福岛核电站事故原因

2024-09-21

福岛核电站事故原因(精选8篇)

福岛核电站事故原因 篇1

福岛核电站事故之浅见

中广核台山核电2011届准员工

葛智伟

一、福岛核电站简介 a)、核电站介绍

福岛核电站位于北纬37度25分14秒,东京141读2分,地处日本福岛工业区。它是目前世界最大的核电站,由福岛一站、福岛二站组成,均为沸水堆。福岛一站

机组

1号机

2号机

3号机

4号机

5号机

6号机

福岛二站 堆型

BWR-3 BWR-4 BWR-4

BWR-4 BWR-4 BWR-5

服役

1970 1974 1976

1978 1978 1979

电功率

460MW 784 MW 784 MW

784 MW 784 MW

1100 MW

核岛供应商

General Electric

General Electric

Toshiba

Hitachi

Toshiba

General Electric

机组

1号机

2号机

3号机

堆型

BWR-5

BWR-5

BWR-5

服役

1982

1984

1985

电功率

1100MW

1100MW

1100MW

核岛供应商

Toshiba

Hitachi

Toshiba 4号机

BWR-5 1987 1100MW Hitachi

b)、沸水堆系统

双层安全壳结构,内层是钢衬安全壳,外层 是混凝土安全壳。

全厂断电时,压力容器内高压蒸汽通过主蒸汽管线的安全阀释放到安全壳内的抑压水池。全厂断电时,非能动隔离冷凝系统可以排除部分衰变热,但按设计能力不足以冷却堆芯。这也是日本地震造成断电之后,福岛核电引发融堆现象的直接原因。c)、历史事故

1978年,福岛第一核电站曾经发生临界事故,但是事故一直被隐瞒至2007年才公之于众。2005年8月,里氏7.2级地震导致福岛县两座核电站中存储核废料的

2006年,福岛第一核电站6号机组曾发生放射性物质泄漏事故。

2007年,东京电力公司承认,从1977年起在对下属3家核电站总计199次定期检查中,这家公司曾篡改数据,隐瞒安全隐患。其中,福岛第一核电站1号机组,反应堆主蒸汽管流量计测得的数据曾在1979年至1998年间先后28次被篡改。原东京电力公司董事长因此辞职。

2008年6月,福岛核电站核反应堆5加仑少量放射性冷却水泄漏。官员称这没有对环境和人员等造成损害。

二、福岛核电站事故分析

1、福岛核电站事故后果 截至 3 月 16 日下午,福岛第一核电站 6 座反应堆及福岛第二核电站 4 座反应堆现状如下:

福岛第一核电站

1号反应堆:冷却系统失灵,核芯部分融毁,冒出蒸气,氢爆炸导致建筑物受损,海水注入进行中;

2号反应堆:冷却系统失灵,海水注入进行中,燃料棒曾短时完全暴露出水面,冒出蒸气,受 3号反应堆爆炸影响建筑物受损,安全壳受损,有可能发生融毁;

3号反应堆:冷却系统失灵,可能发生部分核芯融毁,冒出蒸气,海水注入进行中,氢爆炸造成建筑物受损,反应堆周边核辐射量大幅上升,冒出烟雾,安全壳可能受损;

4号反应堆,地震发生时处于维修状态,发生的火情可能是由乏燃料储水池氢爆炸引起的,储水池水面高度未能检测到,反应堆建筑物发生火情,目前没有进行注水降温作业;5 号和6号反应堆:地震发生时处于维修状态,乏燃料储水池温度轻微上升。

福岛第二核电站

1号、2号和 4 号反应堆:冷却系统失灵,冷停堆处理。

2、福岛核电站事故分析 a)、堆芯核燃料发生融化

这次日本核事故是在一连串灾害的打击下引发的。核反应堆的一个特点是在停堆后仍需要对堆芯进行冷却,因为核燃料有自衰变余热,虽然比人控裂变产生的热量小的多,但是如果长时间得不到冷却,也会使得堆芯达到上千度的温度,导致核燃料棒融化,然后是烧穿外层保护的钢壳、混凝土结构等,造成核泄漏。

而在反应堆停堆的情况下,余热冷却系统的泵所需的电力就需要从外部输入。一般情况会准备多路外电网输入,同时每台机组一般有2台应急柴油发电机供电,而且同一电厂内的其他机组的应急柴油发电机也可以互相备用。

但在这次强烈地震后,日本福岛第一核电厂的外电网全部瘫痪了,自身的应急柴油发电机在运行一小时后,也因为海啸的袭击而全部丧失,这就导致失去所有外部电源供应,堆芯失去强迫冷却手段。因此造成了堆芯核燃料的融化。b)、反应堆中引发爆炸的氢气来源

核燃料棒的包壳中有一种叫锆的金属元素。用核动力发电,每一百万千瓦的发电能力,一年就要消耗掉20到25吨金属锆。它具有低的热中子吸收截面,作为核燃料包壳和结构材料,它处在核反应堆核能裂变反应、核能转换成热能的释发部位,又是防止反应堆放射性裂变产物向外逸出的首道屏障。

但问题是,锆在高温下,会与水蒸汽产生剧烈的化学反应,锆将水分解为氢和氧,于是产生了大量的氢气,同时伴随着放热。这种反应通常会发生在压水堆丧失冷却事故的后期阶段,核燃料元件棒束未被冷却液浸没而处于裸露状态,就产生了锆水反应。但反应堆都会设计和安装排氢系统,以避免爆炸的产生。

日本反应堆的排氢系统已经没有能源供应或已经在地震中损毁,所以没有正常工作,于是最终引发了这场悲剧。c)、发生爆炸的具体过程

福岛核电站发生的爆炸属于化学爆炸,是由泄漏到反应堆厂房里的氢气和空气反应发生的爆炸。

在地震后,日本有关方面12日努力恢复电源并派出了自卫队的核生化武器应对部队,向反应堆内输送了大量的冷却水。特别是当地时间15时20分,为加快冷却效果,日本政府下令自卫队再加大投入,从附近各地水源地取水输送到核电站现场。

但正是往反应堆内加注冷却水的时候,在当地时间16时53分左右,突然发生了爆炸。很可能就正是输送大量冷却水的行为,导致了锆水反应的产生。日本在抢救时没有料到核燃料元件棒束已经处于裸露状态,输送大量冷却水产生了氢气,引发了爆炸。剧烈的混合可燃气体爆炸,炸开了核电站反应堆厂房。

三、总结

1、福岛事故原因总结

灾前和灾后忽视安全隐患和疏于管理是造成本次事故的主要原因。

此次失事的福岛核电站是60年代设计、1971年建成的老式核电站,由于缺乏外部厚实安全壳,只有内部钢安全壳。让其在极端情况下的安全防护措施仍存在一定问题。福岛核电处于地震带上,而选址、备用电源等设计欠缺妥善的考虑。而此前福岛核电站对发生的多起小事故隐瞒和忽视,使得安全隐患未能的到妥善处理。这是造成事故发生的直接原因。日本政府以及东京电力公司在事故发生之初以及过程中的处理手法值得质疑。东京电力福岛第一核电站2号机组反应堆水位14日晚出现下降,一时间燃料棒几乎完全露出,其原因竟然是在向反应堆堆芯灌注冷却水时,负责水泵的工作人员到别处巡逻,没有注意到水泵燃料耗尽。这样低级的失误,简直令人难以置信。日本当局在事故最初对事故的严重程度没有足够认识,一名日本官员在事故刚发生时甚至说,核电站泄漏的放射线剂量仅相当于人们在医院利用医学器械进行放射线身体检查时承受的剂量。这根本就是荒谬。这是造成事故持续恶化的的主要原因。

