核電廠運行風險管理

1、核電廠運行風險管理風險管理最早由美國賓夕法尼亞大學所羅門許布納博士于1930年提出，其內容是指各經濟單位通過識別、衡量、分析風險，并在此 基礎上有效控制風險，用最經濟合理的方法來綜合處置風險，實現 最大安全保障的科學管理方法。核電廠由于存在放射性物質釋放到環(huán)境中而對公眾產生危害的風險， 因而人們對核電廠安全的關注程度要比對常規(guī)電廠及其它新能源發(fā) 電方式高得多。為了保障核安全，核電廠在設計、制造、安裝調試、 運行及其退役中均按照縱深防御原則，采取保守的預防措施。這些 措施經過核電廠9000多堆年的運行證明是有效的。由于核電廠存 在放射性危害的風險，后果又十分嚴重，因此運行核電廠的風險管 理十分重

2、要。1 大亞灣核電廠風險管理的實踐大亞灣核電廠在投入商業(yè)運行后，充分利用世界上核電廠風險管理 的經驗，并通過自身實踐的檢驗建立了風險管理體系，在安全生產 中發(fā)揮了積極作用。1.1 機組狀態(tài)管理根據運行技術規(guī)范所定義的反應堆正常運行的 9 個標準狀態(tài)的限值 安全要求和機組運行的要求，界定出不同機組狀態(tài)必須可用的系統(tǒng) 和設備，對每一狀態(tài)都制定了靜態(tài)檢查點試驗規(guī)程，對狀態(tài)變化則 制定了動態(tài)檢查點試驗規(guī)程。靜態(tài)檢查點試驗是對機組停留在某一 標準狀態(tài)時所進行相關的試驗，要求操縱員每班 (8h) 實施 1 次，以 便通過試驗及時發(fā)現人因或設備的偏差；動態(tài)檢查點則是為了確保 反應堆狀態(tài)轉變時，安全相關系統(tǒng)和

3、設備滿足技術規(guī)范的要求。無 論是靜態(tài)檢查點還是動態(tài)檢查點，都是從保障核安全的 3 大功能來 考慮的，控制點的釋放必須由安全評價會議或當班安全工程師批 準。在機組換料大修期間，通過實行運行主隔離管理，將機組系統(tǒng)或設 備停運、復役和隔離活動用同一主隔離文件反映。即用運行規(guī)程控 制機組狀態(tài)，用隔離計劃管理系統(tǒng)的隔離與復役，使主控室操縱員 在控制機組狀態(tài)的同時控制系統(tǒng)的主隔離活動。因全部運行活動控 制歸一，從而杜絕了隔離經理與主控室操縱員信息不一致而可能導 致的人因失效。1.2 風險指引型的核安全監(jiān)督大亞灣核電廠安全工程師崗位的設置源于法國核電廠的實踐。安全 工程師獨立于運行值而對機組安全狀態(tài)實施監(jiān)督

4、和控制，其職責是 通過對核安全功能的監(jiān)督，對電廠核安全狀況進行評價，對運行總 則執(zhí)行情況進行獨立檢查，跟蹤核安全相關問題，對核安全管理提 出建議。在實際運作過程中，大亞灣核電廠將安全工程師的職責， 從事后的符合性監(jiān)督向事前風險度監(jiān)督轉變，即由問題指引型監(jiān)督 轉向風險指引型監(jiān)督。風險指引型的安全監(jiān)督主要表現在，通過事 件探測、概率風險分析、對安全關注問題的跟蹤、安全指標的趨勢 分析以及對電廠運行和維修活動的工作申請、計劃安排、風險分析 等進行獨立審查，實現對核電廠安全的控制。1.3 運行維修活動的風險分析大亞灣核電廠要求所有與機組運行相關的生產活動必須百分之百通 過風險分析。風險分析涉及兩方面內

