核事故应急演习情景设计合理性分析

李 雳，张 健

(环境保护部核与辐射安全中心，北京 100082)

核事故应急演习情景设计合理性分析

李 雳，张 健

(环境保护部核与辐射安全中心，北京 100082)

说明了核事故应急演习情景设计的重要性，论述了情景设计合理性分析要点。

核事故;应急演习;情景设计

1 引言

核事故应急演习是核设施营运单位应急能力保持工作的重要组成部分。应急演习能使应急响应人员保持警惕状态，熟悉应急设施、设备情况，熟练掌握应急响应程序，真正做到常备不懈。在核安全法规中对核设施营运单位不同规模的应急演习也有明确要求［1］。

每次演习前都要事先制定演习方案，以明确演习目的、规模、情景设计及安全保证等方面的安排。情景设计需由非常了解机组状况、安全特性、应急规程及应急计划的专家 (组)来编制。单项演习涉及的专业、启动的应急组织范围都较窄，情景设计也较简单。对于较大规模的应急演习，特别是营运单位每两年一次的综合演习和每五年一次的联合演习，参演组织面较宽、参演人员也较多。为了使演习能顺利进行，演习的组织者事先要编制一份详细的情景设计，选定一个或多个事故/事件，预计其发生、发展及应急处置过程。演习的监控人员也将根据演习情景设计对演习过程进行监控和督导，以保证达到演习效果。可见，应急演习的情景设计对于检验应急组织和人员的响应能力，应急设施、设备的可用性、充分性，应急执行程序的可操作性具有十分重要的意义。历次应急演习的经验也表明，事故/事件进程合理，选用应急行动水平和响应程序恰当的情景设计是确保演习有效性的基本条件。

核安全法规［1］中已明确，营运单位“综合应急演习计划及其事故情景设计应事先提交国家核安全部门”。演习前，核安全部门会就演习情景设计与营运单位进行一次认真的讨论，充分交换意见，以确保演习达到预期效果。

现对核设施营运单位综合应急演习情景设计至少应满足的几点合理性要求进行分析。

2 应急演习情景设计要达到应急计划中所涉及的最高应急状态级别

两年一次的综合应急演习，是对核设施营运单位应急准备状况的一次较大规模的检验演习过程中应能全面地启动营运单位的各级应急组织。一般说来，在演习的事故/事件过程中应能达到应急计划中所涉及的最高应急状态级别。例如，对应急计划中规定有场外应急状态的核电厂和某些大型核设施，其营运单位的场内综合应急演习也应达到场外应急状态。这样才能较全面检验其应急组织状况和应急响应能力。有的营运单位为了在综合应急演习中不过多启动场外应急组织，将演习中的应急状态级别控制在场区应急，在事故/事件的发生发展、处置过程中往往故意设置许多限制条件，降低了演习的真实性和检验效果。这种安排并不好。其实，可以在营运单位的综合应急演习方案中明确:虽达到场外应急状态，但演习中仅要求与场外组织进行信息交流，不安排场外过多实际应急响应行动。

3 情景设计要和演习的具体目标相适应

每次演习都要有其具体目标，以便有针对性地检验应急计划和准备的某些方面。一次演习不可能全面检验应急计划中涉及的所有内容，不可能验证所有应急人员的应急响应能力。每次演习必然有重点。在应急演习计划中要明确各次演习的的初始条件/始发事件，避免简单重复。

在应急计划中一般将可能导致进入应急状态的初始条件及其应急行动水平分为4类，即:

(1)放射性水平异常升高;

(2)放射性裂变产物屏障失效;

(3)系统故障;

(4)自然灾害或其他外部事件。

对应各种初始条件及应急行动水平，要求的应急响应不同，因此涉及的应急组织及执行程序也不同。在应急演习计划中对此要有综合考虑。在不同的演习中，关键人员的职责应当轮流或改变，从而使他们获得并加深所需的专业知识和经验［2］。通过几次综合演习，应能使场内所有的应急专业组、所有应急响应人员都能在较短的时间内参加过综合演习并在其中担任过较重要的角色。

从核电厂历次演习情况来看，情景设计中采用系统故障及裂变产物屏障失效类事故较多。特别是较常采用一回路破口 (LOCA)或蒸汽发生器传热管破裂 (SGTR)事故。长此以往，有些应急专业组人员参加综合演习并在其中担任重要角色的机会就很少，这对全面培训和锻炼应急队伍不利。营运单位应根据设施特点，在应急计划及事故分析的基础上，合理确定每次综合应急演习的具体目标及事故/事件的初始条件及发展、处置过程，以达到更好、更全面的检验和培训效果。

