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解密秦山核电

来源: 新民晚报 发布日期:2015-02-15

  “什么是核电厂?”“核电厂安全吗?”“福岛核事故会发生在中国吗?”“核电厂会泄漏吗?”“核电厂对健康有影响吗?”“万一发生核事故怎么办?”

  上海以南120公里,走进秦山核电基地,围墙上新绘的图文科普率先跃入视野。围墙之内,乳白色圆形核岛错落矗立,释放着巨大的能量。

  30年前,大陆首台核电机组在杭州湾畔开工建设;30年后,9台机组年发电量达500亿千瓦时;30年间,这座我国最大的核电基地,没有发生任何核安全事故,没有发生任何对环境产生影响的事件。

  1 花园厂区里的“碉堡”

  “秦山”在哪里?

  两千年前,这座并不巍峨的小山丘,因秦始皇“登以望东海”而得名。而今,驱车从浙江海盐县城出发,沿杭州湾东南行8公里,蜿蜒的海堤向前舒展,秦山核电基地依山临海而建。

  “我们的环境都是花园式的,面朝大海,春暖花开,和你想象的不一样吧?”工作人员开玩笑道。确实,提到核电站,很容易联想到三叶形辐射标志、反应堆爆炸等画面。远至1986年前苏联切尔诺贝利,近及2011年日本福岛,都给世界核电事业蒙上浓重的阴影。

  眼前,却是一派宁静。满目苍翠,白色楼群在绿色掩映中错落有致,身着蓝工服、头戴安全帽的核电人步履匆忙。“安全,是核电站的生命线”“安全第一,质量第一”,随处可见醒目标语。秦山核电基地管控严格,进厂前需经过安全检查、刷扫证件、输入密码三道关卡。

  “那是一期30万千瓦级的机组!”随指尖望去,是一座乳白色的混凝土圆柱体,嵌在周围的建筑群中并不显眼。呵,原来这就是神秘的核岛呀!

  如果从制高点俯瞰秦山,共有9座这样的“碉堡”点缀在墨绿山群,外观平静,能量巨大。这些质朴的外壳,有一个形象的称呼“安全壳”:用一米厚的钢筋水泥和6毫米的钢板制造,密封耐压,能承受地震、飓风、飞机撞坠等各种冲击。

  不仅如此,安全壳内还筑起三道防线:陶瓷状的二氧化铀燃料芯块,可保留98%以上的放射性物质;高强锆合金制造的燃料包壳,把燃料芯块密封在套管内;压力容器和一回路压力边界,将放射性物质锁入耐高压的钢质冷却系统。

  四道安全屏障,或直观或隐匿,将核电站的“能量心脏”和“辐射源头”—反应堆包裹其中,确保堆内的放射性物质不会逸入环境。

  2 “千年大计”的防潮堤

  今年1月,9台机组全部建成投产,分别坐落在秦山及其支脉杨柳山、螳螂山和方家山,秦山核电基地跃升为国内机组最多、堆型最丰富、装机容量最大的清洁能源基地。

  然而,回溯秦山与核电的缘分,却并非一帆风顺。出于安全考虑,核电站对厂址的要求较高,包括地质、水文、气象、交通、环保等一系列要素。

  发现秦山,即是如此。选址勘察从1973年即开始,1982年选定浙江秦山,9年间曾先后几易厂址,浙江富阳、江苏江阴、上海奉贤,都曾纳入我国大陆第一座核电站的建地考虑。年届耄耋的陈曝之和谢恩吉是秦山核电工程筹建的亲历者。1980年6月,两人途经双龙岗,回来后查看地图发现,这个山岗向大海延伸,形成一个天然半岛。“如果把核电站建在这个海湾里,秦山就是一个天然的屏障。”

  随后,地质勘察发现,秦山地质结构稳定,基岩属溶解凝灰岩,适合建造核电站厂房,且周边人口稀少。同时,发生地震频率低、烈度小。据史料记载,近千年来鲜有高强度地震,最大的一次是在1678年的清朝初年,结果是“屋瓦倾斜”,无人员伤亡记载。加之海陆交通便利,淡水资源充分,真是难得一见的好厂址!

  安全的焦点,最后落在“水”。对秦山核电站而言,风暴潮、天文潮与强降雨是自然界最大的敌人。随后,设计师查阅了杭州湾千年以来海潮与风浪的数据,确定了防洪堤高度,后来又参照了千年一遇的水文险情资料,再次提升。真正做到了千年大计,慎之又慎。

  现在,我们看到的这条1800米长堤,则是在日本福岛核事故后重新改建与加固,将堤坝又升高1.7米至10.2米,拓宽4米至14米,可抵御千年一遇的风暴潮、天文潮、强降雨的潮位叠加,为核电安全运行披上更坚固的“防护衣”。

  3 辐射量同“吸一支烟”

