詹仲良
“讓中國核電照亮世界”,核電安全是引擎。
2011年日本福島核事故之后,全世界的目光再次聚焦核電安全。針對福島核事故的經(jīng)驗(yàn)反饋,大亞灣核電基地制訂并完成了50余項(xiàng)福島后安全改進(jìn)行動(dòng),其中,核電站非能動(dòng)應(yīng)急高位冷卻水源系統(tǒng)(簡稱“高位冷卻水源系統(tǒng)”)的研發(fā)及其成功應(yīng)用,提高了我國核電站應(yīng)對極端自然災(zāi)害的能力,提升了核電站的安全性和可靠性,也標(biāo)志著我國核電站安全水平邁上了一個(gè)新臺(tái)階。
2015年9月28日,中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)2014年度中國電力創(chuàng)新獎(jiǎng)評選結(jié)果揭曉,高位冷卻水源系統(tǒng)榮獲“中國電力創(chuàng)新獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)”。這一殊榮是對項(xiàng)目科技創(chuàng)新的高度肯定。
創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,護(hù)航核電安全
高位冷卻水源系統(tǒng)由大亞灣核電運(yùn)營管理有限責(zé)任公司(簡稱“大亞灣運(yùn)營公司”)牽頭研制。作為我國核電行業(yè)第一家專業(yè)化的運(yùn)營管理公司,該公司始終將安全視作核電站的生命線,“核安全高于一切”、“安全就是效益”的文化導(dǎo)向也早已深入大亞灣人的骨子里。自商運(yùn)以來,大亞灣核電基地建立了一整套具有縱深防御特點(diǎn)的內(nèi)部安全管理組織體系,從管理規(guī)程到執(zhí)行規(guī)程,再到具體的技術(shù)規(guī)程和運(yùn)行、維修、系統(tǒng)設(shè)備改造規(guī)程,完整覆蓋了一座核電站的每一個(gè)生產(chǎn)管理環(huán)節(jié),具體化為白紙黑字的文件就高達(dá)3萬多份。
高位冷卻水源系統(tǒng)正是劍指核電站運(yùn)行安全的項(xiàng)目,也是核電行業(yè)首次系統(tǒng)考慮核電站應(yīng)對超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的薄弱環(huán)節(jié)分析和應(yīng)對措施的項(xiàng)目。
該項(xiàng)目歷時(shí)三年半,大亞灣運(yùn)營公司與合作單位研發(fā)了一套在核電站現(xiàn)有冷卻水源喪失事故狀況下,能夠?yàn)楹穗娬咎峁﹤溆脩?yīng)急冷卻水的應(yīng)急冷卻水源系統(tǒng)。據(jù)專家介紹,在核電廠發(fā)生類似日本福島超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況下,可通過應(yīng)急冷卻水源系統(tǒng)將高位水源儲(chǔ)水以自然重力方式引入輔助給水系統(tǒng)或乏燃料冷卻系統(tǒng),對其進(jìn)行非能動(dòng)補(bǔ)水,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆和乏燃料的冷卻,為電源恢復(fù)和最終熱阱恢復(fù)爭取時(shí)間,從而為反應(yīng)堆和乏燃料水池的安全提供一條冗余的成功途徑。
該系統(tǒng)的成功研發(fā),大大提高了我國核電站應(yīng)對極端自然災(zāi)害的能力,使得堆芯融毀事故從理論上降低到百萬年一次的概率,放射性早期釋放事故降低到千萬年一次的概率,使得我國運(yùn)營核電站具備三代堆型的安全特征,標(biāo)志著我國核電站安全運(yùn)行水平達(dá)到了一個(gè)全新的高度。
目前,該系統(tǒng)已在嶺澳二期2號(hào)機(jī)建設(shè)完成示范工程建設(shè),其中,高位水箱采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),可以抵御8級(jí)地震和臺(tái)風(fēng)飛射物的侵害;傳輸管線采用柔性設(shè)計(jì)和快速連接設(shè)計(jì),具備快速響應(yīng)、快速修復(fù)能力;高位水源儲(chǔ)水量達(dá)5200立方米,可在極端自然災(zāi)害引起的事故工況下,滿足堆芯、乏燃料水池超過3天的用水需求。