5、容：(1) 對各種生產活動執(zhí)行過程中可能存在或可能產生的對機組狀態(tài)的 影響及其后果進行分析；(2) 對生產活動過程中的設備和工作環(huán)境中存在的危險來源進行分 析。在這里，風險分析主要以生產活動歷史和經驗反饋為基礎，輔之以 邏輯分析，即以“事件樹”的方法，確定可能產生的后果或影響。參與風險分析的人員，包括技術準備人員、執(zhí)行人員、運行人員、工業(yè)安全與輻射防護人員和安全工程師。他們從各自的職能出發(fā)進行獨立分析，以保證能充分識別風險因素和制定有效預防措施。從保證核安全角度來看，運行人員和安全工程師的作用最大。因為運 行人員必須對機組狀態(tài)設置和對運行設備的安全負責，而安全工程 師必須對安全質量相關(QSR

6、系統(tǒng)或設備可能產生的對核安全影響的 風險識別負責。1.4 防止非計劃停機停堆計劃對以往非計劃停機、停堆事件以及未遂事件的分析發(fā)現，電廠非計 劃停機、停堆大多數是由于設備失效引起的，其中又以常規(guī)島，特 別是給水系統(tǒng)流量、給水泵轉速調節(jié)故障導致的事件比例較高。而 人因引發(fā)的停機停堆事件中，主要以不良工作習慣為主，如工作前 準備不充分、不做風險分析、不遵守規(guī)程等。為了減少和防止非計劃停機、停堆，對于人因失效的預防，大亞灣 核電廠主要以反對不良工作習慣、加強對員工行為管理作為突破口， 在全廠推行“明星自檢”方法，同時加強工作過程中的風險管理 （ 監(jiān) 護制、唱票制等 ） ，以提高員工安全文化素養(yǎng)作為貫穿

7、始終的主線。對于設備失效的預防，以提高設備預防性與預見性維修的有效性， 加強設備管理為基礎，同時重點組織對全廠系統(tǒng)和設備進行全面分 析，確定可能導致停機停堆的設備，并在此基礎上制定防止非計劃 停機停堆計劃 。防止非計劃停機停堆計劃是一項行動計劃，更是 風險防范和設備故障應對工作指南。防止非計劃停機停堆計劃的內容包括：(1) 關鍵設備標識。 對所有可能導致停機停堆的設備進行標識，并 根據重要程序和故障概率進行排序；(2) 設備故障預想。按典型故障、本廠設備特殊故障、外廠同類設備 的特殊故障等，對具體設備可能的故障模式進行分析和描述；(3) 風險分析。對每個設備的每一種故障模式進行風險分析，給出直

8、 接風險和間接風險；(4) 制定行動方案。根據故障預想中所有可能的故障模式制定具體的 行動方案或應對措施；(5) 確定工作計劃。把每個具體的行動方案或應對措施列入工作計劃， 以便實施和跟蹤。1.5 一級概率風險分析(PRA)的應用PRA是一種系統(tǒng)的工程安全評價技術，是定量評價核電廠風險的手段。 它與傳統(tǒng)的確定論安全分析的區(qū)別在于，PRA能給出各種初因事件的事故序列、頻率及后果。PRA技術應用包括核電廠運行事件分析、定 期安全評審、運行風險實時分析等。PRA有 3個層次或稱為三級 。一級PRA是通過對電廠系統(tǒng)和設備失 效的評價，確定出堆芯損傷頻率；二級 PR A以一級PRA勺結果作為 輸入，給出

9、嚴重事故引起的放射性源項和對安全殼響應的評價，確 定出安全殼釋放序列及其頻率；三級 PRA是以二級PRA吉果為輸入， 綜合電廠周圍環(huán)境因素和應急措施，估算出公眾風險。目前大亞灣核電廠已建立一級 PRAK術，并已在生產實踐中應用。 通過評估和比較與安全相關的各種技術方案對堆芯損傷頻率的貢獻， 幫助進行運行、維修及工程改造項目的決策分析。同時通過對運行 機組運行狀態(tài)定期評估堆芯損傷頻率，對電廠安全水平的趨勢進行 跟蹤。2風險管理應擴展的領域 在大亞灣核電廠風險管理的實踐中，風險分析和防止非計劃停機停堆等工作主要是以工程判斷和經驗反饋為基礎的。盡管建立了經驗 反饋和標準風險分析數據庫，但是由于具體的

