何鏡棚 董亞超 楊良文 張新宇 黎 泉
海上浮動核電站是將小型核反應堆搭載于船舶或浮動平臺上的海上移動式核電站,是小型核反應堆技術與海洋工程的有機結合。因其廠址適應性好,具有一定的機動性,相比大型堆而言投資建設更加靈活,可為偏遠島嶼、海上作業平臺等提供電力、蒸汽、海水淡化等多種能源解決方案,其商業化前景因能源需求多元化而被看好,因此受到世界核能行業的廣泛關注[1]。
海上浮動核電站既具有船舶特征,也具有核設施特征,在通航過程中存在一定的風險。目前我國正大力發展海上浮動核電項目[2],但尚無民用海上浮動核電站通航應用實例及相關規則依據,亟待研究和補充。為此,本文通過梳理海上浮動核電站通航涉及的國內外法規和標準,參考現有危險品運輸船舶通航案例和通航要求,結合海上浮動核電站的特點,針對通航前和航行過程兩個階段提出安全保障措施,助力我國海洋浮動核能開發和健康發展。
1.《核商船安全規則》
國際海事組織(IMO)于20世紀70年代制定并頒布了具有指導意義的《核商船安全規則》(簡稱《核規則》),明確了核能船舶的總體安全是首要目標。《核規則》從適用范圍、核能反應堆裝置的認可及適應性、輻射安全、安全鑒定、操作須知、檢驗、證書、特殊監督和災難等方面對除軍艦以外的所有核動力船舶提出了基本要求,尤其突出對核輻射危害及核能船舶檢驗的重視。作為綱領性文件,《核規則》的安全原則總要求如下:
(1)在港口或海上,保護人與環境免受意外事故引起的放射性物質泄漏造成的嚴重危害;
(2)不應把保證核推進裝置的安全作為全部目的,而應把它看作保護核動力船舶安全的組成部分;
(3)考慮核推進裝置與船舶、貨物和作業環境的相互影響,從而保證船舶安全。
2.《聯合國海洋法公約》
《聯合國海洋法公約》涉及核動力船舶的內容有兩處,即第Ⅱ部分第3節A分節的第22和23條。根據這兩個條款,沿海國可要求核動力船舶和載運核物質的船舶只能在領海內指定的航道和分道通航制水域通過;外國核動力船舶和載運核物質或其他本質上危險或有毒物質的船舶,在行使無害通過領海的權利時,應持有國際協定為這種船舶規定的證書并遵守國際協定所規定的特別預防措施。在實踐中,沿海國主管機關可能拒絕這類船舶通過,如“薩凡納”核能商船就曾被日本港口方拒絕停靠,“奧托·哈恩”核能商船也曾被蘇伊士運河和巴拿馬運河當局拒絕頒發航行通行許可。
3.《國際海上人命安全公約》
《國際海上人命安全公約》(SOLAS公約)第一部分第Ⅶ章“危險貨物運輸”和第Ⅷ章“核能船舶”均涉及核問題。
SOLAS公約規定,船舶載有危險貨物,如密封裝輻射性核燃料、钚和強放射性廢料,在運輸過程中,除公約任何其他適用要求外,還應符合INF規則(《船上裝載放射性核燃料、钚和高水平放射性廢物安全運輸規則》)的要求,并應按該規則的規定予以檢驗和發證。核能船舶的核反應堆裝置的設計、構造、檢查、裝配及裝船使用等,都須使主管機關滿意,符合相關規定;核能船舶上須持有相應的證書和文件,如核能貨船安全證書。
4.《核動力船舶及設施入級和建造規范》
《核動力船舶及設施入級和建造規范》是俄羅斯船級社制定的規范性文件。作為擁有世界上最大的核動力破冰船隊的國家,俄羅斯核動力船舶相關標準和規范對我國海上浮動核電站通航安全研究具有一定借鑒意義。該規范針對核動力船舶及設施的入級、建造、設計、調試安全性等作出了全面細致的規定。《核動力船舶及設施入級和建造規范》共13個章節,主要內容包括船舶分級、安全準則、船體、船舶管理、火災防護、核蒸汽供應系統、專用系統、電氣設備、自動化、輻射安全、物理安全等,可為核動力船舶的設計、建造和管理提供參考。
國際原子能機構制定的安全標準包括安全基本法則、安全要求、安全導則、應急響應系列等,見表1,是各締約國根據相關國際公約來評價其遵循情況的強有力工具,對涉核船舶的規則和標準制定起到了積極的推動作用[3]。

