核電廠大修期間工業安全風險分析應對

陳昊

中核核電運行管理有限公司 浙江嘉興 314300

核電廠相較于普通工業廠一方面具有更高的工業安全風險，更復雜的管理運維模式以及更繁重的檢修工作，另一方面核電廠日常管理與檢修還必須考慮到社會各方面的安全性。以中核核電運行管理有限公司的大檢為例，整個核電廠大修期間涉及到的計劃檢修項目，需糾正維修項目、定期核電廠試驗以及相關的技術創新與改造等大大小小項目在5000項以上。大修期間不僅開展的作業類型豐富、檢修項目難度與技術要求參差不齊，而且整個參與檢修的人員數量也是非常龐大的。各檢修部門單位人員素質和安全意識參差不齊、各級部門協作進度難以統一、核電廠大修期間的高空、起重等風險作業監督管理工作疏忽等等因素非常容易影響核電廠大修工作的開展。而核電廠檢修工作的核心要求就是：既要快速高效地檢修問題同時還要全面做好風險評估。如果不能做到快準狠，那么核電廠大修不僅會浪費很多盈利時間，造成工廠不必要的經濟損失而且不全面的大檢工作還會造成核事故。面對核電廠大修安全管理的重點、難點，首先要做好全面地工業安全風險分析與評估，其次還要不斷通過實踐摸索并總結出有效的組織管理體系，要保障核電廠大修期間每一項工作都能順利且高效地進行[1]。

1 核電廠工業安全存在的風險分析

1.1 核電廠換料存在非常高的潛在風險

換料大修是所有核電廠大修期間最為核心的一項工作，換料是整個核電廠機組日常平穩且安全運行的重要保障，起到了至關重要的作用。核電廠換料檢修主要涉及燃料組件的檢修與更換，核電站核島、常規島等相關設備的在役檢查，及重要設備進行預防性維修、定期試驗和改正性維修等。整個過程不僅檢修工作跨度大、任務重、時間緊、項目多，而且還涉及到多項高危內容。加上與電廠正常運行期間相比作業區域分布最廣，工業安全未知的風險因素也增加了不少，這也就給整個核電廠大修期間的安全管理工作帶來了極大挑戰。根據以往的核電廠工業安全管理經驗，大修現場的工業安全風險控制主要是對高風險作業類項目進行針對性預防、監督以及隱患排查等工作，務必要做好核電廠應急情況的應對措施和潛在風險的規避工作。尤其核電廠工業安全風險控制工作是重中之重，其不僅對以后大修中的工業安全風險控制有著指導意義，并且同時也有利于核電廠的技術人員與管理人員能夠更好地應對風險變化與緊急情況的發生，從根本上保障整個核電廠大修安全管理工作的實效性、針對性以及安全性。

核電廠換料大修期間常常需要極高的效率，所有也就要求技術人員和管理人員要在短時間內完成較多的維修工作，比如核電廠設備的檢修與維護、定期試驗，以及裝卸料等等。并且換料期間整個核電廠的系統設備幾乎都要集中停役，這也就會存在非常高的核安全風險以及不可預測危險。比如換料期間常常存在高風險的項目有：核反應堆余熱排出、堆芯的水裝量保持、反應性控制、電源保障以及安全殼完整性等等。我國每年都會有核電廠事故發生而導致事故的最多情況就是因為核電廠大修期間換料管理不當，所以務必要對換料涉及到的相關項目做好監督管控與風險預防[2]。

1.2 核電廠反應堆導熱系統故障風險分析

信息系統設備操控的穩定性直接決定了核電廠工作的質量、效率以及安全性，在換料期間系統設備是很容易出現故障的，這不但會影響核電廠日常基本運營而且還可能造成不必要的人員傷亡。很多技術人員在核電廠大修期間經常出現一些疏忽，比如：沒有提前計算好堆芯燃料布置下的初始衰變熱量、堆芯沸騰時間和裸露時間。核電廠項目檢修人員常常認為自己可以憑借經驗優勢處理好這些工作，但堆芯燃料的熱量、沸騰時間以及裸露時間是必須要精準控制的。如果散熱時間不足而造成過多的余熱堆積，那么極有可能引發高溫風險從而造成工作人員燒傷，所以核電廠檢修過程務必要重視每一處細節。