2、福岛事故对中国核电事业的启示 在能源紧缺的当下,核电事业不应受到此类事故的影响,安全合理的发展核电事业势在必行。当然,在核电站运行过程中,从上倒下贯彻安全意识是十分必要的。在实际工作中,应保持严谨的态度,坚守各自工作岗位,维持核电的安全运行。

中国正在运行和建造以及待建造的各核电站十分重视应对各类突发事件的考量。中国最早的核电站浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站是引进80年代的法国压水堆技术,既有内部钢密闭安全壳,也有外部混凝土防爆安全壳。安全壳是坚固的90厘米厚混凝土外墙,里面衬有防辐射金属材料,是核反应堆最重要的安全保障措施。即使在最坏的情况下,压水堆核电站的反应堆机组核燃料棒融化,彻底损毁。密闭的反应堆安全壳也能把绝大部分的放射性物质都控制起来。对周围环境和人员也基本没有任何影响。

对社会宣传核科普知识,减少不必要的核恐慌,理智应对核能应用,也是每个核电人应有的义务。

2011-3-18 7:35:08 国际电力网 网友评论

中广核集团正在全面分析日本福岛核电站事故的发生及演变过程,总结这一事件给核电站设计、建造和运行带来的启示。

日本大地震引发核危机,也引发世人对核电站安全的担忧:国内核电站安全性如何,在诸如地震等重大自然灾害来临时,有没有能力应对并保证安全?

为此,记者3月16日联系采访了中国广东核电集团,对方称:中广核集团已采取防范日本类似事故的安全措施。针对可能出现的问题,中广核集团通过可靠的设计、高质量的建设、高效率运行管理来避免堆芯熔化。

针对堆芯熔化事故,中广核所属核电站设置了多道安全屏障和多个专门针对事故的安全系统,安全系统均采用冗余设计(一个部件出现故障并不影响安全功能)。在失去外电源的情况下,由应急柴油机可靠地供电。大亚湾核电站、岭澳核电站各机组在已分别配备应急柴油机的前提下,还采取专门增加了一台备用柴油机、小汽轮机等措施来处理在全厂失电后自动启动给重要设备供电,以避免发生堆芯熔化的情况。

针对氢气爆炸情况,设置了预防、监测、行动和措施等多道防线。设计上采取了措施防止此种情况发生,设置了多种可靠的监测方式监测主系统中的氢气浓度,并通过氢气复合器和氢气点火器等专设安全设施,可以控制事故情况下氢气水平,防止氢爆。

另外,中广核方面还称,中广核集团核电厂址的选择以及核电厂的设计均严格遵照中国国家核安全法规和国际原子能机构(IAEA)的核安全标准规范的要求进行。在设计过程中还充分考虑了当今世界核电厂运行经验反馈,特别是安全事件的反馈,以保证核电厂的设计更安全。

在核电厂厂址选择过程中,根据国家关于核电厂厂址选择的相关法规、导则对厂址的地震、地质、水文(包括地震引发的海啸)、气象(特别是极端气象)等厂址自然条件、外部人为事件的影响以及核应急条件进行充分论证,以确认厂址适宜建设核电厂。厂址选择的结论需经过国家严格的核安全审评。

在核电厂的设计上,根据国家核电厂设计的相关安全法规,坚决贯彻“纵深防御”的设计要求,实施多道安全屏障和实体保护措施。设计中设置了多项专设安全设施以应对各种设计基准事故,即使发生设计基准事故,核电厂可顺利进入安全状态;此外,还针对核电厂发生概率极低的严重事故设计了多种缓解措施,可有效防止和控制严重事故的后果。通过上述各种技术手段,中广核集团设计的核电厂可最大限度地避免核安全事故的发生,能够确保核电厂安全。

在防地震方面,由于中国大陆发生地震的强度和频度远低于日本,中广核集团在核电站选址阶段已充分考虑到了地震对厂址安全的影响,所选厂址地震水平均较小,地震风险低。我国核电厂址大多位于欧亚板块的东南部的沿海地带,远离构造变形强烈的南北构造带和菲律宾海板块俯冲带,厂址附近无断裂带,历史上也未出现过超过5级的地震,不会出现与本次震级相当的地震。

我国核电厂厂址选择和抗震设计遵循的规范是现行有效的、与国际通用的标准。对于厂址地震和设计地震水平的确定留有余量,在设计上层层设防。抗震设计是保守、安全的。另外,核电厂包容堆芯的反应堆厂房结构设计条件严苛,考虑地震作用、飞机撞击、外部爆炸、龙卷风等,结构刚度大、强度高,具有足够安全性。核电站地震监测系统也是完备、有效的。

在防海啸方面,中广核在厂址选择方面充分考虑海啸的影响。我国东部沿海属于边缘海,海水不深约几十米,而海啸的传播需要近千米的水深。边缘海与外海之间一般都有“岛弧”相隔,“岛弧”就是一系列的岛链,地震波造成的海啸只能从岛链的缝隙中传进来,能量有限。我国海岸记录到的海啸最高在0.5米左右,各核电站厂址很难出现类似日本发生的强烈海啸。

对于已建、在建核电厂在总平面布置设计时,中广核均考虑了海啸增水对电厂运行安全的影响,根据我国沿海发生最大海啸和风暴潮的最大值,采用了包络设计(取最大值)。已建、在建核电厂在防止海啸增水影响厂址安全方面,均是安全可靠的。采取了这些措施后,防波堤、防浪堤可以在最大台风浪的情况下保证护岸结构基本稳定,地震发生后保证护岸结构基本稳定,不丧失防浪功能。

另外,中广核还建立了应急机制。在核电站选址的过程中,综合考虑了周边群众的安全。在厂址确定后,针对可能受到的影响,核电站的周边被划分为不同的应急区域。在核电站建设和运营过程中,根据国家规定,核电站建立了完备的应急计划、应急设备和应急体系,并进行定期的应急演习,确保核电站在可能发生事故时周边群众能及时安全地得到转移。

中广核还称,中广核集团正在全面分析日本福岛核电站事故的发生及演变过程,总结这一事件给核电站设计、建造和运行带来的启示。已要求各相关单位要认真汲取和深入剖析此次福岛核电站事故的经验,加强对核电站设计、建造、运行等各个环节的管理,尤其针对各种自然灾害做好应对预案,以实际行动,切切实实守护好核安全,切切实实承担起对国家、对人民应有的责任,积极保障中国核电事业的健康发展。

福岛核电站事故原因 篇2

关键词:核电,严重事故,预防与缓解

1 日本福岛核事故进程

2011年3月11日, 在日本东部海域发生了9.0级大地震, 地面运动超过了反应堆保护系统设定值, 导致了反应堆自动停堆[1]。但同时, 连接电厂和变电站的电缆在地震中受到损坏, 导致丧失全部厂外电。应急柴油发电机按照预期启动并加载, 逐渐将机组带入冷停堆状态。

遗憾的是, 地震发生后约1小时, 前后共计七波海啸抵达福岛第一核电厂, 基于建筑物上的水位值, 海啸最高达到大约14至15米的高度, 远超核电厂设计基准和福岛1~4号机组的厂坪标高。海啸淹没了核电厂1~4号机组周围的区域, 水深高于地表4至5米, 淹没损坏了一系列设备, 造成了1~4号机组全厂电力丧失以及最终热阱的丧失。随后没有热阱的堆芯/乏燃料水池过热、熔化, 并导致了放射性物质的大量释放[2]。

2 国内核电厂厂址条件与日本不同

分析日本福岛核电厂放射性事故的起因, 是地震导致了海啸, 海啸淹没核电厂相关系统, 最终核电厂失去冷却能力, 从而造成了堆芯熔毁以及放射性的释放。而我国的核电厂, 均能在很大程度上抵御厂址区域的地震, 同时周围海域发生海啸的可能性较低, 现有标高能抵御可能发生的海啸。以下分两节详细说明。

