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汲取福岛事故经验教训提高核电安全水平辐射防护大会[PPT课件]

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汲取福岛事故经验教训 提高核电安全水平 柴国旱 2011年9月26日,江苏扬州 2 福岛第一核电厂俯瞰图 惊心动魄的事故景象 • 3月11日14:46发生地震,海啸来袭;导致全厂完 全断电、失去最终热阱; • 3月12日15:36,1号机组反应堆厂房发生氢爆; • 3月13日2:42,3号机组堆芯失去冷却;3月14日 11:01,3号机组反应堆厂房发生氢爆; • 3月14日13:25,2号机组失去冷却;3月15日6:10 ,安全壳内抑压水池发生爆炸; • 3月15日约6:00,4号机组反应堆厂房发生氢气爆 炸和燃烧。 3 4 福岛第一核电厂1、3号机组氢气爆炸情景 5 福岛第一核电厂现状的俯瞰图 一般 取扱注意 無断複製禁止 関係者限り 東京電力株式会社 Fukushima Daiichi Units 1-4 Fukushima Daiichi Units 5-6 Survived No surviving power source 福岛第一核电厂在受海啸袭击后的供电状态 Only power source to survive was DG6B For power transmission For power transmission The DG× signifies loss of function due to either “M/C failure,” “loss of sea water system,” or “DG main unit failure.” Okuma Line 4L Okuma Line 3L Okuma Line 2L Okuma Line 1L DG 4B DG 4A DG 3B DG 3A DG 2B DG 2A DG 1B DG 1A Yonomori Line 1L Yonomori Line 2L DG 5A DG 5B DG H DG 6A DG 6B Okuma Line 1L, 2L Receiving circuit breaker damaged in earthquake Okuma Line 3L Renovation work in progress Okuma Line 4L Cause of shutdown is currently being investigated Yonomori Line 1L, 2L Partial collapse of the iron tower 福岛事故特征 • 由极端自然灾害引起 • 长时间 全厂完全断电(没有动力电源、没有照明 、没有仪表指示、没有控制手段),同时丧失最 终热阱 • 局部位置不可达 • 多机组相继发生堆熔 • 在未预计到的位置发生氢气爆炸 • 大量放射性物质释放 • 超出SAMG覆盖范围 9 10 Assumed highest tsunami water level O.P.+5.2m Inundation height apx. O.P. 7m (South of Unit 1 O.P. +14-15m) Fukushima Daini Base level O.P.0m Turbine building Reactor building Inundation height apx. O.P. +14-15m Safety measures has taken against 5.7m Tsunami height Ocean-side area Main building area breakwater Heat exchanger building Water Pump Assumed highest tsunami water level O.P.+5.2m Site level O.P. +4m 受海啸影响的福岛第二核电厂 Site level O.P. +12m Water intake 11 Limited area was flooded Inflowed intensively Fukushima Daini 福岛第二核电厂水淹状态 (兰色和黄色: 水淹区域) 12 Fukushima Daini Units 1 to 4 Tomioka Line 1 Tomioka Line 2 Iwaido Line 1 Iwaido Line 2 500kV bus-bar 66V bus-bar High startup transformer Units 1 & 2 startup transformer Units 3 & 4 startup transformer D/ G Unit 1 emergency system power supply Unit 2 emergency system power supply Unit 3 emergency system power supply Unit 4 emergency system power supply D/ G D/ G 1 H 1 A 1 B 6.9kV bus-bar D/ G D/ G D/ G 2 H 2 A 2 B 6.9kV bus-bar D/ G D/ G D/ G 3 H 3 A 3 B 6.9kV bus-bar D/ G D/ G D/ G 4 H 4 A 4 B 6.9kV bus-bar P Cooling system P Cooling system P Cooling system P Cooling system Some surviving off- site power sources ・Inspection of the Iwaido Line 1 was in progress from before the earthquake. ・Iwaido Line 2 did not shut down, but a failure occurred, and was thus shut down for restoration ・Tomioka Line 2 was shut down to prevent a transmission grid failure. ・ The DG× signifies loss of function due to either “M/C failure,” “loss of sea water system,” or “DG main unit failure.” [Power supply at Fukushima Daini: Immediately after the tsunami]福岛第二核电厂在受海啸袭击后的供电状态 13 日本BWR在严重事故管理方面的改进 14 日本核电厂抗震性能评估及抗震改进 15 日本核电厂的隔震建筑-现场应急指挥中心 IAEA福岛事故国际专家调查团 • 2011年5月24日-6月1日,IAEA组织 了福岛 事故国际专 家调查团 • 2011年6月20日IAEA核安全部长级 会议前正 式发布福岛事故调查报 告 – 15条结论 – 16条经验 16 日本政府关于福岛事故报告 • 在2011年6月20日IAEA核安全部长级会议前提交 • 五类教训,共28条 – 第一类教训-加强严重事故预防措施 – 第二类教训-强化严重事故的对策 – 第三类教训-加强核应急响应 – 第四类教训-加强安全基础工作 – 第五类教训-全面贯彻安全文化 17 美国核管会 • 美国NRC于2011年7月13日发布《增强二十 一世纪反应堆安全的建议》,共12条建议 – 梳理法规体系 – 确保预防措施 – 增强缓解能力 – 加强应急准备 – 提高工作效率 18 福岛事故的深远影响 • 福岛事故极大地动摇了公众对核电安全的信心。 • 福岛事故之后,有关核能和平利用的安全理念和 安全要求都将可能调整 – 目前状况不明 • 核安全相关活动的组织机构和工作模式的可能调 整 – 国际组织 – 监管机构 – 持照模式 – 透明度、公众参与 19 核电安全的残余风险不容忽视 • 核电厂的安全性 – 三里岛事故、切尔诺贝利事故 – 安全研究、运行经验反馈 • 核电厂并非原来想象的那么坚固 – 核电厂发生严重事故的可能性不可能被完全消除 – 其风险 主要来自外部事件的影响 • 残余风险 • 陡变效应 • 与内部事故相比,针对外部事件的设计考虑需要加强 – 设计 基准 – 超设计 基准 20 应对超设计基准的外部事件 • 确认设计 基准的适当性 – 开展更加深入的调查 和分析 – 关注外部事件引发的次生灾害对核电安全的影响 • 火灾 • 水淹 • 缓解超设计基准的外部事件的影响 – 采用纵深防御的策略 • 包括实体隔离,加固门窗,防水封堵 – 适当考虑多样化设计 • 供电 • 最终热阱 – 重新评估某些设计修改,如LLS – 开展安全裕量分析,针对 薄弱环节实 施改进 21 重新评估多机组之间系统设备 的共享问题 • 需要重新评估多机组之间系统设备 共享的 合理性 – 仅考虑一台机组发生事故 – 允许多机组之间共享非安全系统 • 三废处理系统 • 附加柴油发电机 • LLS发电机以及水压试验泵 • 安全壳过滤排放系统 22 重新评估氢爆风险 • 氢爆的危害 • 10CFR50.44 – MARK-I型安全壳 – MARK-II型安全壳 – 大型干式安全壳 • 需要关注安全壳以外区域的氢爆风险 • 加强氢气浓度的监测 23 24 福岛第一核电厂3、4号机组乏池状态 25 福岛第一核电厂4号机组反应堆厂房爆炸的原因分析 从3号机组产生的氢气逆流至4号机组 纵深防御体系各层次之间的平衡 • 加强纵深防御设计 理念,保持各层次之间 的平衡 – 预防和缓解 • 应急最小化 – 放射性物质实体屏障 • 安全壳 26 维持适当的安全裕量 • 核电厂安全裕量可以弥补人类认识 的不足 ,并降低未知的安全风险 – 2007年,日本新澙地震 27 加强应急准备和演习 •严重事故并非原来想象的那么遥远 •增强严重事故缓解能力 –增大蓄电池容量,加强机组间应 急供电的相互支持 •SBO 8h •SBO 72h –具备在极端情况下向蒸汽发生器、压力容器、安全壳的注水能力,以及相应的排汽措施。 •采取固化的措施 –硬性连接及相应的系统设备 •还需要配置移动式设备 和临时 性措施 –接口及相应的移动式设备 •需要考虑设备 的可用性、人员的可达性 •开发并实施严重事故管理指南 –考虑仪 表、照明、供电都不可用的情况 –考虑已发生大量放射性释放情况下尽量缓解事故后果 –考虑乏池的事故管理 –人员培训、应急演习 •主控室、技术支持中心、应急控制中心等的可居留性 28 关注乏池的安全性 • 关注除反应堆以外区域放射性物质释 放的 风险 – 关注乏池的安全性 • 补水 • 临界安全 • 污水回收与循环 – 乏燃料的后处理 • 外运 • 干式贮存 29 加强PSA的研发和应用工作 • PSA的作用 – 满足安全目标 – 平衡设计 • 全范围PSA – 确定导致堆芯熔化、大规模放射性释放的主导 序列 • 加大地震PSA、火灾PSA、水淹PSA、二级 PSA、三级PSA等工作的研发力度 • PSA应用 30 管理改进 • 重新考虑持照模式,确保持照者能切实履 行其职责 并承担核安全责任。 • 加强质保体系建设,加强核安全文化培养 31 核安全工作模式的调整 • 落实“严之又严、慎之又慎、细之又细、实之又 实”的核安全监管指导方针 – 独立的审核计算 – 审评工作更加艰巨 – 审评的弹性将缩小 • 业主、设计院等应更加自主地开展工作,提高核 电安全水平 – 美国状态 – 日本状况 • 加强公众宣传,提高核安全的透明度 32 其他可能的改进 • 加强核电企业之间、核电企业与设计 院及 供货商之间、核电集团之间的合作,实现 应急物资和抢险 救灾人员的相互支持和统 一调配 • 加固外部供电线 路,提高外部供电的可靠 性 33 汲取经验教训,提高核安全水平 • 1979年,三里岛事故,人因工程 • 1986年,切尔诺贝 利事故,核安全文化 • 2011年,福岛事故,外部事件 – 1999年,法国BLAYAIS核电厂外部水淹 – 2004年,印度尼西亚海啸 – 2007年,日本新澙地震 34 结束语 • 无论从保障能源供应,改善能源结构,控制温室气体排 放,还是实现我国承诺的2020年非化石能源发展的目标 看,都需要“在确保安全的前提下高效发展核电”。 • 核电安全一直是核电生存的基础和前提。由于在核电厂 设计中要考虑许多极低概率的极端事件,它实际上是对 人类认知能力的挑战。核电每次发生的极小概率安全事 件,都为人类追求更高的安全性提供了不可多得的认知 和进步机会。核电安全因此将得到长足的提高。 • 保障核电安全,技术是基础,体制是保障,事故应急方 案是最后防线。 35 谢谢
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