缺少對堆冷卻系統水裝量各種狀態下余熱導出能力的檢查與分析也是造成系統的主要風險因素。比如很多核電廠技術人員與管理人常常把注意力放在單一重點項目上而忽略了更多的細節工作，比如對冷卻系統的沖水放水、半管水位檢測、換料換料通道充水和換料水池充水等等。這些細節工作看似對系統運行沒有太大的影響，但是這并不能保證該類風險一定不會發生。核電廠反應堆的冷卻劑系統（RCS）在加壓或已通氣的情況余熱導出能力與平常狀態是完全不同的，如果相關工作人員沒有計算好余熱量很有可能造成安全事故，甚至引發核電廠的爆炸事故。主管道已堵板或主回路隔離閥已關閉、通風系統是否可以正常使用、主蒸汽管道是否隔、臨時加蓋或壓緊部件是否安裝、蒸汽發生器（SG）人孔的開關情形等等都必須考慮在內。其次大修期間常常因為大量的工作安排與檢修項目而忽視了對燃料冷卻的縱深防御措施，這會直接造成燃料池失去冷卻并有可能導致整個系統癱瘓。如果檢測人員在高衰變熱或低水裝量期間對余熱系統進行檢修的話會面臨非常高的風險，比如高溫燒傷、核輻射危害、熱溫爆炸等等[3]。

1.3 失去水裝量風險分析

通常在停堆期間，一回路的邊界已擴展到衰變熱導出管路、乏燃料池、換料水箱及其它相關的系統，這種情況使得水裝量喪失的風險大大增加。下面分析幾種核電廠經常出現的失誤操作：第一、水閥門操作控制不正確，在水回路流道設計中沒有保證其精準的可控性從而人導致一回路水裝量快速喪失，這會加大水裝量喪失的風險。第二、工作人員常常在換料水池充水前未對核反應的堆水池進行密封，也沒有將蒸汽發生器和其它接管進行堵板檢查與安裝后檢測試驗，導致出現水裝量泄漏。核電廠水裝量泄露會造成非常嚴重的工業安全事故，必須要從每一處細節做好管理工作與技術檢測實驗。第三、主系統水位控制不當或意外排水到余熱導出系統，導致失去衰變熱導出能力。比如工作人員在反應堆頂蓋吊運前，排水至壓力容器法蘭面以下、堆芯水位處在主管道中心線水位（也就是低水位）；回路水位處于與反應堆壓力殼連接的熱端上部以下；以及一回路隔離閥提前關閉或者關閉時間不當等等。

1.4 電源可靠性風險分析

核電廠大修期間供電源系統保障工作是整個檢修期間最核心的部分，在停堆狀態下，交流電源維持堆芯和乏燃料池的冷卻并把衰變熱傳輸到熱阱中。這不僅能夠保證安全殼保持密封狀態，保證所有工作人員的人身安全，而且還是支持核電廠其它重要系統設備功能的有力保障。大修期間中存在的許多潛在風險與工作人員的實踐經驗、職業素養有著極大關聯。比如很多工作人員在大修期間不能有效提供冗余的交流電源(縱深防御)，也無法保證停堆期間安全功能的核心系統中的交流和直流電源。他們還缺乏對失去交流電源情況后的應對能力，缺乏更專業、更精度化的演練與培訓。核電廠是非常典型的高風險作業，其中的開關站、變壓器和電氣設備工作以及核反應堆的系列工作都存在非常大的潛在風險，核電廠大修期間尤其要做好每一環節的監督管理工作。比如供電源檢修下要安裝警告信號或采取實體屏障，明確要求工作人員必須在多路電路停役的情況下維修活動，以一切活動的安全為前提。

1.5 核反應性控制風險分析分析

反應性控制主要包括維持反應堆冷卻劑系統和乏燃料池有足夠的停堆裕量以及計劃和控制所有的燃料裝卸活動。反應性控制工作的風險是所以項目中最高的，可能發生熱輻射、核輻射、高溫燒傷、核爆炸、核泄漏、燃料泄漏等等風險