2.1 核电厂抗震情况说明

日本位于环太平洋地震带上, 属于典型的多地震国家。太平洋板块与欧亚大陆板块在日本东部海域发生强烈碰撞形成日本岛链, 同时太平洋板块向欧亚大陆板块下部俯冲形成日本东侧的深海沟。伴随板块碰撞和俯冲运动, 构造应力不断地积累, 最终造成破裂产生大地震, 这就是日本3.11地震发生的构造背景。

而我国的地震活动, 无论在地震频度和地震强度方面远低于处于板块碰撞带的日本。我国核电厂选址时绝大部分厂址, 尤其是当前规划核电厂建设的长江中下游地区, 具备较为稳定的地质结构, 多处于低地震活动区, 基本可以排除大规模地震发生的可能性[3]。另外, 我国核电反应堆在设计时有较大的抗震裕量。

2.2 核电厂抵御海啸能力

从沿海地区的历史地震分布中可以看出, 我国的渤海、黄海以及东南沿海地区都有地震活动记载, 这些历史地震多属于中等强度地震。根据区域地震构造应力场、地震地质以及海域物探等研究, 这些地震大多数是由水平构造应力作用下断层发生走滑运动形成的, 垂直位移相对较小, 因而伴随这些地震并没有伴随发生显著的海啸。

部分专家利用模型对可能的海啸影响进行了分析计算, 包括对我国沿海周边可能的海啸源估计以及这些海啸源对核电厂厂址影响的计算。计算表明, 我国滨海核电厂址可能受海啸影响产生的增水值很小, 估计的可能最大值也仅有2m左右[5]。

3 国内核电机组对安全的考虑

国内核电厂的厂址条件与日本相比要优越许多, 核电厂本身设计也比日本福岛核电厂要可靠。日本福岛核电厂采用的是上世纪六七十年代设计的沸水堆核电机组, 而国内运行的多是上世纪九十年代以后建造的二代改进型核电机组。后续新建的核电厂均采用先进的三代核电机组, 具备完善的严重事故预防和缓解设施。

本章从设计时的纵深防御着手, 随后详细介绍三代核电机组的预防与缓解设施。

3.1 纵深防御原则

为了达到核安全目标, 核电厂设置安全设施和措施时采用了多层次设防的总的指导原则, 这就是纵深防御原则。纵深防御分为五个层次:

第一层:高质量的设计、施工及运行, 使偏离正常运行状态的情况很少发生。

第二层:设置停堆保护系统和相应的支持系统, 防止运行中出现的偏差发展成为事故。

第三层:设置专设安全设施, 限制设计基准事故的后果, 防止发生堆芯熔化的严重事故。

第四层:利用特殊设计设施, 进行事故处置。

第五层:厂外应急设施和措施。

我国核电厂的设计和审查中, 严格遵照了纵深防御原则。严重事故的预防和缓解作为其中的重要环节, 在后续两节中详细描述。特别需要说明的是, 目前压水堆核电机组均采用了大体积安全壳设计方案, 在极不可能发生的严重事故后, 安全壳很大程度上能包容裂变产物的释放, 减轻对工作人员和公众造成的放射性危害。

3.2 严重事故的预防

目前国内在运二代改进型核电厂以及在建/拟建三代压水堆核电厂 (AP1000、华龙一号) 均采用了三道实体屏障和事故预防阶段的纵深防御措施, 贯彻纵深防御原则以确保反应堆的安全功能。

以自主知识产权的华龙一号为例, 为保证实现安全功能所设置的功能子项如下:

1) 确保停堆;

2) 防止重返临界;

3) 维持冷却剂装量;

4) 维持堆芯冷却剂流量;

5) 维持热阱;

6) 维持安全壳完整性;

7) 确保电源和水源供应。

为了实现这些功能, 设置了大量相关系统。这些设置确保了反应堆预防严重事故的能力, 使核电厂发生堆芯熔毁事故的可能性降到一个极低的水平。

3.3 严重事故的缓解

福岛事故发生前, 国内核电业界已经在关注严重事故的缓解, 并对二代改进型核电厂进行了大量的改进工作, 如安全壳内消氢系统、安全壳过滤排放系统等。福岛事故发生后, 拟建三代核电厂均具备完善的严重事故缓解措施。仍以华龙一号为例, 配备的严重事故缓解设施如下:

1) 防止高压熔堆的设施;

2) 安全壳内可燃气体控制设施;

3) 安全壳过滤排放设施;

4) 熔融物压力容器内保持设施;

5) 非能动安全壳冷却设施;

6) 非能动二次侧冷却设施;

7) 严重事故管理导则。

这些严重事故缓解措施的应用, 使得核电厂即便发生了可能性极低的严重事故, 仍能够有很强的能力将放射性裂变产物包容在安全壳内, 避免向环境的扩散。

4 结论

通过对福岛核事故起因和进程的分析, 对比我国核电厂厂址条件, 认为我国核电厂发生由于地震和海啸导致的放射性释放的可能性极小。

由于我国核电堆型与日本福岛核电厂堆型不同, 且在纵深防御原则指导下, 设置了较为完善的严重事故预防与缓解措施, 因此能够有效预防严重事故的发生并能切实缓解严重事故后果。我国核电厂具有很高的安全性, 发生大规模放射性释放的可能性是极低的。

参考文献

[1]张之华, 等.日本福岛核事故的思考与警示[J].原子能科学技术, 2012, 09.

[2]Nuclear Emergency Response Headquarter Government of Japan, The Accident at TEPCO’s Fukushima Nuclear Power Stations[Z].2011, 06.

[3]常向东.对福岛核事故的认识与思考[R].环境保护部核与辐射安全中心“核新论坛”, 2012.

[4]俞冀阳, 俞而俊.核电厂事故分析[M].清华大学出版社, 1991.

福岛核事故阴影下的美国核电 篇3

美国是世界上最早使用核能发电的国家,也是核电规模最大的国家。进入新世纪以来,美国核电产业逐步摆脱“三哩岛事件”的负面影响,在政府强力支持下,呈现复兴之势。但是,日本福岛核事故再度引发美国内关于核电安全的大讨论,使美国核电的未来发展陡增变数。

核电复兴风生水起

近十年来,核电复兴已经成为美国能源领域的一个重要特点。这主要表现在两个方面:

一是建设新的核电站的申请数量增加。美国现在拥有104座反应堆,居世界第一位,占全球核能发电量的1/3。但几乎所有运行中的反应堆都是1967年到1990年之间建成的,1977年之后,美国没有开工建设过新的反应堆。近年来,这种形势开始改变。美国核管会(NRC,全称为核管制委员会,是按照1974年的能源改组法案成立的国内民用核设施和核活动的独立管理机构)的数据显示,全美已有21家公司向核管会提交了18份新建核反应堆的申请,申请建设的反应堆总数达到34座。2012年,田纳西州可能有一座新的反应堆投入运行。

二是核电的公众支持率攀升。2010年3月,美国核能协会(ANI,1994年3月16日成立,其宗旨是结合核能工业界之专长与力量,积极参与美国与全球核能政策的制定,促进核能及其技术的广泛应用)委托两家公司对1000名美国公民进行了电话访问调查。调查显示过去20多年来美国公众对核能的态度发生了重大转变。1983年民调时,公众对核能的支持率为49%,此后该比例一直稳步增长。最新的调查结果显示,74%的受访者支持核能。受访者中强烈支持的人数(33%)是强烈反对的人数(10%)的三倍多。绝大部分受访者认为“核能将在未来满足国家电力需求中发挥重要作用”。公众对现有核电站安全的信心也随之创历史新高。

