我国核电站乏燃料公路 海运、铁路联运应急救援体系建设
第41卷第1期(总第241期)辐射防护通讯2021年2月•管理与决策•
我国核电站乏燃料公路/海运㊁铁路联运应急救援体系建设
刘义清(中广核铀业发展有限公司,广东深圳,518124)
王任泽,梁博宁,粟鹏文(中国辐射防护研究院,山西太原,030006)
摘㊀要㊀乏燃料运输是核产业链的关键环节,随着我国核电产业的快速发展,乏燃料运输能力配置显著滞后,我国迫切需要建设乏燃料公海铁联运的运输模式㊂基于国内乏燃料公路运输应急救援体系,探讨了乏燃料铁路㊁海上运输及转运状态的应急救援体系建设,并讨论了联运应急救援决策支持系统的主要功能㊂教师节手抄报内容句子
关键词:㊀乏燃料;公海铁联运;应急救援
中图分类号:TL38+4㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1004-6356(2021)01-0002-0004
0㊀引言
2003年,中核清原环境技术工程有限责任公司初步建成了我国第一个完整的乏燃料公路运输体系㊂该运输模式一直沿用至今,乏燃料运输能力大约为50tHM/a,远不能满足我国核电站乏燃料的运出需求㊂根据我国核电站分布,通过公路和/或海运将各核电站的乏燃料运往一个中转港,再利用一条铁路专线运往位于西北地区的后处理厂㊂这种形式的公/海㊁铁联运体系,可避免大规模㊁长距离的公路运输,减少对公众生活及社会经济活动的影响;固定一条陆上铁路运输线,既可满足大批量乏燃料的运输需求,又不会对铁路网造成较大的压力;选择的海铁换装枢纽,未来不仅可用于国内的乏燃料运输,还可成为我国专业化的放射性物品出海口,服务于涉核物品的进㊁出口业务㊂公路/海运㊁铁路联运体系是我国乏燃料运输的最佳选择[1-2]㊂
世界上核能先进国家(如美㊁英㊁法),均有丰富的乏燃料运输及其应急经验可供借鉴㊂美国既有国家层面的乏燃料运输相关的应急预案[3],又有乏燃料运输相关的经验总结[4],更进行了具体应急装备的设计与研发[5];英国总结了乏燃料运输的相关实践[6],应用概率安全评价的方法对乏燃料运输活动进行了安全评价[7],并制定了操作性很强的应急预案[8];法国总结了乏燃料海上运输的相关实践[9]㊂
1㊀我国现有乏燃料公路运输应急体系1.1核应急三级组织体系
我国核应急实行三级组织体系,每一级组织的具体责任在国家核应急预案中有明确描述㊂其中,对于乏燃料运输事故还专设章节进行了规定[10],明确了营运单位㊁事故发生地省级人民政府有关部门和县级以上人民政府环境保护部门等的责任㊂
1.2公路运输潜在事故的特点
乏燃料运输的潜在事故与固定核设施事故应急相比有以下特点:
(1)运输容器的固有安全性
乏燃料运输安全主要依赖于运输容器的固有安全性㊂B(U)型货包严格的管理制度确保了其在正常运输和事故条件下的安全性㊂国内外数万次乏燃料运输,B型货包从未发生过泄漏事故[2,11]㊂
(2)运输事故的特殊性
我国后处理厂与已建/在建核电站距离约3000~4000km,乏燃料运输横跨多个行政区,地形㊁地貌和气候条件多变,道路情况复杂,增加了
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㊀收稿日期:2020-11-20
作者简介:刘义清(1986 ),男,2010年毕业于西安交通大学能源动力系统及自动化专业,学士;工程师㊂通讯作者:王任泽,E-mail:wrz198351@163
运输事故风险性㊂
与固定核设施不同,乏燃料运输活动在公共道路上进行,事故发生时间㊁地点不确定㊂
1.3公路运输事故分类
乏燃料公路运输历史上发生的事故可分为交通运输事件/事故㊁人员操作事件/事故㊂(1)交通运输事件/事故
从已发生的乏燃料运输事故事件来看,绝大部分发生在公路运输或铁路运输中㊂公路运输事件主要为运输车辆与外部车辆碰撞㊁运输车辆损坏等㊂
(2)人员操作事件/事故
这类事件主要是在乏燃料运输容器装载过程中,螺栓规格或其使用方式不规范等原因造成㊂1.4公路运输事故情景分析
根据对装运燃料的货包可能的作用方式,一般将事故情景分为撞击㊁挤压㊁贯穿㊁火烧和浸没五种㊂所谓运输事故情景,是指在运输事故中,货包或车厢等与其周围环境之间的相互作用㊂验证B型货包㊁易裂变材料货包经受运输事故条件能力的力学试验(自由下落试验Ⅰ㊁自由下落试验Ⅱ㊁自由下落试验Ⅲ)㊁(强化)耐热试验㊁(强化)水浸没试验即代表了这几种事故情景㊂