該項(xiàng)目的示范意義和應(yīng)用價(jià)值也在持續(xù)凸顯,目前,高位水源系統(tǒng)方案已確定將在遼寧紅沿河5、6號(hào)機(jī)組得到推廣應(yīng)用;高位水源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中的利用移動(dòng)泵實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器注入方案、安全殼噴淋注入方案、乏池補(bǔ)水方案、換料(PTR)水箱補(bǔ)水方案、輔助給水系統(tǒng)(ASG)水箱補(bǔ)水方案等已經(jīng)在中廣核運(yùn)行機(jī)組和在建機(jī)組上得到了應(yīng)用;示范工程中移動(dòng)柴油機(jī)泵為福島事故后國內(nèi)首臺(tái)移動(dòng)柴油機(jī)泵,已在核電行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。
大亞灣運(yùn)營公司的安全文化早已滲透成為每位員工的行為習(xí)慣甚至生活方式。公司形成了以安全文化為核心的企業(yè)文化,不遺余力鞏固“安全至上”、“一次把事情做好”、“按程序辦事”等安全文化理念,為電站安全運(yùn)營提供著源源不斷的內(nèi)生動(dòng)力。
瞄準(zhǔn)國際一流,堅(jiān)守質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)
持續(xù)二十多年的安全生產(chǎn)業(yè)績,是對大亞灣核電基地堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新、踐行質(zhì)量理念的最好佐證。質(zhì)量是始終如一的零缺陷追求,是不斷刷新的國際先進(jìn)的數(shù)據(jù)記錄。其中值得稱道的是,截至2015年12月31日,嶺澳核電站一期1號(hào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)連續(xù)安全運(yùn)行3598天,在全球64臺(tái)同類型機(jī)組中排名第一;大亞灣核電站2號(hào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)連續(xù)安全運(yùn)行2482天,在全球64臺(tái)同類型機(jī)組中排名第三。2015年法國電力公司舉辦的國際同類型核電機(jī)組年度安全業(yè)績挑戰(zhàn)賽中,公司榮獲“能力因子”項(xiàng)目的第一名,公司已連續(xù)七年獲得此項(xiàng)目的第一名。至此,公司在該安全業(yè)績挑戰(zhàn)賽中已累計(jì)獲得32項(xiàng)次第一名。
對質(zhì)量近乎苛刻的要求,帶來了不斷增長的效益。截至2015年12月31日,大亞灣核電站、嶺澳核電站一期、嶺澳核電站二期六臺(tái)機(jī)組年度累計(jì)上網(wǎng)電量達(dá)453.78億千瓦時(shí),其中年度輸港電量為117.42億千瓦時(shí)。大亞灣核電基地累計(jì)商運(yùn)上網(wǎng)電量達(dá)5730.92億千瓦時(shí),其中輸送香港的電量累計(jì)已超2100億千瓦時(shí),達(dá)2120.19億千瓦時(shí),
輸港電量占香港用電量的四分之一,也就是說每四戶家庭就有一戶使用大亞灣核電站的電,整個(gè)基地的上網(wǎng)電量約占廣東省用電量的十分之一,清潔的能源為保障粵港兩地經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入了動(dòng)力。