核能在美国再受青睐,主要得益于三个因素。一是随着石油、天然气价格持续攀升,核能在确保美国能源安全方面的重要性变得更加突出。美国长期依赖从中东、非洲等地区进口大量石油,这些地区一旦出现动荡,就会影响美国能源的稳定供给。与之相比,北美地区的铀资源非常丰富,美国又拥有先进的核电技术。布什总统在2006年的“先进能源倡议”中提出,要用安全、清洁的核能减少对外部能源的依赖。二是随着全球变暖成为重大国际议题,减排压力越来越大。“没有二氧化碳排放的核能”成为美国人眼中“正确的道路”(布什总统语)。奥巴马总统要求美国到2020年将二氧化碳的排放量削减至1990年的水平,到2050年还将进一步削减80%。要在增加能源总体供应的同时满足这些苛刻的目标需要利用各种无碳排放和低碳排放的电力生产技术,核能自然成为其中一个重要选项。三是美国核电站近些年来运行纪录良好,未出现严重事故。2008年,美国核电产业20万个工作小时的事故概率创了新低。有人请奥巴马总统的能源部长朱棣文将煤炭与核能做一比较,他说:“我宁愿住在核电站附近。”去年的墨西哥湾漏油事件让很多环保人士转而接受核能。

传统上,共和党主张积极发展核能,而民主党对其持怀疑态度。但近年来,民主党的核能政策转趋积极。发展核能成为两党共识,布什政府和奥巴马政府在该问题上保持了较强的连续性。2001 年5月,时任美国副总统切尼牵头的国家能源政策发展小组发布《国家能源政策报告》,建议扩大核能利用。同年,美国发起成立“第四代核电技术国际论坛”,吸引了八个国家参加,共同研发安全性高、并能有效防止核扩散的第四代核技术。2002年,美国能源部发布“核电2010年项目”,减少核电发展面临的各种障碍,促进核电复兴。2005年,美国国会通过《能源政策法》,建议向未来负责筹建六个核电站的电力公司提供联邦担保贷款,以减少先进核电技术发展的不确定性,降低电力公司建设核电站的成本。2006年2月,美国能源部发起建立全球核能伙伴关系(GNEP),提出与民用核能项目发达的国家进行全面合作,向放弃研发铀浓缩及后处理技术的发展中国家提供核燃料。奥巴马上台后,两次在国情咨文中提到发展核能。2010年2月16日,他宣布将提供80亿美元的联邦信贷专项资金以新建两个核电机组,这是近30年来美国首次启动新的核电项目。

从“和平利用原子能计划”到“三哩岛事件”

美国在核电发展史上曾创造了很多的第一。二战结束后不久,美国就开始研究核能的广泛应用问题。美国海军在核能应用方面走在了前面,使用核能可以让军舰不添加燃料就环球航行数十年,并且能让潜艇真正隐身海底。1951年12月20日,美国科学家用反应堆发的电点亮了四个灯泡,这是核裂变首次发出可供使用的电流。1952年,美国国会批准建造第一艘核潜艇的计划。为此,美国于同年5月开始建造世界上第一座压水堆,并于次年6月开始发电。1957年12月,美国投资1.8亿美元,建成了世界上第一座压水堆核电站——西平港核电站。1961年7月,美国又建成了第一座商用压水堆核电站——杨基核电站。1956年,美国阿贡国家实验室建立第一座沸水堆核电站。压水堆和沸水堆至今仍是核电产业的主导技术。在美国现有的104座反应堆中,有69座是压水堆,35座是沸水堆。

在20世纪60年代,美国核电获得了迅猛发展。1973年,40个反应堆投入运行。当时,美国原子能委员会(美国国会在二战以后立法设立的政府机构,目的是提倡、管理原子能在科学及科技上的和平用途)预计到2000年美国将拥有1000多座反应堆。为了在国际上推广核电技术,艾森豪威尔政府1953年提出了“和平利用原子能计划”。在其支持下,不少国家启动了核电发展计划。受其影响,国际原子能机构也于1957年成立,该机构一项重要职能就是推进核能的和平利用。

但到了上世纪70年代中期以后,因为成本问题以及安全隐患,美国的核能发展的势头开始削弱。为了加强对核电建设的监管,美国在1974年将原子能委员会的职能一分为二,由能源研发局(后来的能源部)负责推广核能,由核管会负责管理民用核反应堆,确保公众安全。核电站的审批手续变得更为复杂。更为重要的是,核电站建设成本超支严重也让投资者裹足不前。例如,纽约的肖勒姆核电站1967年开工时预计成本为3.5亿美元,但1986年建成时竟耗资54亿美元。美国国会预算办公室2008年对1966到1977年建成的75座反应堆进行了调查,发现平均超支207%。

1979年3月28日,美国宾夕法尼亚州萨斯奎河三哩岛压水堆核电站发生了堆芯融毁的严重事故,二号反应堆大部分元件烧毁,一部分放射性物质外泄,事情持续了36小时,堪称美国核电经营历史上最严重的核泄漏事故,尽管该事故对环境和居民都没有造成损害和伤亡,但在美国造成了极大的心理恐慌,成为压死骆驼的最后一根稻草。美国原定从1953年到2008年建设253座反应堆,但有120多座反应堆的订单被取消,占总数的48%。此后,美国核电产业进入冰川期,30多年没有开工建设过一座新的核电站。在反核团体的压力下,还有一些核电站在达到设计寿命之前就关闭了。

未来发展变数增加

日本福岛地震导致的核事故发生后,核电站爆炸、起火、冒烟的镜头反复在美国电视台的新闻频道播放,再度引发美国公众对核电安全的质疑。美国公众对核电的支持率跌到了43%,比1979年“三哩岛事件”之后的支持率还要低。美国的主流平面媒体也连篇累牍发表文章,讨论是否应该调整核能政策。《纽约时报》刊文“反思核电正当其时”,认为核电站的危险比另一场世界大战还可怕,“建得越少,我们就越安全”。普林斯顿大学的核物理专家冯·希普尔称,类似福岛核事故的灾难同样可能在美国发生,因此必须要加强核管会的监管力度。“超越核能”组织的反应堆监督项目主任甘特称,当日本最需要电力进行灾后重建的时候,核电站为了减少辐射恐慌,却停止发电了,“这说明在危机关头,当你最需要电力的时候,核电是不可靠的”。4月,45个团体和个人正式要求核管会暂停审批21个核电项目,直到核管会完成对福岛核事故的全面评估。他们还要求核管会成立调查福岛核事故的独立委员会。

福岛事故感想 篇4

日本核电事故一度引发全球恐慌,中国作为在建核电规模最大的国家,应从日本事故中汲取教训。

日本大地震之后,福岛第一核电站一连串突发事故,使核泄漏不断升级,导致大面积的核辐射危险,成为国际重大的环境事件,并对全球核能产业发展产生明显影响。此次核泄漏危机,对于全球正在蓬勃发展的核能产业带来巨大打击,核电安全性问题因此进一步被放大,各国政府开始重新审视核能政策。

被誉为最清洁能源的核电,一旦遭遇超出设计能力所能应对的自然或人为灾害,就可能带来巨大的危险。如果没有成熟的技术和措施能够有效控制这种危险,这种清洁能源转眼就成为了最危险的灾难源。所以在发展这种含有潜在高风险的行业时,必须进行周密而审慎的评估,充分考虑到各种风险因素,进一步提高设备标准和技术门槛,合理选址并留下足够的安全缓冲地带,对设备运行严格实施全程安全管理,尽量避免因意外因素而导致灾难性后果产生。

推而广之,对于有着潜在危害性的相关行业,包括矿山、油气开采,危化品、管道运输等,以及垃圾焚烧发电等各种含有潜在风险的能源获得方式,都应该加强安全防护、灾难应急、事故处理及救援能力建设,特别是针对极端情况发生的模拟演练更需提上议事日程。在全世界环境恶化、自然灾害频发的情况下,各种设施的技术参数和标准应该进一步提高。