美国和我国对于上述五种事故情景都进行了比较多的定量分析,积累了可用的基本数据㊂1.5公路运输应急救援设备配置
中国铁路事故我国设施装备的保障体系建设仍需强化㊂核应急除了具备辐射监测㊁辐射防护等核相关特和要求外,仍需公共应急和其他相关专项应急工作支撑㊂核应急工作经历30余年发展,各级核应急组织在辐射监测设备㊁辐射防护器材及物品等方面均有配备,同时针对高辐射场救援行动实施,配备了无人监测㊁无人破拆等特种装备㊂
我国乏燃料运输应急评价软件尚未开发,缺少应急准备和响应的评价手段㊂从当前工作开展来看,各级核应急组织还未部署运输事故后果评价分析软件㊂
1.6公路运输应急救援方案
在乏燃料公路运输中,对于货包而言,主要的事故情景均为撞击㊁挤压㊁贯穿㊁火烧和浸没㊂将上述这些事故情景可能进一步导致的事故后果按照类型划分,主要分为非辐射事故与辐射事故两类㊂
对于非辐射事故的应急救援,主要有应急报告与通知㊁抢救伤员㊁控制火灾并转移危险物品㊁隔离措施㊁受损车辆维修㊁运输恢复等㊂
对于辐射事故的应急救援,在前期阶段主要有应急报告与通知㊁抢救伤员㊁控制火灾㊁货包包容完整
性评价㊁隔离措施㊁事故初期响应报告等;后期阶段主要开展的任务有应急人员个人剂量监测㊁人员防护㊁辐射监测与评价㊁出入控制㊁乏燃料收集㊁受损车辆/车厢/船舶维修等㊂
2㊀乏燃料铁路运输应急体系建设
同乏燃料公路运输,乏燃料铁路运输的应急体系同样采用三级组织体系㊂乏燃料铁路运输的潜在事故的特点㊁事故分类㊁事故情景分析㊁应急救援方案与乏燃料公路运输的相同,不再赘述㊂需要重点考虑应急救援设备配置㊂
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需要考虑铁路运输事故发生地可能在偏远地区,同时乏燃料运输货包单体达120余吨,考虑部分事故救援还需起重㊁打捞㊁爆破等救援行动,需要动用大量铁路突发事件应急响应所需的大型装备设备(吊装系统等)及运输工具等[5]㊂类似于公路运输,尚缺乏应急评价软件㊂
3㊀乏燃料海上运输应急体系建设
同乏燃料公路运输,乏燃料铁路运输的应急体系同样采用三级组织体系㊂乏燃料海上运输的潜在事故的特点㊁事故分类㊁应急救援方案与乏燃料公路/铁路运输的相同,不再赘述㊂需要重点考虑事故情景分析和应急救援设备配置㊂
3.1海上运输事故情景分析
乏燃料海上运输主要考虑碰撞㊁触礁㊁失火/爆炸㊁失去控制㊁船舶/设备损坏㊁水浸/沉没等事故[11]㊂在前文事故情景分析基础上,进一步通过对上述事故的PSA分析,得出各事故的发生频率㊂设置事故发生频率截断值,对发生频率极低的事故,比如海上运输时乏燃料散落事故,可以不予考虑应急处置措施㊂
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此外,运输乏燃料的船只作为敏感目标,存在发生海上核安保事件的可能,需要考虑由于核安保事件而引发的放射性物质泄漏等事故的应急响应㊂
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3.2海上运输应急救援设备配置
海上运输可能出现沉船㊁货包落水等事件,考虑部分事故救援还需起重㊁打捞㊁拖航㊁爆破等救援行动,需要动用大量海上突发事件应急响应所需的大型装备设备(吊装系统㊁定位船舶的声纳搜索系统㊁包装卸货和回收的工具系统等)及运输工具等[11,12]㊂
类似于公路和铁路运输,目前还未开发适用于海上乏燃料运输事故的应急评价软件㊂
4㊀不同运输模式之间的转运状态应急体系建设
不同运输模式之间的转运状态主要发生在码头㊁公路和铁路换装站㊂不同运输模式之间的转运状态的应急体系与公路㊁铁路和海上运输的应急体系完全相同,只是事故情景有比较明显的区别㊂
不同运输模式之间的转运状态的事故情景应当重点考虑货包在吊起的过程中突然坠地㊁以及外部突发事件影响货包安全等事件㊂不过,参照美国核管会(NRC)的研究结论,吊装事故发生的概率极低,吊装事故的原因有设备失效或人因失误等㊂潜在的两种主要事故类型主要为货包跌落的机械事故及可能引发的火烧事故㊂
5㊀乏燃料公海铁联运应急救援决策支持系统建设
营运单位的乏燃料公海铁联运应急救援决策支持系统应主要包括如下子系统[13-16]: (1)乏燃料运输应急值班系统
主要解决乏燃料运输中应急指挥常遇见的协调调度工作,主要包括乏燃料运输事件信息管理㊁乏燃料运输值班管理㊁乏燃料运输通讯录管理㊂(2)乏燃料运输应急资源管理系统
