熊 驍,張 根,任麗麗,孔祥金,趙 木,姚振宇
(中核環(huán)保工程設(shè)計(jì)研究有限公司,北京 100089)
中國(guó)核電經(jīng)歷了十余年的快速發(fā)展時(shí)期,截至2021年6月,我國(guó)商運(yùn)核電機(jī)組49臺(tái),總裝機(jī)容量5102.7萬(wàn)千瓦,居全球第三位。若按每臺(tái)百萬(wàn)千瓦核電機(jī)組每年產(chǎn)生廢物包體積50立方米保守估算,則我國(guó)現(xiàn)年產(chǎn)生放射性廢物包體積為2495 m3[1]。作為核電廠運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)之一,對(duì)放射性廢物進(jìn)行科學(xué)有效的管理,達(dá)到廢物最小化的目的,對(duì)核電廠的運(yùn)行、環(huán)境保護(hù)以及公眾安全都具有重大意義。
為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境與核能行業(yè)的健康發(fā)展,保障核電廠的安全運(yùn)行,生態(tài)環(huán)境部對(duì)國(guó)內(nèi)核電廠的放射性廢物管理工作高度重視,并采取了多項(xiàng)措施。包括有:頒布相關(guān)的核安全導(dǎo)則,制定對(duì)應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn),提供相關(guān)的技術(shù)參考文件,開(kāi)展針對(duì)性的監(jiān)督檢查。各核電廠根據(jù)自身的工藝特點(diǎn)與流程,結(jié)合相關(guān)的規(guī)章制度,設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的廢物管理路徑。
本文根據(jù)我國(guó)核電廠的基本分類,選取了有代表性的秦山一期核電廠、大亞灣核電廠和三門核電廠,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、訪談?wù){(diào)查和文獻(xiàn)調(diào)查等方法,分析它們的管理路徑,結(jié)合生態(tài)環(huán)境部對(duì)核與輻射監(jiān)管的要求,提出了綜合管理路徑。旨在為國(guó)家監(jiān)管部門的放射性廢物監(jiān)管提供技術(shù)支持,并為核電廠優(yōu)化改進(jìn)管理路徑提供建議參考。
遵循合理可達(dá)到盡量低原則(As Low As Reasonably Achievable,簡(jiǎn)稱ALARA),在法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則等要求的指導(dǎo)下,以國(guó)家監(jiān)督管理體系為指導(dǎo),設(shè)立放射性廢物管理最優(yōu)化管理目標(biāo),從而在核電廠內(nèi)部建立運(yùn)行良好的管理體系。其主要包括:法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、管理制度及組織結(jié)構(gòu)、企業(yè)文化和技術(shù)手段等;促進(jìn)核電廠在放射性廢物處理方面做出積極主動(dòng)的改進(jìn)技術(shù)或引用新型技術(shù),促使核電廠積極落實(shí)廢物最小化的理念,以求實(shí)現(xiàn)核電廢物最小化的目的。
秦山一期核電廠設(shè)立了放射性廢物處理運(yùn)行管理部門,建立了放射性廢物處理設(shè)施,采用三級(jí)放射性廢物管理層級(jí)。依照職責(zé)分工,公司一名副總經(jīng)理為總負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)全公司的放射性廢物管理工作,部門管理則由對(duì)口的職能處室根據(jù)分工進(jìn)行管理與監(jiān)督,設(shè)施的運(yùn)行和維護(hù)等工作由具體的專業(yè)部門負(fù)責(zé)。放射性廢物管理路徑如圖1所示。
大亞灣核電廠采取以“生產(chǎn)廠長(zhǎng)負(fù)責(zé),電廠三廢委員會(huì)及三廢管理小組參與協(xié)調(diào),各相關(guān)職能處科各司其職”的管理模式??傌?fù)責(zé)人是生產(chǎn)部的副經(jīng)理,負(fù)責(zé)核電廠的三廢處理工作;“三廢”委員會(huì)的主要任務(wù)是協(xié)助經(jīng)理對(duì)核電廠的三廢處理工作進(jìn)行管理;“三廢”工作小組主要是管理三廢處理的相關(guān)技術(shù),并進(jìn)行日常工作的協(xié)調(diào)[3]。大亞灣核電廠的放射性廢物管理路徑如圖2所示。