核事故不会去理会什么国界。日本也远不是利用核技术的唯一地震高发国家。我们生活在一个有核世界。我们必须确保核设施安全运转,无论它们建在何处。作为日本历史上的首例重大核电事故,这对正在大规模建设核电站的中国有哪些启示?中国核电站的安全是否有保障?让我们抽丝剥茧,从日本危机看中国核电安全。

对于核电站受损会产生何种影响,现在评估还为时过早,但此次福岛核电站事故注定将是现代史上第三起重大核电站事故。据资料,前两起事故分别是:1979年,美国三里岛核电站反应堆熔毁事故;1986年,前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事故。这两起事故都导致了人们对核电的支持率大幅下。但是我们仍然担心的是本次事件会产生心理层面影响-在众媒体的聚焦下,对核安全的担忧将被放大,或将最终影响国家核电规划目标的制定:从历史上看,大级别的核电事故都会引起对核电安全的社会性忧虑。

有人认为,中国在核电发展中需要注意的问题主要有:一是随着核电规模的扩大,如何处理核废料是一个需要积极面对的问题。二是在核电建设上,日本因地处地震带,领土狭小,选址受限;中国要综合考虑各种因素,尽量做到安全。三是要不断进行技术攻关,掌握核心技术。四是要加强核电站的管理,建立应急机制和应急发电机房,有备无患,同时各核电站之间也应加强横向联系,尤其要建立应急联动机制和信息沟通机制。核电安全的压力和挑战越来越强烈,这意味着政府部门必须加强对核电的有效监管。安全高效地发展核电,是实现未来清洁能源发展目标的重要途径之一。但是你,中国会在核电发展战略上和发展规划上适当吸取日本方面的教训。

张志敏

变电站电站事故应急预案 篇5

为认真贯彻落公司安全生产的精神,贯彻反事故措施中关于“防止变电站全部停电事故”的要求,保证公司变配电系统的安全、稳定、经济运行,建立健全电网事故应急处理机制,最大限度减少事故的影响和损失,特制定本预案。

一、事故处理原则

发生全站失压事故后,变电站值班人员应做到以下几点:

1、当班班长是事故处理的现场负责人,领导指挥本班人员进行事故处理,应对事故处理的正确和迅速负责。班长应在组织事故处理时,根据班内每个人的业务水平适当分工,分别负责事故现场的检查。

2、事故处理时应做到:

(1)尽快限制事故的发展,消除事故的根源并优先解除对人身和设备的威胁;

(2)用一切可能的方法保证重要设备的正常供电;

(3)尽速对己停电的工序恢复供电,对重要工序要优先恢复供电;

(4)尽快调整系统运行方式,使其恢复正常(尽量缩小故障范围,必要时应设法在未受到事故损害的设备上增加重要负荷);

(5)变电站内运行设备的控制电源以及通信电源应尽快恢复;

3、系统发生事故或异常情况时,有关变电站值班人员应迅速正确地向公司调度及供电局有关调度报告发生的站名、时间、现象、设备名称及编号、跳闸断路器及继电保护动作情况。

4、系统发生事故时,非事故单位不应在事故当时向调度询问事故情况,以免影响事故处理。

5、事故处理时,必须严格执行接令、汇报、复诵、录音及记录制度,必须使用统一调度术语、操作术语,汇报内容应简明扼要。

6、强送电的断路器要完好,继电保护装置要完备。可否强行送电应由调度值班人员确定。

二、事故处理规定

1、发生事故后,值班人员应迅速回到控制室进行事故处理,无关人员应自觉撤离控制室及事故现场,只允许与事故处理有关的领导以及工作人员留在控制室内。

发生事故后第一时间汇报生产调度、总变站长、电仪中心领导,汇报内容包括时间、地点、事故现象。

2、事故处理中不得进行交接班。交接班时发生事故,应由交班人员负责处理,接班人员可在当值班长的要求下协助处理,在事故处理告一段落并征得调度同意后,方可进行交接班。

3、事故处理中,必要时高一级调度可越级发布调度操作命令。

4、事故处理时,必须认真严格执行调度命令,并对操作正确性负责。

值班人员发现调度员命令和指挥有错误时,有权向调度提出意见,但当值调度员坚持原命令时,值班人员应执行,后果由调

度负责,事后应向上级行政领导报告。若命令有威胁人身或设备安全时,则应拒绝执行,并报告上级领导。

5、在事故处理中,若故障设备和二级(个)调度有关,应先向影响停电的一级调度汇报,以便及时处理故障和减少停电影响。

6、发生任何大小事故,在事故处理告一段落后均应及时向主管部门汇报,并应向有关上级调度汇报。

7、事故发生后如有二级调度同时发令时,值班人员可按重要性和迫切性或操作所需时间长短选择执行方案,也可向调度说明情况,由二级调度双方协商后做出决定。

8、在处理事故时,对系统运行方式有重大影响的操作(改变电气接线方式等),均应得到总变站长指令或许可后才能执行,下列操作各级值班人员可自行操作后再汇报。

1)直接对人员生命有威胁的设备停电;

2)将已损坏的设备隔离;

3)当站用电部分或全部停电时,恢复站用电源:

4)调整未直接受到损害系统及设备的运行方式时,应尽力保持其正常工作状况;

5)如果发生火灾事故,应由班长负责救火工作及现场指挥,及时拨打火警4868119、4869119并说明火灾原因,请求救援。

三、事故处理方法和顺序

1、事故处理全部过程应有录音及记录。按调度发布的指令处理,也应做好录音及记录,并严格执行操作监护制度、复诵和汇报制

度。

2、录音及用途:确定操作的先后顺序,配合以后为事故调查所用。

3、事故发生后如有两级调度同时发令时,值班人员可按重要性和迫切性或操作所需时间长短选择执行方案,也可向调度说明情况,由两级调度双方协商后作出决定。

4、系统发生事故时,当值值班人员应根据后台监控机、微机保护装置的“故障记录”与设备的外部现象及信号变化等,迅速正确判断事故性质,然后检查保护装置动作情况,分析判断事故的范围。

5、如果对人身和设备的安全有威胁时,应设法解除这种威胁,必要时停止设备的运行,如对人身和设备的安全没有威胁时,则应尽可能的保持设备运行。

6、为防止事故扩大,从事故发生起,必须主动将事故处理的每一个阶段迅速准确的报告公司部门领导及有关人员。

7、发生事故时值班人员中务必有人记录各项操作的执行时间和事故的相关现象。事故处理时值班人员要做到准确迅速。

8、处理事故时值班人员受值班长指导,但如有变电站站长、部门领导、电气技术人员在场时应给予协助,并有权向值班员发出指示。

9、下列情况的各项操作均可不与调度沟通直接由值班人员自行执行,但执行完毕后必须第一时间通知调度及相关人员。

(1)直接对威胁人生命的设备停电;

(2)将已损坏的设备隔离或将运行中的设备有受损伤的威胁时隔离;

(3)当母线失电时,将此母线上各分柜开关拉开的操作;(4)当发生设备事故时的停电操作;

10、当发生故障,而又无法于部门领导及有关人员联系时,值班人员按本规定自行处理。在事后能联系上有关人员时,应履行告知程序。

四、变电站全站失压事故处理预案

1、本站概况

301总变变是具有两个电压等级的变电站。站内1#、2#主变电源由统万330KV变电站经1259统长

一、1260统长二双回电源供电。装有四台三相两绕组有载调压电力变压器,容量为4×75MVA,电压等级110/37kv。110kv进线2回,双母线接线;35kv出线最终31回,电缆出线;1#、2#主变组成一个负荷中心有3510母联开关,3#、4#主变组成一个负荷中心有3530母联开关;35kv采用单母线分段接线方式;35kv并联电容器四组,容量为4×6000kVar 2、系统运行方式