這其中還常常存在的操作失誤風險包括:探測硼稀釋手段失效；未定期校驗停堆裕量，且在低于最低安全分析溫度情況下進行燃料移動；發生控制棒和燃料組件裝載過程出現錯誤，（這會引起堆芯臨界而未被源量程探測器探測，有可能造成高溫爆炸的危險）。燃料組件跌落、分析和源量程探測器的計數失效；行政管理控制和計劃安排不當引起意外硼稀釋，無多重的加硼流道可用以響應硼稀釋事件，未定期校驗停堆裕量，在低于最低安全分析溫度期間移動燃料等等。

2 核電廠大檢修管理優化策略

2.1 建立并完善系統化的核電廠指導管理規則制度

核電廠的大修工作是一項規模非常龐大的工作，其中不僅涉及到的項目豐富而且還存在較高的潛在風險，所以必須需要建立有力的總制度來管理整個過程。

首先管理階級的工作人員需要對整個大修項目做好分析與考慮，并基于以往的工作實踐情況來討論出管理框架，同時要不斷根據實際情況完善規章制度。整個核電廠大修的管理工作應該圍繞人員安全與設備平穩運行為核心，比如核電廠各級各單位的檢修工作必須要做好安全風險分析；核電廠設備與系統的運行檢測與維修也要保證質量。

核電廠管理者可以在大修現場組織核電廠的員工進行技能培訓、安全宣傳以及經驗交流等活動。也可以通過組織表揚活動的方式來起到有效調動現場作業人員落實安全措施的積極性，并起到鼓勵每位大修工作人員積極學習、提高作業安全意識的作用。同時還要精心制作了安全標語、溫馨提示、大修安全專欄等，采取多種多樣的形式，隨時提醒、及時警示現場作業安全。其次要完善公司考核制度，使得各協作單位對安全工作非常重視。各單位成立了由主要負責人牽頭，分管領導具體負責，相關部門和人員參加的工作小組組織實施，發動一線員工立足崗位查找安全隱患，登記建檔，制定整改計劃，落實責任，限期整改[4]。

2.2 培訓工作人員專業技能與個人素養

核電廠工作人員必須具備專業化、系統化的相關技能與應對緊急情況的能力。要組織核電廠每個部門的人員進行相應的知識培訓與技能培訓，避免因素養不足或者能力欠缺而導致更高風險事故的發生。比如反應性控制項目相關的人員就必須接受專業化的安全意識培訓與職業技能訓練，要定期組織他們進行危情演練與檢修實驗。反應堆余熱處理相關工作人員要進行專業的數學計算培訓，保證他們在檢修工作中按照規定步驟進行，不會出現大意疏漏等情況。核電廠材質采購、檢修、維修部門人員也要定期進行新知識的學習，保證緊跟時代與技術的進步。

為強化大修現場作業人員安全意識杜絕習慣性違章，管理人員在每次核電廠大修開始之前都要提前準備一些工業安全警示錄(PPT、微課、短視頻)相關的學習資源，并且要求各參與大修的處室及承包商單位組織本單位員工認真學習工業安全警示錄。不僅要進行學習相關的宣傳與講解，同時還要重點關注作業人員對風險分析學習是否有效，是否存在形式主義的情況以及相應的防范措施是否到位。此基礎上編制《換料大修工業安全監督實施方案》檢查相關處室配備的測氧儀、安全工器具等是否符合要求，配備大修需要的各類安全設施。為確保大修工業安全監督工作順利實施，大修前工業安全監督組開展了大修工業安全監督實施方案專題及高空作業(使用梯子)培訓，對《高風險作業許可管理》、《廠房安全衛生管理》等管理程序進行學習，還重點學習了《工業安全守則》和《安全生產違章處罰實施細則》，要求每個工業安全監督人員熟悉所有條款。

3 結語

核電廠本身具備非常大的規模，并且每一次核電廠大修期間都會涉及到大量的工作內容，這些項目不僅內容復雜、種類多樣、技術要求高而且還存在非常多的潛在風險。所以做好核電廠風險分析工作，提前將規范容易出現的失誤操作的重要性不言而喻，同時安全管理也要做到全面從根部上保證人員的人身安全與核電廠設備的平穩運行。