圖2 大亞灣廢物管理路徑圖Fig.2 Waste management roadmap of Daya Bay nuclear power plant
(1)“三廢”委員會(huì)
“三廢”委員會(huì)的負(fù)責(zé)人是主管生產(chǎn)的副經(jīng)理,秘書則由運(yùn)行處負(fù)責(zé)三廢管理的工程師擔(dān)任,其余成員是生產(chǎn)系統(tǒng)中各相關(guān)處的處長(zhǎng)或副處長(zhǎng)?!叭龔U”委員會(huì)主要是制定相關(guān)的政策,致力于減少三廢的產(chǎn)生和排放,同時(shí),幫助負(fù)責(zé)人
協(xié)調(diào)三廢管理與排放工作。
(2)“三廢”工作小組
“三廢”工作小組由生產(chǎn)系統(tǒng)中各相關(guān)處的主管工程師和科長(zhǎng)等組成,受“三廢”委員會(huì)管轄,主要是承擔(dān)其委托的工作,并討論生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的技術(shù)問(wèn)題,形成相應(yīng)的建議報(bào)送“三廢”委員會(huì)。
三門核電廠采用的是分散與集中相結(jié)合的廢物管理路徑,配套設(shè)立了ALARA委員會(huì),由主管物理保健科的公司副總經(jīng)理?yè)?dān)任組長(zhǎng),成員為公司各處室處長(zhǎng)。
ALARA委員會(huì)下設(shè)放射性廢物最小化組(Waste Minimization Team,簡(jiǎn)稱WMT),組長(zhǎng)由保健物理處處長(zhǎng)擔(dān)任,副組長(zhǎng)由防護(hù)支持科科長(zhǎng)擔(dān)任,小組秘書由防護(hù)支持科放廢管理工程師擔(dān)任,成員由保健物理處、運(yùn)行處、維修處、化學(xué)處、設(shè)備管理處、技術(shù)支持處、生產(chǎn)計(jì)劃處和環(huán)境應(yīng)急處等指定人員(工程師及以上)擔(dān)任[4]。
三門核電廠單臺(tái)機(jī)組的核島廢物處理系統(tǒng)能獨(dú)立處理核島廠房?jī)?nèi)產(chǎn)生的放射性廢氣、正常運(yùn)行及預(yù)期運(yùn)行事件產(chǎn)生的放射性廢液,并能分類收集和暫存放射性固體廢物。核島廢物處理系統(tǒng)無(wú)法處理的放射性廢液和固體廢物,都將在全廠共用的廠址放射性廢物處理設(shè)施(Site Radioactive Waste Treatment Facilities,簡(jiǎn)稱SRTF)內(nèi)集中處理[5]。三門核電廠的廢物管理路徑如圖3所示。
圖3 三門核電廠廢物管理模式路徑圖Fig.3 Path map of waste management modein Sanmen nuclear power plant
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與資料查閱等方式,本文列舉了三座核電廠的放射性廢物管理路徑并將其廢物管理模式進(jìn)行了優(yōu)勢(shì)與不足的對(duì)比分析,見(jiàn)表1。
表1 代表性核電廠管理模式對(duì)比分析Table1 Comparativeanalysisof management modesof representativenuclear power plants
通過(guò)上述的比較與分析,現(xiàn)有核電廠根據(jù)核電機(jī)組的運(yùn)行特點(diǎn)與自身的工作方式,都建立了各自的廢物管理路徑。在保障核電廢物的收集與處理上,都發(fā)揮著重要作用。但上述管理路徑都存在著一定不足。因此,本文結(jié)合核電廠對(duì)廢物處理的管理需求,開(kāi)展了綜合管理路徑的設(shè)計(jì)建議。
核電廠自身要做好本廠的各階段“可行性分析報(bào)告”“環(huán)境影響報(bào)告書”和“安全分析報(bào)告”等相關(guān)的工作。
在核電廠內(nèi)部設(shè)立放射性廢物管理處,配套應(yīng)用放射性廢物管理信息系統(tǒng),主要開(kāi)展以下工作:一是負(fù)責(zé)本廠的放射性廢物處理工作,從廢物分類到最終的處理上,做好對(duì)應(yīng)的安排與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì);二是負(fù)責(zé)開(kāi)展放射性廢物處理技術(shù)的科研、廢物最小化的企業(yè)宣傳以及員工的技能與意識(shí)培訓(xùn);三是制定電廠的廢物最小化策略、廢物最小化大綱和編制廢物最小化年報(bào)等工作;四是負(fù)責(zé)與監(jiān)管部門的對(duì)接工作,方便監(jiān)管部門快速全面的了解核電廠放射性廢物的處理情況。
監(jiān)管部門配套的監(jiān)管點(diǎn)如下:
(1)監(jiān)管部門應(yīng)嚴(yán)格審評(píng)核電廠編寫的各階段“可行性研究報(bào)告”“環(huán)境影響報(bào)告書”“安全分析報(bào)告”和“退役申請(qǐng)”等文件中的廢物最小化篇章,提出相應(yīng)需求與修改意見(jiàn),從監(jiān)管層面推動(dòng)核電廠各階段落實(shí)廢物最小化。
(2)監(jiān)管部門針對(duì)核電廠成立的放射性廢物管理機(jī)構(gòu),要開(kāi)展日常與年度的檢查工作。檢查的內(nèi)容主要包括:核電廠放射性廢物管理機(jī)構(gòu)制定的核電廠廢物最小化政策、廢物最小化大綱、廢物產(chǎn)生量目標(biāo)值以及核電廠放射性廢物管理機(jī)構(gòu)編制的廢物最小化年報(bào)。
(3)監(jiān)管部門針對(duì)核電廠的放射性廢物處理機(jī)構(gòu)與處理設(shè)施,要開(kāi)展日常檢查工作。檢查內(nèi)容主要包括:放射性廢氣與放射性廢液的處理工藝運(yùn)行情況;核電廠流出物的排放情況;放射性固體廢物的處理情況;對(duì)于暫存的廢物,了解廢物的貯存狀態(tài)、核電廠的管理情況;廢物處理設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)與檢修記錄;放射性廢物的分類情況。
(4)監(jiān)管部門針對(duì)核電廠的放射性廢物管理與處理機(jī)構(gòu),還要開(kāi)展以下檢查工作,主要內(nèi)容為:放射性廢物處理技術(shù)的科研情況,核電廠對(duì)于放射性廢物最小化的宣傳情況,工藝生產(chǎn)線員工的技能培訓(xùn)情況,工藝生產(chǎn)線員工的個(gè)人劑量情況。
具體路徑如圖4所示。
圖4 放射性廢物管理綜合路徑圖Fig.4 Comprehensiveroadmap for radioactivewastemanagement
每個(gè)核電廠都有自身的固體廢物信息管理系統(tǒng),從廢物產(chǎn)生開(kāi)始到產(chǎn)生固體廢物全流程管理。操作流程如下:廢物產(chǎn)生部門提出廢物申請(qǐng),審核部門根據(jù)實(shí)際情況判定,認(rèn)為是廢物的進(jìn)入信息管理系統(tǒng),并進(jìn)入處理流程;認(rèn)為不是廢物的,進(jìn)行去污或其他工序后繼續(xù)使用。該系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)審批管理系統(tǒng),但也間接實(shí)現(xiàn)了信息收集統(tǒng)計(jì)及管理的功能。
目前,各核電廠的廢物管理信息系統(tǒng)各不相同,究其原因,是由于堆型不同,對(duì)廢物分類和理解也不同。
建議監(jiān)管部門通過(guò)專家論證與各核電廠討論,制定出廢物歸類管理辦法,同時(shí)配套一個(gè)操作系統(tǒng),建立起一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)家放射性廢物信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可基于現(xiàn)代IT平臺(tái),主要分為兩部分,一是中央控制,形成一個(gè)集成的多用戶方案;二是自動(dòng)化,系統(tǒng)能自動(dòng)收集和監(jiān)測(cè)放射性廢物的產(chǎn)生、運(yùn)輸、接收、處理、整備、確定處置地址和注銷,以及它們的狀況、性質(zhì)和位置的變化。
根據(jù)核電廠放射性廢物的管理需求,以及配合監(jiān)督部門檢查的需要,可以在核電廠內(nèi)設(shè)立放射性廢物管理處,可以有針對(duì)性的對(duì)放射性廢物進(jìn)行管理,并有利于處理與監(jiān)管部門的接口。放射性廢物管理處的設(shè)想路線,如圖5所示。
圖5 放射性廢物管理處機(jī)構(gòu)管理路線圖Fig.5 Organization management roadmap of radioactivewastemanagement office
目前國(guó)內(nèi)的核電廠由于建設(shè)時(shí)期不同,因而對(duì)各自的核廢物處理上,采取了不同的管理路徑。盡管每座核電廠都較好地處理好各自產(chǎn)生的放射性廢物,但仍有不足,且不同的管理路徑面對(duì)國(guó)家監(jiān)管部門的監(jiān)督與管理要求時(shí),尚有一定差距。
本文通過(guò)對(duì)比分析國(guó)內(nèi)三座代表性核電廠的管理路徑,結(jié)合監(jiān)管部門的管理需求,提出以下建議:通過(guò)建立國(guó)家級(jí)放射性廢物管理信息系統(tǒng),配套在核電廠內(nèi)部設(shè)立放射性管理處,形成在國(guó)內(nèi)核電廠內(nèi)具有普遍適用性的放射性廢物綜合管理路徑。