301总变四台主变投入运行,由两条110kV线路供电,110kVⅠ、Ⅱ段母联开关在合位,110kV双母合环运行;总变35kVⅠ、Ⅱ段3510母联开关和35kVⅢ、Ⅳ段3530母联开关分别在热备位置;总变至热动力站四条联络线投入两条,另外两条热备;热动力站35kV母联开关热备;各个子站单母分段运行,母联开关处于热备。

3、全站失压的主要原因

(1)、110kV统长一1259、统长二1260线路故障,开关跳闸。(2)、110kV I段母线、II段母线上同时产生母线故障,导致110kV I段母线、II段母线开关全切。(3)、330kV统万变发生故障;

(4)、主变发生故障,造成110kV系统全切;

4、全站失压的主要特征(1)、交流照明灯全部熄灭:

(2)、各母线电压、电流、功率等数值均指示为0;(3)、保护装置发出“交流电压回路断线”告警;

(4)、运行中的主变无声音等(仅低压侧开关跳闸时,主变为空载运行,此时主变有声音);

5、失去站用电源等;

对全站失压事故,应根据情况综合判断,必须全面检查站内设备表计指示,当电压、电流、功率表均无指示,运行中的变压器无声音,且同时失去站用电源时,即同时具备以上几项条件时,才能判断为全站失压。

5、全站失压后的事故处理

(1)、变电站当值人员应首先解除事故音响;

(2)、变电站班长和技术员逐一对全站设备进行详细的检查(包括继电保

护、自动装置),确认站内设备无异常情况;立即联系榆林地调汇报并确认事故情况。

(4)、当值班长立即联系榆林地调,确保我站保安电源的可靠性。(3)、当值班长应立即向各级当值调度员汇报全站失压情况(包括继电保护、自动装置动作情况)及站内设备检查情况,了解造成全站失压的具体原因,并做好相应记录;

(4)、“变电站全站失压事故处理预案” 由总变站长下令启动,在总变站长下达启用“变电站全站失压事故处理预案”后,值班员应根据检查的情况按以下几种预定方案处理: 6、110KV站全站失压时,汇报站长同时立即按以下程序进行操作

6.1由当值班长立即拉开1101开关、1102开关、1003开关、1004开关、3501开关、3502开关、3503开关、3504开关将35KV各出线柜开关拉开。

6.2由当值技术员到UPS室,观察UPS运行情况,按柜上提示切除次要负荷,确保UPS供电时间。

6.3当停电时间较长时,联系调试班将服务器全部关闭,切除UPS全部负荷。

6.4检查直流电源,当停电时间较长时,联系调试班将,切除直流全部负荷

7、将全站失压事故处理预案执行情况及使用解锁钥匙的情况立即汇报各级当值调度,并做好记录;

8、待各级当值调度下令通过主网恢复本站供电,按各级当值调度命令,隔离本站故障点(假如故障点在本站内),采用正常倒闸操作程序对所有线路和设备恢复送电;

9、将本站恢复送电情况汇报各级当值调度;

10、在处理事故完毕后,将启用解锁钥匙的情况向调度和主管生产领导汇报,并将解锁钥匙重新封存,并做好使用登记;

11、随时注意负荷变化,监视系统安全运行;

十一、若故障点在统长一1259线路上,立即按以下程序进行操作

由当值班长负责断开1259开关拉开1259统长Ⅰ线两侧隔离刀闸。隔离故障线路。系统运行方式改变为110KV单回线供电运行,1259统长一冷备用,1260统长二带110KVⅠ母、Ⅱ母并列运行。

十二、若故障点在1260统长二线路上,立即按以下程序进行操作

由当值班长负责断开1260开关,拉开1260统长Ⅱ线两侧隔离刀闸。隔离故障线路。系统运行方式改变为110KV单回线供电运行,1260统长二冷备用,1259统长一带110KVⅠ母、Ⅱ母并列运行。

十三、若故障点在2#主变上,立即按以下程序进行操作。

1、由当值班长负责将拉开3502开关35021隔离刀闸。

2、拉开1102断路器,拉开1102开关两侧隔离刀闸。将故障2#主变隔离。

十四、若故障点在110kVⅠ段母线上,立即按以下程序进行操作:

1、由当值班长负责拉开1100母联开关、断开Ⅰ段母线上所有设备,隔离故障母线段。

2系统运行方式改变为1259统长Ⅰ线冷备用,1260统长Ⅱ线二母运行单回线运行,110KV单母线运行。

十五、若故障点在110kVⅡ段母线上,立即按以下程序进行操作:

1、由当值班长负责拉开1100母联开关、断开Ⅰ段母线上所有设备,隔离故障母线段。

2、系统运行方式改变为1260统长Ⅱ线冷备用,1260统长Ⅰ线Ⅰ母运行单回线运行,110KV单母线运行。

十五、若1#热动力联络线故障,立即按以下程序进行操作:

1、由当值班长负责将拉开3521开关35211隔离刀闸。

2、同时通知热动力站运行人员拉开热动力侧3521开关及隔离刀闸隔离故障联络线。

变电站事故处置措施 篇6

1.迅速限制事故的发展,消除事故根源,解除对人身和设备的威胁,保证其它设备的正常运行;

2.尽快恢复对已停电的用户供电;

3.如果对人身和设备构成威胁时,应立即设法解除,必要时立即停止设备运行,如果未对人身和设备构成威胁时,应尽力保持或恢复设备的正常运行,应该特别注意对未直接受到损坏的设备的隔离,保证其正常运行。

二、事故处理的一般步骤

1.详细记录事故时间、光字、掉牌及有关负荷情况;

2.向主管领导和部门汇报;

3.判断事故性质及按照预案进行事故处理;

4.根据检查、试验情况,按调度指令恢复送电;

5.详细记录事故处理经过。

三、编制各类事故处理预案的提纲

1.人身伤亡事故处理预案

1.1人身触电事故

根据运行方式,尽量使停电范围为最小的情况下运行人员与带电设备的隔离(包括一、二次设备),同时进行现场心肺复苏法、口对口人工呼吸等急救措施。

1.2人身中毒事故

通风排气,保证空气畅通,施救人员正确进行自身安全防护的前提下,将中毒人员与毒源隔离。若是食物中毒,注意留取可疑食物进行化验。

1.3人身遭物体打击事故

严格按急求原则进行正确的现场处理,并立即呼救。

1.4高空坠落事故

注:以上事故预案都必须首先保证救助人员自身的安全,且在施救的过程中,及时向120求救并向上级汇报。

2.电网事故处理预案

3.1误操作事故

误操作事故有可能引发人员伤亡及设备事故和电网事故,应分情况进行处理,误操作引起故障时若人员没有伤亡需立即通知主控室告知明确的人为故障点,使值班人员快速进行恢复操作;若发生人员伤亡,主控室应根据保护动作号及当时的工作安排,速派人查看现场,启动人员触电事故的处理预案进行施救。导致电网事故发生时应迅速将情况汇报调度,根据指令进行事故处理。

2.2全站主要进线电源失电(要考虑此时通讯也中断后的事故处理预案

按照调度规程有关规定进行处理。

2.3各级电压等级的母线全停事故

2.4双回并列运行的电源进线其中一回跳闸

2.5谐振引起变电站带母线电压突然大幅升高或降低事故

3.6母线故障

母线故障首先应根据保护动作情况判定,是母差动作还是变压器后备保护动作掉闸,随后认真检查母线所属设备(含支持绝缘子、母线pT等)是否有闪络等痕迹或搭落异物。根据母线是否能短期内投运决定方式调整,考虑与运行系统隔离后的恢复过程。