应急资源信息采集将应急资源(填表单位㊁应急机构及人员㊁应急救援队伍㊁应急救援物资㊁应急救援专家㊁行政区划信息㊁医院信息㊁应急避难场区信息㊁危险源信息㊁防护目标信息㊁固定视频图像信息)按照资源定义信息录入,通过信息采集系统采集到应急资源中心,采集数据包含内容信息和地理位置信息,采集信息能以列表和地图方式进行资源展示㊂
(3)乏燃料运输应急预案管理系统
根据已有乏燃料应急㊁核应急预案进行整理入库,采集分为文字和图形两个部分,提供预案的辅助制定㊁修订㊁存储㊁查询㊁调阅㊁格式化输出等功能㊂系统可依据应急资源的分布㊁影响估计和速报事故点㊁交通网络通行能力㊁上级指示,形成事故处理的应急方案㊂预案包含按照标准预案事件的流程信息(预案概况㊁预案级别分类㊁指挥人员㊁指挥办公室㊁应急专家㊁预案任务)㊂发生事故时,可根据报警级别和不同事故类型选择已定制的预案,作为参考方案㊂
(4)乏燃料运输应急事故应急评价和应急响应行动决策支持
根据公海铁联运不同的运输模式,对具体的事故涉及的事故情景开展分析,得出货包的损伤状态和放射性物质的释放情况,进而根据地理和气候条件,得出事故对工作人员㊁公众和环境的辐射后果,给出需要采取的响应行动建议㊂(5)乏燃料运输应急事故应急处置管理
事故维护人员在乏燃料运输任务过程中对事故应急进行管理,事故应急事件的前期㊁后期由车队队长/列车长/船长跟踪状态㊂工作人员按照实际情况管理事故应急状态,包括事故应急涉及的人员㊁任务㊁状态等信息的维护更新㊂系统可查询相关应急部门的处理状态㊂
6㊀结论
根据对国外乏燃料公海铁联运的深入文献调研,结合国内乏燃料公路运输应急救援体系,对乏燃料铁路㊁海上运输及转运状态的应急救援体系建设以及联运应急救援决策支持系统的主要功能进行了探讨㊂
后续的工作中,管理方面重点应完善乏燃料公海铁联运应急救援的组织形式和应急救援方案;设备方面重点应研发应急救援专用设备和应急救援决策支持系统㊂只有管理和设备两方面不断完善,才能做好乏燃料公海铁联运的核应急准备和响应工作㊂
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Emergency Rescue System Construction for
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Liu Yiqing
(CGN Uranium Industry Development Co.Ltd.,Shenzhen,Guangdong,518124)
Wang Renze,Liang Boning,Su Pengwen
(China Institute for Radiation Protection,Taiyuan,Shanxi,030006) Abstract㊀Spent fuel transportation is a key link in the nuclear industry chain.With the rapid develop-ment of nuclear power in China,the allocation capacity of spent fuel transportation is significantly lagging behind.We urgently need to build a road-sea-railway multimodal transportation mode for spent fuel. Based on the emergency rescue system for spent fuel road transportation in China,the constructions of emergency rescue system for railway,sea transportation and transshipment of spent fuel are discussed, and main functions of emergency rescue decision support system for combined transportation are also dis-cussed.
Key words:㊀Spent fuel;Road-sea-railway multimodal transportation;Emergency rescue
(责任编辑:赵宁)
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