表1 國際原子能機構安全標準
2013年,國際原子能機構發布《可移動核電站(TNPPs)法律、機制問題初步研究》報告,專門就可移動核電站有關的政策、法律和標準規范的適用性進行分析,指出國際原子能機構當前的安全標準和要求適用于可移動核電站。
1.《中華人民共和國核安全法》
《中華人民共和國核安全法》是中國關于核安全領域的重要法律,共有八章,主要內容包括核設施的建設和運行,核材料、放射性廢物的管理和處置,核事故應急等,并規定了保障信息公開和實行監督檢查的措施,以及相關法律責任等。其中對涉核船舶的相關規定總結如下:
核能船舶建設前需要獲得國家主管部門的許可,嚴格遵守制度流程,建立完整的安全管理制度,確定安全保護級別;
國家根據核設施的性質和風險程度等因素,對核設施實行分類管理,對核設施的選址和建設進行統籌規劃、科學論證、合理布局;
涉核船舶營運單位必須建立健全核事故應急預案和應急聯動機制,并保持信息公開以及接受有關部門監督檢查。
2.《中華人民共和國海上交通安全法》
《中華人民共和國海上交通安全法》(2021年修訂)共有十章內容,涉及核動力船舶的法規主要在第30條和第54條,具體規定如下:
(1)核動力船舶、載運放射性物質的船舶在國務院交通運輸主管部門劃定的引航區內航行、停泊或者移泊的,應當向引航機構申請引航;
(2)外國籍核動力船舶、載運放射性物質或者其他有毒有害物質的船舶進出中華人民共和國領海的,應向海事管理機構報告。
3.《乏燃料運輸管理辦法》
《乏燃料運輸管理辦法》(征求意見稿)是中國國內關于乏燃料(包括核廢料)運輸管理的具體規定,內容涉及運輸審批、運輸過程作業要求、水路運輸作業要求、安全與應急等,明確規定了涉核船舶在進行乏燃料的運輸過程中要采取的一系列安全措施,以及監管和檢查要求。其對海上浮動核電站通航安全也具有重要的指導和參考價值。
4.其他法規
《船舶引航管理規定(2021年)》第九條規定,核動力船舶、載運放射性物質的船舶在交通運輸部劃定的海上引航區內航行、停泊或者移泊的,應當向引航機構申請引航。《民用核安全設備監督管理條例》(2019修訂)和《核動力廠人員的招聘、培訓和授權》對民用核安全設備、運營單位及能勝任核動力廠人員的招聘、培訓、授權等都做了嚴謹細致的要求。
海上浮動核電站通航前的安全保障措施,是實現安全航行的基本前提,對整個通航過程具有至關重要的意義。
鑒于海上浮動核電站特殊性,建議在正式通航前,應進行船舶操縱模擬試驗,對船舶進出港、靠離泊操縱安全等進行論證。
航線設計應基于現行海圖、通航管理資料,如有更新,應及時調整。需要注意的是,設計航線僅作為涉核船舶通航的參考,駕駛人員應根據船舶抗風浪等級等條件,結合氣象海況、航行警告等海上安全信息,靈活調整航線,做好航次計劃,確保船舶及人員安全。
開展風險評估,即對某一風險事件給生命、財產等各個方面造成的影響和損失的可能性進行量化分析,以提前預測和規避風險。海上浮動核電站在通航前,建議對其航行、泊穩、作業等環節開展風險評估,進行科學分析,為制訂航行計劃和應急預案提供依據。
同時,結合海上浮動核電站特點,有針對性地制訂各類應急預案,并定期演習,結合運營和演習過程中發現的問題,不斷完善提高預案的實用性和可操作性。應急預案可包括溢油應急預案,船舶碰撞應急預案,船舶失控應急預案,船舶擱淺應急預案,火災、爆炸應急預案,人員落水、傷亡應急預案,人員疏散應急預案,防臺、抗風應急預案,核泄漏應急預案,核輻射事故應急處理預案等。
建議參考《海港總體設計規范》、《海港水文規范》等相關規范要求,借鑒國內外相關通航管理經驗,并結合船舶操縱模擬試驗,對海上浮動核電站的作業標準進行論證,確定通航氣象水文極限條件、作業時間等。