2.7线路接地故障

如中低压输电线路(系统)发生单相接地或异相接地、中性点不直接接地系统发生接地等,主要是接地时间的控制和接地点的查找。

3.8失灵保护动作

正确判断启动失灵的回路并将一、二次异常告知相应调度,等候调度令恢复。

2.9线路故障引起的越级掉闸造成的母线失压

2.10低频、低压减载装置动作

正确汇报甩负荷情况及动作轮次。

重点检查强油循环的风冷回路及直流回路是否正常,当负荷不大、温度不高情况下,先退出跳主变压板,检查站用低压备投回路。其余调度指令进行。

3.设备事故处理预案

3.1变压器异常时的事故处理预案

3.1.1主变紧急停运

按照省公司变压器管理规定的九项要求进行。

3.1.3变压器保护动作(轻、重瓦斯动作、差动保护动作、过流及零序保护动作等)

3.1.4主变冷却系统全停及温度异常

3.1.5主变有载调压机构故障

3.1.6主变严重漏油及油位异常

3.1.7主变各连接部位严重发热

3.1.8主变声音异常

3.1.9主变外部异常

3.1.10主变假油位及储油柜溢油

3.1.11并列运行两台主变其中一台掉闸

3.2开关类设备异常时的事故处理预案

3.2.1断路器机构(异常时的处理)

按机构类型进行,如气动机构漏气、泄压、液压机构泄压、氮气预压力异常的处理,弹簧机构不储能的处理,电磁机构卡涩的处理

3.2.2因出线、联络线断路器、主变断路器拒动引发的越级掉闸

3.2.3断路器、隔离开关发生支柱绝缘子断裂事故

3.2.4运行中油断路器严重缺油

3.2.5运行中操作断路器拒分、合闸(如机构合闸或控制回路故障)3.2.6运行中SF6断路器出现各类异常信号

3.2.7运行中真空断路器灭弧室内有持续放电声或有异常变色

3.2.8运行操作中隔离开关不能正常分、合等故障

3.2.9断路器、隔离开关等设备连接部位严重发热

3.2.10SF6设备发生严重漏气故障

3.3直流系统故障时的事故处理预案

3.3.1蓄电池故障(如蓄电池爆炸、内部开路等)

3.3.2全站直流失电后的处理

如合、控回路总保险(开关)熔断(掉闸),各种信号指示灯熄灭等。

3.3.3严重的直流接地故障

3.4二次设备故障时的事故处理预案

3.4.1运行中的保护及自动装置故障及异常的处理

3.4.2运行中指示仪表故障(如红灯、绿灯不亮)

3.4.3中央信号回路故障(如电源保险熔断)

3.4.4集控中心无法对无人值班站进行远方遥控分合闸,监控数据不再刷新

3.4.5全站通讯中断

3.5组合电器发生故障的处理预案

3.5.1发生大量气体泄漏或压力异常升高的处理预案

3.5.2组合电器紧急停运

3.6防误闭锁装置故障

3.7电气设备因谐振、过负荷、闪络、绝缘击穿、短路等原因造成的爆炸事故

3.8火灾事故(如主变、开关柜、电缆沟、室着火)

4.其他因素影响变电站安全稳定运行的事故处理预案

4.1变电站特殊运行方式和特殊操作中发生不可预见的事故

4.2各类小型作业引发事故(如施工时与带电设备安全距离不够,带金属物的工具、金属物误碰带电体,挖掘不当损坏接地网或电缆等)

4.3自然灾害问题引发的事故(如地震)

4.4季节性因素影响站内设备安全的事故(如春季大风、夏季雷雨、秋季鸟害、冬季负荷大且污秽严重等)

福岛核电站事故原因 篇7

厂用水系统是一个非安全相关的系统, 无论在电厂正常运行还是在事故工况, 该系统都将设备冷却水 (Component Cooling Water System, CCS) 传输的热量带出。

2 SWS系统对AP1000核电厂安全的影响

2.1 AP1000核电厂SWS系统的优越性

某些建造年代较早的核电厂, 设备冷却水系统 (RRI) 向核岛内各热交换器供水, 并将其热负荷通过重要厂用水系统 (Essential Service Water System SEC) 传到海水中[1]。

而在AP1000核电厂中, 则是CCS系统将核岛构筑物、系统和部件产生的多余热量以及冷停堆过程的衰变热首先传递至设在常规岛的换热器, 然后再由SWS系统送至大海或冷却塔。

两者主要区别在于: (1) AP1000的SWS系统均为非安全相关系统, 而早期核电厂的SEC则是安全相关的系统, 显然前者的建造和运行成本更低。 (2) 由于AP1000的非能动设计, SWS系统可以比SEC系统更加简单, 只需要两台100%容量的厂用水泵即可, 而SEC系统则需要4台安全相关的水泵[2]。

2.2 SWS系统故障对AP1000核电厂的运行影响

在电厂功率运行期间, 如果两台厂用水泵发生故障, CCS热交换器冷却功能立即受到影响。CCS升温将导致反应堆冷却剂泵 (RCP) 定子温度报警, 如果SWS没有及时恢复, 则四台反应堆冷却剂泵停止运行, 反应堆事故停堆保护。在这种情况下, 衰变热通过反应堆冷却剂系统自然循环排出堆芯。可见SWS对核电厂的正常运行有着重要影响。

3 福岛事故对SWS系统设计工作的启示

3.1 SWS系统构成

AP1000的SWS系统是一个封闭回路的冷却系统。它由两台100%容量的厂用水泵, 自动反冲洗过滤器和相关管道、阀门、控制设备和仪表组成。厂用水泵抽取海水或冷却回水, 然后将其送至设备冷却水交换器, 排出设备冷却水系统中的热量。

SWS系统有两个系列, 每个系列都有其独立的厂用水泵、过滤器和换热器, 这些设备都可以互为备用, 从而提高了系统的可靠性[3]。

3.2 福岛事故对SWS设计工作的启示

福岛事故的主要原因是地震海啸使电厂断电, 衰变热无法排出, 导致反应堆过热, 并先后发生氢气爆炸和核泄露[4]。

SWS系统对核岛设备冷却的过程有至关重要的作用, 因此我们在设计SWS系统时, 必须充分考虑到地震和海啸对该系统的影响, 以保证在极端情况发生的时候, SWS能够不发生重大损坏并能在损坏后很快恢复正常工作。

为了满足这一条件, SWS设计过程需采取如下设计方法。

(1) 在SWS两个系列中均安装多个阀门, 并设计多个连通管, 以实现两系列各个组件的相互备用。具体做法为:在每个系列的设备冷却水系统热交换器的上游和下游管道之间设置连通管, 从而两个厂用水泵中的任何一个都可以将冷却水输送给两个热交换器的任何一个, 并且允许任意一个热交换器通过平行布置的另一个热交换器的排水管排放到循环水系统排水管中。厂用水系统将冷却水排放到循环水系统排水涵管, 然后与循环水系统的排水混合后排到大海。 (2) 降低管道系统内部阻力。尽可能的减少弯头、三通以及阀门的使用, 减少管道的转弯, 尽量采用手动碟阀。 (3) 提高管道的耐用度。采用耐海水腐蚀的管道, 在室内管材为AL-6XN, 在室外则用HDPE, 阀门采用耐腐蚀的衬胶碟阀。 (4) 厂用水泵也需注意防腐。大亚湾核电站当时所有8台SEC泵都是使用1Cr17Ni2这种不耐海水腐蚀的叶轮防转螺钉, 因此8台泵的叶轮同时脱落导致8台泵同时不能使用, 使电站核岛热阱险些全部丧失[5]。SEC系统在设计时已经考虑到了海水环境对设备的破坏作用, 并采取了一系列防腐蚀措施, 例如与海水接触时, 不耐海水腐蚀的材料都采用保护层 (橡胶衬里、水泥砂浆衬里) 与海水隔绝。但是通过大亚湾核电站10多年的运行情况来看, 仍有不少的腐蚀问题发生, SEC系统局部还存在防腐蚀设计和选材的不足之处, 有可以改进的地方。在AP1000的设计工作中也需要注意这个问题。

4 结语

简而言之, 这次失事的日本核电站是老旧的、濒临退役的、安全理念不够完善的核电站, 我们在AP1000 SWS设计工作需要从此次事故以及世界上众多核事故血的教训和经验总结中获取改进的资料, 就如同每一次空难调查和反思都会使我们的民航客机更加安全一样——人类就是这样在曲折中付出代价, 从而不断进步的。

摘要:对AP1000中厂用水系统 (Service Water System, SWS) 系统的重要性和先进性进行了比较性论述, 并阐述了SWS系统故障对核电厂的影响, 最后针对福岛事故的教训, 给出了SWS设计改进建议。

关键词:核电厂,AP1000,厂用水系统 (SWS) ,福岛事故,设计改进

参考文献

[1]刘飞华, 晏卫国.大亚湾核电站核岛重要厂用水系统 (SEC) 典型的腐蚀事件及评价[J].腐蚀与防护, 2007, 28 (12) :633-636.