10、運行機組所處的狀態(tài)、 條件存在許多不同，而且每次參加風險分析的人員以及他們的知識、 經驗也不盡相同，都會造成風險分析的結果與實際情況存在差異， 甚至可能忽視某些風險因素。風險管理的核心是識別風險和風險衡量，如果風險不能被充分識別， 預防措施不能到位，就有可能引發(fā)事件。充分發(fā)揮PRA技術量化分析的優(yōu)勢，在運行、維修等生產活動中實現對核安全的可知、可控 應是發(fā)展的趨勢。利用PRA技術量化分析的優(yōu)勢，可彌補目前的運行技術規(guī)范對多系統(tǒng)、設備不可用的安全后果進行分析的不足，并克服因確定論方法 帶來的保守性，這應是風險管理技術擴展的領域。2.1 對運行技術規(guī)范的優(yōu)化運行技術規(guī)范中對安全系統(tǒng)或設備的不可用作

11、了定義，并對不可用安全期限 (FallbackTime) 、后備狀態(tài)以及某個安全系統(tǒng)或設備退出運行所要求的機組組合和條件作了規(guī)定。這些規(guī)定基本上源于工程 判斷和確定論方法，是不盡合理的，但必須遵守。由于電廠已經建立PRA技術，對于運用風險技術來改進技術規(guī)范已 經變得越來越現實，利用風險技術可在以下方面改進技術規(guī)范：(1) 將安全期限概念改變?yōu)樵试S停役時間，根據 PRA寸不可用設備或 系統(tǒng)的風險計算結果確定允許停役時間；(2) 通過PRA評估找出系統(tǒng)或設備不可用情況下，最安全的反應堆狀 態(tài)和機組組合或運行條件；(3) 研究多系統(tǒng)或設備不可用的安全管理措施。由于技術規(guī)范是受國家核安全管理當局審查和

12、批準的，并具有法規(guī) 效力，因此對技術規(guī)范的改進必須獲得國家核安全管理當局的審查 和批準。對于核電廠來講，PRA技術方法的科學性、成熟性、使用假設的真實性、可靠性、數據的準確性將直接影響風險控制結果，因此保證 PRA 質量是應用風險技術的關鍵。2.2 擴大在線維修范圍利用PRA寸機組運行狀態(tài)下進行設備維修的風險進行控制，保證在維修而導致設備或系統(tǒng)不可用的情況下，不會降低核電站的安全水 平和增加風險，即實現維修下的機組組合的風險管理。由于不同設備的失效或不可用對核安全的影響程度不一樣，傳統(tǒng)的定性分析無法用定量的準則來確定這種影響，而用風險依據的決策方法可以對設備的重要度進行排序，找出哪些同時不可用

13、就會導致較高電廠運行風險的組合，從而通過調整維修和試驗的計劃，來避 免這種組合的出現。機組組合風險管理的直接貢獻是，為更廣泛地在機組功率運行狀態(tài)下開展預防性維修，即開展在線維修創(chuàng)造了條件，最終可以提高系統(tǒng)及機組運行的可靠性。通過實現功率期間在線維修，減少換料大 修的維修工作量而優(yōu)化和縮短大修工期。2.3 優(yōu)化維修大綱通過確定對電站風險具有重大影響的系統(tǒng)及設備，制定相應的維修 計劃，進一步優(yōu)化維修大綱。以PRA為基礎可以提供改進設備可用率所得到的潛在風險利益的定量信息和對設備進行預防性維修而停止服務所產生的風險后果的定 量信息。將獲得的利益及代價進行比較，可最有效地利用資源來支 持電廠高水平的安全和可用率。風險依據的決策方法將幫助維修人 員：(1) 識別需要預防性維修升級 ( 增加維修項目或維修頻度 )的設備，使 其在運行可靠性增加的同時，提高電廠在安全上獲得的利益；(2) 識別可以維修降級 ( 減少維修項目，延長維修周期 )的設備，這些 設備的原維修頻度會導致高風險機組組合的頻繁出現，而使電廠的 總風險增加；或者提高其可靠性的代價與提高安全水平的收益不相 稱；（3）識別只要求進行糾正性維修的設備，其不可用不會導致風險增加， 且其維修對機組狀態(tài)無特殊的要求。2.4 對維修有效性進行評價一個有效的維修大綱，應保證電廠中具有安全功能的所有系統(tǒng)