  从环境应急处的办公楼向外望去,一边是方家山两台百万千瓦级机组,另一边就是杭州湾的水面与沙洲。距核电基地仅500米的绿色小岛,是鸥鹭的栖息胜地,种群足以和厦门鹭岛相媲美。

  以鸟群证实秦山核电基地的环境情况尚属间接,最直观和科学的证明方法,莫过于多年来的辐射监测数据比对。

  “一座百万级核电厂周围的居民,一年受到的辐照量只有0.01毫西弗,相当于吸一支烟的辐射量。”处长朱月龙的电脑上,显示着周边10公里范围内,14个环境监测点的实时数据。在核电站50公里范围内,还设有多个取样点,定期对土壤、蔬菜、地表水、牛奶等样品取样监测。

  核辐射对环境与健康的影响,从我国核电发展初期起,即是悬在头顶的达摩克利斯之剑。“保护人民健康不受损害、保护国土不受污染”是核电站设计、建设与运营的原则。

  朱月龙就与之打了30年交道。1984年从清华大学放射化学专业毕业后,他分配到秦山核电厂工作。头两年,他每天下乡调查周围环境状况,记录人口、交通、食谱等数据,研究秦山地区水、气扩散模式,用五年时间完成“秦山核电厂运行前环境放射性本底调查”。

  核电站建成运行后,监测日益常态化,朱月龙电脑上的数据每5分钟刷新一次,如有异常立刻报警。此外,人工监测频率有每天、每月和每季一测,也有年度一测。“20多年来的监测结果表明,秦山核电基地的运行,未给周边环境造成可察觉的影响。相比在日常生活中天然本底的辐射比例,基本可以忽略不计。”

  秦山核电站实行政府与企业的“双轨制”监测,除基地自身设置的14个连续监测点,国家环保部门也有9个连续监测点,相关数据实时传输给国家环保部和浙江省环保厅。“环境监测起到"报平安"的作用,相互校核和监督,"双保险"确保客观真实。”

  4 调试就像“化结除淤”

  2月12日,凌晨1时20分,方家山核电工程2号机组主控室灯火通明,巨大的仪表盘铺满一整面墙,信号灯不时闪烁。

  经过100小时连续满功率工作,这座百万千瓦级核电机组具备投入商运条件,意味着正式并入华东电网,开始向长三角地区输送清洁安全的电力能源。

  方家山核电工程共两台机组,是目前我国自主化、国产化程度最高的核电站之一。1号机组于去年12月15日具备商运条件,实现我国核电“从30万千瓦到100万千瓦”自主发展的历史跨越。(下转A10版)

  新民图表 制图 董春洁

  (上接A9版)

  “不为抢时间,只为更安全。”中核核电运行管理有限公司(以下简称中核运行)副总经理洪源平,是秦山核电调试的领军人,基地9台机组,6台是在他的组织与见证下完成并网。

  在他看来,调试工作就像捋线,成千上万的阀门管道和种类繁多的仪器设备,俨如一个巨型迷宫。无论是设计、土建还是安装的问题,都靠调试“化结除淤”,消除任何一个可能存在的“危险源”。

  “一丝不苟,任何细节都不放过。”“80后”操纵员朱光亚对方家山工程机组的调试印象颇深。装料前,必须检查反应堆换料水池,确认清除施工安装等过程中可能留存的焊渣、铁锈等杂质,以免其在辐照状态下对堆芯燃料组建造成影响。

  一次,在用水下相机探测拍摄时,看到画面有些模糊。“可能是镜头本身问题,也可能是换料水池有异物,但出于安全起见,我们将1000多吨的含硼水全部排出,检查水池后再重新导入和确认。”一次排空或导入至少24小时,不怕“折腾”,最终保障系统的清洁度。

  5 “一颗螺丝钉”的思考

  作为“原型堆”,秦山核电站无疑要面对很多次“第一”:第一次设计、第一次并网、第一次运行、第一次检修……直至第一次退役,全靠自主摸索和尝试,尤其是设备检修,国内没有任何经验可循。

  秦山核电站建成初期,对核电站事故的认知比较肤浅,非计划的被动检修和改造,在当时也并未被认为不妥。有员工在巡检时触摸了反应堆保护控制系统的一个接点,当即造成停机停堆。事故分析时双方各执己见,他为验证自己的观点,在机组重新并网后再次触摸这个接电,导致了同样的后果。

  现在看来,这个故事简直不可思议,但最初安全意识相对薄弱,发生这种事不足为奇,直至1998年“著名”的T6事件。

  当年7月14日,秦山一期核电站开始第四次停堆换料大修,卸料后检修人员在堆芯下板上竟发现一颗螺丝钉!虽然仅是一颗螺丝,但它出现的位置恰是密封位置,这意味着是从反应堆内部件脱落,设备随时可能出现故障!