[2]Westinghouse.AP1000 Design ControlDocument (Rev.16) [Z].May 2007.

[3]林诚格.非能动安全先进核电厂AP1000[M].北京:原子能出版社, 270-273.

[4]柴之芳.从日本福岛核事故说起[J].科学文化评论, 2011 (5) .

福岛核电站事故原因 篇8

一段时间以来,福岛核泄漏事故似乎已淡出了人们的视线,事实上,麻烦的问题才刚刚开始。

国人对赔偿问题的焦虑,大多因为对人道主义救援事宜的关注引而未发,但却因为近日的一则爆炸性新闻而被点燃。坊间广为散布的消息是,日本政府正考虑批准《核损害赔偿补充公约》,这样可以赶在中、韩公民在本国法院针对日本政府以及东京电力公司提起索赔诉讼之前,把案件的管辖权锁定在日本本国法院。

其间的潜台词是,批准公约前中、韩两国国内法院对赔偿诉讼有管辖权,但公约对日本生效之后,因为公约的规定,赔偿诉讼的管辖权就只能由日本国内法院来行使了。

笔者也对我国国民索赔问题十分担忧,但忧虑的重点却不在于日本政府批准某个公约是否会对国人权利造成否定和限制。如果我们对《核损害赔偿补充公约》稍有了解,就会发现,公众间普遍蔓延的担忧完全是一种误解。

国际法对条约能否为国家创设义务有一条非常重要的原则,即条约于第三国无损益原则。通俗地讲,就是除非条约的非缔约国明确同意,否则条约不能对非缔约国的权利施加任何限制。涉及核损害赔偿的国际公约还包括《维也纳核损害民事责任公约》,上述两个公约都确立了核设施所在国法院的排他性管辖权的规则。但问题是,中、韩两国从来都没有批准过上述公约,日本政府批准与否与我何干?

因此,一个简单的结论是:如果中国国民的索赔权是存在的,那么这种权利还将存在下去,不会因为日本政府批准公约而受到影响或限制;如果中国法院对赔偿诉讼拥有管辖权,那么这个管辖权也不会受到影响和限制。

索赔权来自何处

中国国民的索赔权利以及中国法院的管辖权能否得到合法、合理的确证,似乎成为了一个问题。其实,索赔权利以及本国法院的管辖权是不言而喻的。

环境法上有一个流传久远的故事解释了环境污染的受害者要求赔偿的法律根源:1930年,位于加拿大英属哥伦比亚省的特雷尔冶炼工厂在操作过程中排放了大量粉尘,粉尘随着北风刮到了美国华盛顿州境内。大量庄稼绝收或减产,森林、湖泊污染严重,美国人义愤填膺,抗议声不绝于耳。美国政府与加拿大政府达成协议,将赔偿争议提交一个联合仲裁委员会解决。尽管没有证据证明加拿大政府有意参与了排污行为,但仲裁委员会认为责任还是应由加拿大一方来承担。仲裁委员会认为:“根据国际法以及美国法律的原则,任何国家都没有权利这样利用或允许利用其领土,以致让烟雾在他国领土或对他国领土上的财产或生命造成损害,如果已产生严重后果并且那已被确凿证据证实的话。”这一结论早已是国际环境法上的经典论断。

核试验案的故事则在国家与国家关系的层面上解释了受害国寻求救济的权利。上世纪60年代,法国在南太平洋上空频繁进行空爆核试验,因为担心核素进入大气和水体最终对本国环境造成影响,新西兰和澳大利亚在联合国国际法院起诉法国政府,要求其停止核试验。后来法国总统和外交部长郑重声明,法国政府将不再进行空爆核试验,因此这一案件最后被撤销。但国际法院起初受理诉讼这一简单的事实也表明,在国家关系的层面,受害一方要求污染起源国采取合理措施乃至提出索赔的权利,也是被确证了的既有国际法规则。

毫无疑问,针对东京电力以及日本政府,提出索赔的权利是确定的,这种权利包括两个层面:一方面是个人(包括公民个人以及公司、事业单位等法律实体)受到核污染的损害而要求赔偿;另一方面,某些损害我们无法找到特定的个人受害者,但这种损害对于国家来说是确定无疑的,并且是长期的,有些甚至还是隐性的需要经过长时间的潜伏才能显现,中国政府对此无疑拥有采取行动的权利。

至于中国法院的管辖权,则是更加简单的事情:环境损害赔偿,本质上是一个侵权案件,不论诉讼以谁为被告,损害如果影响在中国领土内,作为侵权结果地法院的中国法院,当然有管辖权。

本国诉讼的障碍

尽管中方有权索赔,并且中国国内法院有权管辖,但在本国境内进行起诉也存在着难以克服的实际障碍。

两方面原因让中国国内诉讼在很大程度上失去了实际价值:其一,如果以东京电力公司为被告,实际意义不大,因为东电在本轮危机中已经无力支付所有赔偿,是否会破产尚未明朗,再加上其在中国境内没有业务,因而缺乏可供诉讼保全和执行的财产;另一方面,如果以日本政府为被告,则马上会遇到国家主权豁免的难题,来自“平等者之间无管辖”这一古老法律谚语的力量足以阻挡针对日本政府的任何诉讼。

退一步讲,如果索赔诉讼发生在日本,法律适用方面也存在很难逾越的困扰:核污染的行为很明显,但任何损害赔偿的诉讼必须以受害者遭受的损害为前提,同时必须证明损害和侵权行为之间存在确定的因果关系。如何证明在核素经过了海洋水体数千公里之后还能对中国的个人产生必然发生的损害,在技术上极为困难。

因此,笔者预计,不论在国内还是在日本,索赔诉讼未必会发生;即便发生也十有八九会败诉。败诉的原因未必是日本法院不公正,毕竟损害和行为之间的因果关系如何证明,是个世界级的难题。

向美国学习

人道主义援助是一回事情,环境损害赔偿却是另一回事。福岛核污染事故已经发生两月有余,中国受害者的保护问题似乎始终没有受到重视,有关部门三缄其口,不能不说是非常遗憾的。在如此复杂的背景之下,面对如此“狡猾”且老到的日本政府,我国公民很难以个人之力讨到一点便宜。

如何应对外来环境损害,美国政府的做法非常值得我们钦佩和借鉴。墨西哥湾钻井平台泄漏事件不久,奥巴马政府就与英国石油公司达成了成立赔偿基金的协议。尽管赔偿基金数额颇受非议,尽管奥巴马政府的行动效率广遭病垢,但这种以政治手腕为途径,以国家实力为后盾的行动,还是保证了至少受害的美国人不用费劲地去法院起诉就能得到数额不菲的赔偿;一个超级大国的力量在此显露无余。

如今我们面临的情况比墨西哥湾漏油事件复杂得多,国家行动的难度也要大得多。但我们都应该明白,效果如何没有人能保证,行不行动是一个是否“怠工”的态度问题。

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