4 事故/事件的发展、处置过程要合理

在情景设计中给出了演习中拟采用的事故/事件序列，在演习中由监控人员适时给出各关键点的发生事件、状态变化或控制参数。在采用模拟机代替主控室的演习中，则由模拟机教员按情景设计给出关键参数、信号及重要动态过程，参演人员根据自己的判断作出自由响应。只有参演人员的操作有明显不当甚至可能影响整个演习的正常进行时，监控人员才适时干预，以使演习能在情景设计的框架内正常进行。显然，如果情景设计不合理、可操作性差，就会使应急响应人员无所适从，应急指挥人员、应急操作人员及监控人员意见分歧，甚至使演习无法正常进行。历次演习中这方面发生较多的情况有以下几种:

(1)时间尺度控制不当

较普遍的情况是时间过分压缩。真实的事故/事件发生、发展和处理过程可能很长，在应急演习中通常都要对事故/事件过程做适当压缩，以控制整个演习时间。但如果对关键现象、重要参数变化过程、应急处置等都做过分压缩和简化，以至于事故判断轻而易举，应急处置一蹴而就，往往就无法了解应急响应人员的判断和响应的根据和准确性。这要么是情景设计过于简单，要么是参演人员事先知道情景设计。当然，这样的应急演习也就没有检验性可言。

(2)应用应急行动水平 (EAL)不当

应急行动水平是根据核设施特征、厂址条件等事先制定并经过国家核安全监管部门审评过的各级应急状态的判据。应急响应过程中，要根据应急行动水平来确认和适时进入相应应急状态。因此，在应急演习过程中参演人员是否能正确应用应急行动水平是演习的重要内容。历次演习中，这方面反映出来的问题还是较多的。

例如，某压水堆核电厂进行的一次场内综合应急演习，以蒸汽发生器破管事故为主线展 开，其序列如图1。

图1 某核电厂一次场内综合应急演习事故序列及应急响应过程

在这个序列的应急响应过程中，至少有两处应用应急行动水平欠妥:

(1)发生蒸汽发生器破管事故且已达到高压安注系统启动，说明放射性裂变产物的一回路压力边界及安全壳两道屏障均已失效。按“放射性裂变产物屏障失效”类应用应急行动水平，此时应考虑进入场区应急状态，而演习中却仅进入厂房应急状态。

(2)在主蒸汽管道释放阀开启后，回座失效，继而由凝汽器放射性水平升高达到场区应急状态。这不太符合事故过程实际，此时故障蒸汽发生器应已经被隔离，完好的蒸汽发生器虽仍在运行，以便冷却一回路，但该环路并无破管发生，由凝汽器放射性水平持续升高导致进入场区应急状态在技术上是不太合理的此时故障蒸汽发生器释放阀不能回座，放射性物质仍在对外直接排放，场区及周边环境的放射性水平是更关键的监测数据。而且，在发生蒸汽发生器破管事故时，必须密切关注有无燃料元件包壳破损情况［3］，以便考虑是否应进入场外应急状态。

按这次演习的事故过程，应能达到场外应急状态。但演习的组织者希望将演习控制在场区应急状态，不用场区放射性水平监测值而是用凝汽器放射性水平升高来触发场区应急状态，以致于出现技术上的不尽合理。

5 结语

综上所述，应急演习是检验应急准备充分性的重要措施，也是一种有效的培训方式。这种演习必须具备足够的检验性。这一方面要求确保参演人员事先不知道演习情景设计，另一方面要保证情景设计的合理性。只有这样，演习才能被认为是有效的，才能达到应有的效果。

［1］国家核安全局.HAF002/01核电厂核事故应急管理条例实施细则之一——核电厂营运单位的应急准备和应急响应.1998

［2］IAEA.Emergency Preparedness Exercises for Nuclear Facilities:Praparation，Conduct and Evaluation，Safety Series№73.IAEA，Vienna，1985

［3］U.S.Nuclear Energy Institute.Methodology for Development of Emergency Action Levels.NEI 99-01 Rev.5(NUMARC/ NESP-007).2008

Scenario Reasonableness Analysis for Nuc lear Em ergency Exercise

LILi，ZHANG Jian
(Nuclear and Radiation Safety Center，MEP，Beijing 100082，China)

The importance of the nuclear emergency exercise scenario is introduced and some key points about the scenario reasonableness analysis are discussed in this paper.

nuclear accident;emergency exercise; scenario