摘要
本文简介了美国在日本福岛第一核电厂事故发生后,采取的一系列响应行动,阅读本文,至少对于我国在处理类似核安全事故方面,是值得借鉴的。
福岛响应
在2011年3月发生在日本东北部的地震和海啸导致了福岛第一核电厂的严重事故。美国核能工业根据从日本福岛事故的经验教训迅速采取措施,以进一步加强美国核反应堆的安全。
美国核能工业针对日本福岛事故迅速响应,全面检查其在役核电站以确保能够抵御类似的严重自然灾害。为此,根据福岛事故的经验教训,美国所有核反应堆均配备了相应的综合安全配套设施。
新增配套设施
在对美国境内所有核电厂进行严格的安全检查之后,美国核管会表示,目前的核电厂仍然是安全的。为了进一步加强核电站抵抗严重事件的能力,尚需增加防止在严重事件中反应堆毁坏的安全策略,以进一步提高安全性。在2013年,美国核管会发现,所采取的策略的确让美国核电厂更加安全了。
加强安全性所采取的措施,诸如增加新的硬件、新的培训导则、详尽的风险评估等等,为美国全境的核电厂采纳并一直沿用。
提供备用安全能力的FLEX策略
FLEX策略是根据福岛经验而确立的。该策略主要是应对类似的福岛事故,发生断电事故后继续保持堆芯冷却。为此,在多层面增加了备用设备,包括核电厂和位于Memphis和Phoenix的国家应急响应中心。之所以称之为FLEX,是因为多数额外备用安全设备都能作多用途,少数其他设备指定安全项专用。
这些设备包括柴油机驱动泵、发电机、排风扇、水龙头、配件、电缆和通信设备等等。新增设备会被存放于不同的地方,并妥善保管,以确保核电厂已有的多重安全策略所涉及到的设备失效时能够投入使用。这种基于现存的安全系统的额外的准备能够有效抵御不可预知事件。
根据核管会的统一安排,已有五座核电站的六台反应堆成功落实了FLEX策略,包括在场址装配设备和安排相关培训。
还有一批核电站将在2015年春季完成FLEX策略的落实,核管会计划在2016年末完成对所有核电站FLEX策略的落实。
核管会证实,作为FLEX策略一部分的设备多重储存点:两个国家应急响应中心,均已全面运作。核工业将修订FLEX导则,将重新评估洪水和地震风险后的结果考虑在内。
乏燃料水池增配
美国在役核电站均需在乏燃料水池增加设备,以确保在任何极端情况下均能够对乏燃料水池水位的改变作出实时报警。核电站运营商必须在2016年前或者两轮换料结束后增配此类装置。
目前,已经有18座核电站在乏燃料池成功装配此类装置。剩下的核电站将在2015年至2016年间完成这项工作。关于这项工作的详细进展可参见NRC官网。
反应堆多重应急准备
核管会相关人员一直致力于“超设计基准事故缓解”规定的完善,包括对FLEX策略的规定要求和严重事故管理导则。其中就包含对一些方面应急准备的规定。
导则为操作员和员工提供核电站在严重事故(核燃料毁坏)情况下的指导。该导则(先前版本)是在1986年乌克兰切尔诺贝利核事故之后发布的,在此基础上核管会增加了一些新的规定,并阐释了如何与其他规程结合。
关于应急准备方面的规定,新的规定增加了对维持必要的工作人员和通信设备以确保FLEX策略的实现的要求。同时还要求进行周期性演练以证明应急响应策略有效。
核管会计划在今年(2015年)夏天完成这些规定的编撰,并在2016年11月最终实施。
防震
核管会响应福岛事故的第一步,在地震安全分析规定方面,要求洛基山脉以东的核电站在2014年三月31日前改进对地震风险评估。对于西部的场址,在2015年三月前完成。
以前的分析只涉及到场址可能经受的地面运动,但是并没有预测这些情况一旦发生,电站后期的行为。因此需要进一步考察电站的抗震设计和建造。
根据这些风险评估,美国中部和东部的33座核电站必须进行更加深入的地震评价。核管会将这些电站的评价按要求完成时间分为了三批次:
第一批的评价要在2017年6月30日前完成•
第二批的评价要在2019年11月31日前完成•
第三批的评价要在2020年11月31日前完成
在此期间,核管会支持33座核电站加快地震评估,以确定近期是否需要、且在哪些方面加强地震安全。一部分核电站已经在2014年完成了加开评估工作,并得到核管会批准。从整合的这些评估数据来看,可以得出初步结论:核电站在设计时,对地震的考虑还很粗略。
防洪
核管会响应福岛事故的另一方面,是对洪水分析的新规定。规定要求每座核电站的洪水分析必须包含改进的风险评估。
核管会同样将核电站按要求完成时间分为了三个批次。前两批次的核电站基本上已经递交了相应的洪水风险再次评估报告,第三批要求在2015年3月完成。
在前两批次的核电站中,75%的核电站需要进行洪水响应的“综合评估”。但是综合评估的精确范围和内容也是一个开放的问题,但有一点可以确定,就是在FLEX策略中,需要将新的洪水风险的影响评估信息考虑在内。
核管会正在考虑一项计划,根据目前的评价结果对需要的规定和评价进行详细的分级。给出的综合评估能够对电厂的改进提供指导,例如安装密封水门以保护设备和部件,或者将关键设备移至电站的更高位置处。
反应堆的孔道设计
核管会在2012年发布了一条规定,要求类似福岛核电站(有I类和II类屏障的沸水堆)在包容设计方面,必须安装加固的孔道,以确保在潜在的堆芯毁坏事故发生前能够排热和降压。
根据这一要求,核电站要在2019年底完成相应的修改,配置相应的孔道。但在2015年四月前,核电站必须提出满足相关规定的实施方案,并且定稿,获得核管会核准。
安全检查
福岛事故后不久,核管会就责成美国所有核电站针对地震和洪水防护进行必要的安全检查。核管会同时进行独立的检查。核电站必须确保满足新的安全特性要求,同时针对任何不满足安全要求的性能和设备进行报备并即刻改进。
这项检查工作在2012年11月前完成,随后核管会发不了核电站检查报告。在这次大检查中,仅有少数不满足要求的情况发生,随后得到了改进。
分享经验
针对福岛事故,世界范围内核工业都非常重视经验的分享。为此,美国和日本核能方面的官员也一直并肩工作,相互学习。
在2013年,24位美国相关的核方面的负责人参观访问了日本福岛第一核电厂,讨论福岛教训,和加强核电站安全的下一步计划。
2014年,作为对美国访问的回访,日本核方面的官员参观访问了美国核能工业在Phoenix新落成的国家应急响应中心,此次参观访问也是一次经验教训的分享和学习,并就美日未来核能安全领域的计划交换了意见。