質(zhì)量體現(xiàn)在不斷的科技創(chuàng)新以及自主化努力。于1997年開建的嶺澳核電站一期以大亞灣核電站為參考,進(jìn)行了52項(xiàng)重要技術(shù)改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了工程管理自主化、建筑安裝施工自主化、調(diào)試和生產(chǎn)準(zhǔn)備自主化,實(shí)現(xiàn)了部分設(shè)計(jì)自主化和部分設(shè)備制造國產(chǎn)化。最終,該工程不僅實(shí)現(xiàn)了30%的整體國產(chǎn)化率,更實(shí)現(xiàn)了可媲美國際同類核電站的先進(jìn)水平。2002年11月,國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)對嶺澳核電站一期進(jìn)行運(yùn)行前安全評審后,給予高度評價(jià):“嶺澳一期的大部分指標(biāo)都可以與新的IAEA國際安全標(biāo)準(zhǔn)相媲美,其業(yè)績將成為全球核工業(yè)界極有價(jià)值的參照”。
為進(jìn)一步提高安全性和經(jīng)濟(jì)性,嶺澳核電站二期于2005年開始主體工程的建設(shè),研發(fā)建設(shè)人員實(shí)施了15項(xiàng)重要技術(shù)改進(jìn)和40余項(xiàng)其它技術(shù)改進(jìn),其中包括采用數(shù)字化儀控和先進(jìn)控制室、先進(jìn)燃料組件、半速汽輪發(fā)電機(jī)組等,為我國研發(fā)具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)ACPR1000+打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過嶺澳核電站二期的項(xiàng)目建設(shè),大亞灣基本形成自主技術(shù)品牌核電站設(shè)計(jì)自主化和設(shè)備制造國產(chǎn)化能力,該項(xiàng)目也榮獲了2012—2013年度國家優(yōu)質(zhì)投資項(xiàng)目特別獎(jiǎng)。
質(zhì)量還體現(xiàn)在低能耗和可持續(xù)發(fā)展。大亞灣核電基地各電站投運(yùn)以來,放射性廢氣、廢液年排放量遠(yuǎn)低于國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn),放射性固體廢物的年產(chǎn)生量低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),核電作為清潔能源,還彰顯了建設(shè)環(huán)境友好、資源節(jié)約型企業(yè)的要義。數(shù)據(jù)顯示,與同等規(guī)模的燃煤電站相比,大亞灣核電基地六臺(tái)百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組(按上網(wǎng)電量453.78億千瓦時(shí)計(jì)算),2015年少消耗標(biāo)煤約1480萬噸,減少向環(huán)境排放:二氧化碳約3650萬噸,二氧化硫約35萬噸,氮氧化物約23萬噸,相當(dāng)于種植了約10萬公頃森林?;谏鲜鲈诃h(huán)境保護(hù)方面的突出貢獻(xiàn),大亞灣核電基地入選了“中國美麗電廠”,并榮獲“生態(tài)美”專項(xiàng)獎(jiǎng)。
在質(zhì)量面前,大亞灣核電基地從起步之初就高目標(biāo)、嚴(yán)要求,“10個(gè)0”即是如此——零非計(jì)劃停機(jī)停堆、主控室零報(bào)警、零泄漏、零誤排放、零人員傷害、零內(nèi)污染、零火災(zāi)、零燃料缺陷、零人員超年度輻射限值、零特許申請。
實(shí)現(xiàn)高起點(diǎn)起步后,大亞灣更是在創(chuàng)新中發(fā)展,在發(fā)展中創(chuàng)新,從“一長一短一高一低” (更長的燃料循環(huán)、更短的大修工期、更高的設(shè)備可靠性、更低的人因失誤率)4個(gè)領(lǐng)域全面提升安全運(yùn)營水平,實(shí)現(xiàn)軟硬實(shí)力雙驅(qū)動(dòng)。
聚焦人因工程研究,追求“零缺陷”