  由于电厂已经运行一段时间,该部件带有放射性,要放置在十多米深的水下,其检查和修复的难度可想而知。时间是最直接的佐证,这颗小螺丝钉让秦山的电厂停运了430天。

  问题解决,吸取教训全面整改迫在眉睫。T6事件,成为秦山运行管理与核安全文化的分水岭。“此前维修工作多是头痛医头脚痛医脚,依靠赤手空拳的技能,警钟敲响程序与规范的重要性。加强计划性,现在每次大修完的第二天,我们就着手下一次大修了。”中核运行维修支持处处长关建军介绍。

  如果把核电站比作人体,大修是例行体检,那么“敏感设备”就像人体的核心器官,需要格外重视。关建军介绍,目前对200多个敏感设备制定系统管理,并通过工艺改进减少运行风险。

  近年,考验更多,要求更高。“90-30-00”是中国核电新近提出的一项衡量核电机组运行性能的先进性指标,“90”指机组能力因子超过90%、“30”指大修工期控制在30天以内、“00”指机组两次大修之间无小修。去年,秦山核电基地多台机组达到这项高标准的业绩目标。

  6 多措施“防人因失误”

  不久前,国家核安全局、国家能源局和国防科工局联合发布《核安全文化政策声明》,推动全行业核安全文化培育与发展。

  一名合格的核电站反应堆操纵员,历经两个月的初始培训,4个月的基础理论培训,13个月的轮岗实习,9周的模拟机操作,9周的主控室影子培训,8个半小时的笔试……

  难度大、成本高,因此通过培训的操纵员便有了一个惊艳的名字“黄金人”。朱晓斌是秦山核电基地首批操纵员,而今,他则承担起薪火相传的培训工作。

  “30年前,国际核电技术对华封锁,我们只能辗转南斯拉夫核电站实习。现在,秦山核电基地专门建立模拟机,培训"黄金人"。”朱晓斌介绍,将工艺流程、参数状态、控制逻辑等高度仿真,模拟实际机组正常、异常等各种工况,以此训练操纵员应对处理各种事故。

  “核安全文化,也经历曲折发展的过程,现在已经贯穿在整个培训中。”朱晓斌看来,核安全的意识并不是一蹴而就。

  核工业初期,核安全的重点在技术方面,强调设计、设备和规程的质量,对管理、培训等软环节并未重视,由人因造成的停机停堆事件几乎占到50%。切尔诺贝利核电事故后,“核安全文化”的概念受到重视。

  进入厂区,员工每人手持一张卡片,如果发现安全上的不符合项,哪怕是一个电灯不亮,一道消防门没关,都应记录反馈;“规行矩步”“语尚往来”“察疑停报”,中国古代人物的警示名言融入核电安全规范,制成彩色张贴画;在主控室入口,显著的隔间标志以防走错;生产运行管理系统的页面上,设置了无人因失误时钟,提示安全生产容不得丝毫懈怠……

  同时,还接受来自外界的监督。秦山核电站1995年加入世界核电运营者协会,随时接受国际原子能机构的检查、监督和培训。2014年,秦山7台运行机组在全世界435台机组中排名前100以内;2010年和2013年,秦山三期2号机组在协会综合指标中,两次位居同机型世界第一。

  7 跳出“谈核色变”误区

  “以前别人听说我在核电站工作,第一个问题肯定是有无辐射、是否危险,现在这种疑问逐渐少了。”朱月龙说,在福岛核电站刚发生事故时,亲友会“特殊关注”,但在听过他的分析后也会释怀。

  这种变化,邵祖芳的感触更加明显。从上世纪80年代起,他就从事核电科普,遇到过不少让人哭笑不得的事。“比如还在调试阶段,就谣传是核辐射导致胎儿畸形,但当时核燃料根本还没有引入。”

  编写教材、制作展板,“邵工话核电”不仅走进海盐多所中小学,还受邀在长三角多地开讲。“在南京工学院,讲座结束后就有学生围住我,主动提出到核电站工作需要什么条件、应该怎么报名。”

  对“核电人”的态度,也发生巨大变化。以前,年轻员工来到浙江海盐时,想和当地姑娘谈恋爱?难!如今,这份恐惧已在当地烟消云散,工作稳定、收入不赖,而且都是高学历的核电男,俨然是婚恋市场的“抢手货”。

  目前,国家核安全局对核电站的选址、设计、采购、建造、调试、运行和退役制定了一系列安全导则,现已形成一套完善的核安全纵深防御体系。运行以来,秦山核电基地至今没有发生任何核安全事故,没有发生任何对环境产生影响的事件,各项环境辐射监测指标仍保持在天然本底水平。

  目前,秦山核电基地9台机组年发电量约500亿千瓦时,可以满足六七个中等规模城市年用电量,相当于火电站燃烧3300万吨标准煤产生的电量,每年可减排1亿吨二氧化碳,约等于30个西湖景区绿地的净化能力。

  “安全的信心来之不易,值得每一个核电人珍惜。”邵祖芳感叹,而30年来当地及周边居民生活平静安稳,即是对核电安全最好的注脚。

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