一是在進出港、引航等作業前,應與海事主管機關提前溝通,按照“一事一議”的原則,確定具體通航方案。
二是海上浮動核電站人員較多,包括核電站工作人員與船員,須開展特殊的人員適任培訓。此外,船長和核電站值長的職責分工也需進一步明確,這些問題都需要業主單位與海事主管機關等部門協商確定。海上浮動核電站船員及工作人員可參考《國際載運工業人員船舶安全規則》(IP規則)進行培訓,取得相應的證書后方可上崗工作。
海上浮動核電站航行期間,業主單位、駕引人員、主管機關及其他相關方須密切配合,確保航行安全,防止產生污染。
在我國,海上浮動核電站屬于新興事物,海事主管機關監管和服務等均無經驗可循,業主單位需要與主管機關密切合作,比如,在進出港或通過限制性通航水域期間,及時向海事主管機關申請發布航海通告,必要時實行交通管制,建議在進出港或通過限制性通航水域期間申請海巡船、拖輪等護航,具體護航方案可參考乏燃料運輸船舶進出港、相關危險品船舶護航標準及現有港口通航管理經驗,與海事主管部門、港口方協商確定。
2021年乏燃料運輸船進出遼寧紅沿河核電碼頭時,在大連水域進行了全程護航[4],相關方提供4艘服務船作為護航船,布置在乏燃料運輸船前后1 n mile和左右500 m位置,進港全程伴隨安全服務:一艘船在乏燃料運輸船既定航線前方清理航路,提醒其他船舶規避;一艘船在乏燃料運輸船后方警戒,防止漁船和其他機動性強的小型船追越;兩艘船分別在左右兩側警戒,防止無關船舶靠近和穿越。
建議與相關主管部門、航海保障單位、救助機構建立協同機制,各單位隨時掌握海上浮動核電站航行狀態,確保發生緊急情況時快速應變。
氣象導航充分考慮浪、涌、風、流等因素,引導船舶航行期間避開風險較大的時間和海域,確保航行安全。
海上浮動核電站通行他國海域或停泊他國港口時,可參考核動力商船經驗,提前向當地主管機關申請并接受特殊監督:
(1)安全鑒定書應提前送交擬前往的港口國政府,以使其有充裕時間評定船舶的安全性。
(2)確保核能船舶安全證書和其他有關文件在船并有效、設施設備安全可靠、人員熟悉各項程序并能熟練操作,以順利通過港口國主管機關特殊檢查。
(3)當船舶發生任何可能造成人員或環境危害的事故時,船長應立即向當地主管機關報告。
海上搜救是航海保障的重要組成部分,是保證海上安全的“最后一道防線”。船舶一旦發生險情,應立即按照相關預案或應急部署表的要求進行自救,同時應考慮以下救援方式:
一是尋求附近船舶救援。由于專業救助單位往往距離遇險船較遠,救助力量不能第一時間趕往救助現場,因此船舶互救是大部分海上險情的有效救助手段。
二是尋求專業救助機構救援。目前,我國初步組建了完整的專業立體海上救助網絡,海上浮動電站發生事故時應立即啟動應急預案,并第一時間報警尋求專業力量救援。我國海上搜救組織包括各級海上搜救中心、海事管理機構及其他海上搜救組織,如中國海上搜救中心、海事局、漁業主管部門、衛生主管部門、海洋局、信息產業主管部門等。
本文梳理了海上浮動核電站通航涉及的國內外法規和規范標準,提出海上浮動核電站通航前、航行期間的安全保障措施和注意事項。航行前充分準備、科學開展風險評估并制訂應急預案,航行期間做好交通管理和保障服務等,可以最大限度地降低海上浮動核電站航行事故發生概率;同時,對船員進行良好培訓、完善海上救援機制,可以確保在緊急情況下快速響應和有效處置。
本文只是對海上浮動核電站通航安全保障方面的初步探索,鑒于目前我國尚無海上浮動核電站通航實例,缺少實際的經驗和教訓總結,必然還存在未知風險,建議業主方、主管機關和科研機構合作開展專題研究,進一步完善海上移動核設施通航管理制度,完善各項應急預案,同時加強國際合作與交流,以推動我國海洋核動力平臺事業健康發展。