國際范圍內(nèi),核電站能夠安全運(yùn)行六十多年,與人因失誤風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防和應(yīng)對密不可分。大亞灣運(yùn)營公司一直致力通過技術(shù)、管理和文化等多重手段,推行一系列防止人因失效的措施,力圖從源頭上遏制人的犯錯(cuò)“苗頭”,追求“零缺陷”目標(biāo)。
大亞灣運(yùn)營公司建設(shè)了國內(nèi)核電行業(yè)首家行為訓(xùn)練中心,每一位現(xiàn)場運(yùn)行人都要在這里接受嚴(yán)格的崗前行為訓(xùn)練,通過實(shí)景演練來規(guī)范行為習(xí)慣。在大亞灣核電基地廠區(qū),不少現(xiàn)場人員胸前掛著7張防人因失誤工具卡,很多公共區(qū)域也時(shí)刻懸掛這些卡片,提醒員工在工作中對照執(zhí)行。為了規(guī)范人的行為,公司還將規(guī)程覆蓋到了每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),在大亞灣,沒有程序不能進(jìn)行任何操作,從總經(jīng)理到普通員工無一例外,“按程序辦事”的文化深入人心。
核電站人因工程技術(shù)研究所,也是核電站安全運(yùn)營的幕后英雄之一。服務(wù)于大亞灣核電基地的人因工程技術(shù)研究所(以下簡稱“研究所”)致力于研發(fā)智能化設(shè)施來自動(dòng)采集、分析、整理人因事件相關(guān)數(shù)據(jù),綜合人因失誤的特點(diǎn),識(shí)別出目前機(jī)組潛在的人因失誤陷阱,以有針對性地提出改進(jìn)方案,并借由硬件(人機(jī)接口改進(jìn))與軟件(防人因訓(xùn)練課程體系)的建設(shè),有效減少人因失誤風(fēng)險(xiǎn),降低核電事故發(fā)生概率。
目前,研究所確立了四大研究方向:一是核電站人員生理、心理行為研究,二是核電站主控室人機(jī)接口研究,三是核電站人因事件分析與研究,四是核電站防人因訓(xùn)練場景研發(fā)。
天道酬勤。研究所充分利用大亞灣核電基地20多年的核電運(yùn)營管理經(jīng)驗(yàn),依托現(xiàn)有培訓(xùn)設(shè)施及技術(shù)優(yōu)勢,已經(jīng)交出了靚麗的研究成績單:成功研發(fā)出M310、CPR1000機(jī)組人機(jī)接口改進(jìn)方案設(shè)計(jì)與驗(yàn)證平臺(tái);完成了4套CPR1000機(jī)組SOP(標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)程序)及防人因研發(fā)平臺(tái)研發(fā);完成10余項(xiàng)人機(jī)接口改進(jìn)方案的研究與驗(yàn)證,并建立人機(jī)接口改進(jìn)方案研究標(biāo)準(zhǔn)流程;“防人因失誤訓(xùn)練”標(biāo)準(zhǔn)課程體系成功在多個(gè)基地得到推廣……
人因工程技術(shù)的研究意義重大,通過課題、項(xiàng)目的研究確立一整套的標(biāo)準(zhǔn)、體系,這將大大提升電廠安全管理水平,而隨著后續(xù)項(xiàng)目成果在國內(nèi)乃至國際范圍的推廣,其對核電安全生產(chǎn)的提升乃至核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展所產(chǎn)生的戰(zhàn)略意義將凸顯放大。
隨著國務(wù)院核準(zhǔn)建設(shè)“華龍一號(hào)”,國內(nèi)核電新項(xiàng)目將加速重啟,我國核電“走出去”也將邁出更強(qiáng)有力的步伐。速度終有上限,安全永無止境。安全之余核電發(fā)展,將始終是無條件堅(jiān)守的底線。大亞灣核電站20余年的安全運(yùn)行,不僅為我國核電發(fā)展積累了有益的經(jīng)驗(yàn),更堅(jiān)定了社會(huì)各界對核電安全的信心。
無疑,大亞灣核電基地作為中國大型商用核電站的開山之作,將繼續(xù)以出色的業(yè)績和技術(shù)、管理的持續(xù)創(chuàng)新,為核電可持續(xù)發(fā)展以及核電“出?!蓖七M(jìn),擔(dān)當(dāng)好堅(jiān)實(shí)的“大后方”。