)專用儀器調(diào)試合格，滿足試驗(yàn)條件；反應(yīng)堆預(yù)計(jì)臨界棒位已確定；物理啟動(dòng)故障及事故處理預(yù)案、應(yīng)急預(yù)案完備；物理啟動(dòng)岸上保障條件滿足試驗(yàn)要求。

（4）拖動(dòng)、航行試驗(yàn)前的控制點(diǎn)設(shè)置：有關(guān)單位運(yùn)行與技術(shù)保障組織機(jī)構(gòu)建全，人員配置、職責(zé)和接口關(guān)系明確；運(yùn)行操縱人員資質(zhì)合格，相關(guān)制度齊全；相關(guān)技術(shù)及管理文件齊全有效，航行試驗(yàn)用技術(shù)文件應(yīng)是經(jīng)審查認(rèn)可的正式文件；已按系泊試驗(yàn)大綱要求，完成核動(dòng)力裝置相關(guān)系統(tǒng)的系泊試驗(yàn)項(xiàng)目；反應(yīng)堆及一回路系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好；二回路系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好；電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)正常；航行試驗(yàn)核應(yīng)急預(yù)案經(jīng)過審批、應(yīng)急準(zhǔn)備工作符合預(yù)案要求；試驗(yàn)試航港區(qū)岸上保障條件滿足試驗(yàn)要求。

3.5 核安全見證點(diǎn)設(shè)置

需要在反應(yīng)堆內(nèi)場(chǎng)裝料前、平臺(tái)裝堆前、物理啟動(dòng)前和拖動(dòng)、航行試驗(yàn)前分別設(shè)置核安全見證點(diǎn)。見證點(diǎn)的具體設(shè)置除了考慮民用核電站的相關(guān)內(nèi)容外，還需要具體參考監(jiān)督對(duì)象的具體設(shè)計(jì)情況。

（1）反應(yīng)堆內(nèi)場(chǎng)裝料前的見證點(diǎn)設(shè)置：裝料前吊籃的清潔度、水平度檢查；首組燃料組件吊裝入籃；末組燃料組件吊裝入籃；裝料后吊籃整體清潔封裝等。

（2）平臺(tái)裝堆前的見證點(diǎn)設(shè)置：壓力容器清潔度檢查；壓力容器密封面的表面質(zhì)量及水平度檢查；裝堆所用吊裝工具檢查；堆芯組件經(jīng)專用運(yùn)輸工具運(yùn)送至碼頭；吊籃、中子源等堆內(nèi)組件及壓力容器頂蓋安裝；反應(yīng)堆首次第一階段充水等。

（3）物理啟動(dòng)前的見證點(diǎn)設(shè)置：冷態(tài)臨界試驗(yàn)；“卡棒”次臨界度測(cè)量和“卡棒”準(zhǔn)則驗(yàn)證；控制棒束棒冷態(tài)積分價(jià)值測(cè)量；冷態(tài)停堆深度測(cè)量；堆芯徑向冷態(tài)中子通量密度分布對(duì)稱性試驗(yàn)；控制棒組棒微分價(jià)值與積分價(jià)值測(cè)量；等溫溫度系數(shù)測(cè)量；零功率額定溫度壓力熱態(tài)臨界棒位測(cè)量；控制棒束棒熱態(tài)落棒時(shí)間測(cè)量等。

（4）拖動(dòng)、航行試驗(yàn)前的見證點(diǎn)設(shè)置：反應(yīng)堆及一回路系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性的驗(yàn)證試驗(yàn)等。

4 結(jié)語

該文探討了海洋核動(dòng)力平臺(tái)的發(fā)展需求與意義，分析其核安全特點(diǎn)與影響因素，針對(duì)性提出了核安全監(jiān)督的初步思路，并以海洋核動(dòng)力平臺(tái)系泊試驗(yàn)、拖動(dòng)、航行試驗(yàn)為場(chǎng)景，提出了核安全監(jiān)督工作的詳細(xì)要求。目前海洋核動(dòng)力平臺(tái)的發(fā)展還處于初始階段，相關(guān)核安全監(jiān)督要求存在不足，該文工作對(duì)于未來海洋核動(dòng)力平臺(tái)核安全監(jiān)督工作做出了積極探索，具有一定的促進(jìn)和參考意義。

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