海洋核动力平台核安全监督初探

吕松泽+刘洪君+蔡琦+蒋立志

摘 要：海洋核动力平台是海上移动式小型核电站，是小型核反应堆与船舶工程的有机结合，与传统民用核电站相比具有明显特殊性。平台要求能满足我国现行核安全法规及导则的要求，而国内首创的特性对其核安全监督工作提出了更高要求。该文基于海洋核动力平台的特点分析，提出核安全监督的初步思路，并给出海洋核动力平台系泊试验、拖动及航行试验核安全监督的详细要求。该文工作对于未来海洋核动力平台核安全监督工作做出了积极探索，具有一定的促进和参考意义。

关键词：海洋核动力平台 核安全监督 系泊试验 初步思路

中图分类号：TL36 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（a）-0046-03

海洋核动力平台是指利用浮动平台建造的核动力装置，能够同时提供电、热、淡水和高温蒸汽等多种产品，灵活地为海上某个区域提供充足的电热能和淡水[1]。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》指出要“开展海上核动力平台等关键核心技术”，2016年1月中船重工申报的海洋核动力平台示范项目工程也获得批准。

海洋核动力平台能够满足海上油气开采、深海空间站、遠海岛礁建设、沿海岛屿开发等海上活动的能源需求[2-5]。发展海洋核动力平台，能够满足多种用途的能源需求，以其高效的灵活性改变传统海洋能源供应格局，确保和维护我国的海洋权利；发展海洋核动力平台，能够促进军民融合式发展，促进中小型反应堆通用技术的积极探索，有利于未来开展远洋核动力商船和破冰船的研究工作。

海洋核动力平台是海上移动式小型核电站，是小型核反应堆与船舶工程的有机结合，与传统民用核电站相比具有明显的特殊性。平台要求能满足我国现行核安全法规及导则的要求，而国内首创的特性对其核安全监督工作提出了更高要求。该文基于海洋核动力平台的特点分析，提出核安全监督的初步思路，并给出海洋核动力平台系泊试验、拖动及航行试验核安全监督的详细要求。

1 海洋核动力平台的特点

海洋核动力平台的设计作为军民融合项目的典型，结合了陆基民用电厂堆与海基船用堆的特点，因此，具有双重安全特性。海洋核动力平台的核安全监督工作中，除了要考虑电厂堆的相关事项，也必须考虑船用堆相关的海洋条件、舱室结构、运行管理模式等特殊事项。

海洋核动力平台由于其搭载平台和运行环境的特殊性，必然具有结构紧凑、重量集中、重心低等特点，强调抗倾斜、摇摆能力和抗冲击能力，核安全方面主要具有以下特点。

（1）孤岛运行、没有外部电源，安全观、核安全设计大不相同。

（2）空间较小、资源限制，舱室结构及反应堆系统布置方案各有不同，均影响系统的安全特性。

（3）平台本身及反应堆性能容易受海洋环境的影响，例如：所处海区的地理位置、季节、台风、洋流、海水腐蚀等。

（4）长期远离陆地，运行人员与核电站的配置不同、管理模式不同，在海上缺乏技术支援，操纵员行为将发挥更明显作用。

（5）维修保障、故障处置难度大增，换料通常选择拖回母港或基地的方式。

（6）远离陆地，需要考虑相关的安保措施，以保证反应堆安全。

（7）相关标准规范尚不成熟，相关核应急准备难度巨大。

（8）区别于民用核电站，海洋核动力平台还需要经过码头系泊试验、海上拖动及航行试验等，如果平台本身具有机动功能还会涉及航行试验。

2 海洋核动力平台核安全监督初步思路

核安全监督管理是一项极其重要的核安全工作，可理解为按照国家法律和核安全法规，依据生效的监督大纲、程序和相关文件，执行日常、例行和非例行监督活动，检查核安全相关活动与许可证条件的符合性，发现被监督方管理上的弱点，促进被监督方加强核安全文化，提高管理水平和能力，从而使得被监督方提高涉核系统、设备、装备、设施的可靠性和可用率，降低事件/事故的发生概率，减缓事故后果，确保核安全和辐射环境安全。

根据海洋核动力平台的特殊性及其特点，核安全监督工作也必须考虑船用堆相关的事项。该文认为在参考民用核电站成熟经验的基础上，海洋核动力平台核安全监督还需要考虑以下几个方面。

（1）安全观问题，海洋核动力平台的安全性比陆基核电站有更高要求，必须充分考虑到平台灾难与反应堆装置事故的相互影响，从总体安全角度出发考虑核安全监督工作的开展。

（2）由于海洋核动力平台长期孤岛运行，运行人员远离陆地，运行人员发挥作用较大，因此，需要考虑到运行人员长期工作的心理状态，需要监督相关运行单位是否具有定期心理评估、心理治疗等方面的工作，并结合辐射防护措施评价其效能。

（3）海洋核动力平台远离陆地，外部事件复杂，且容易受敌对势力、不法分子攻击，可能造成巨大的损失和破坏，因此，核安全监督工作需要考虑平台所采取的安保体系和措施是否合理、是否有效。

（4）平台空间狭小、设备布置复杂，专设安全设施在事故工况下的有效性，放射性废物包容性，各类应急措施、物资的准备与安放是否合理、是否有利用应急行动的实施，需要核安全监督工作来确认。

（5）针对恶劣的气候、海洋环境以及海底地震、海啸等自然灾害，响应的应对措施、应急物资是否准备充分、是否演练充分。

（6）换料周期短（相对于船用堆），换料方式独特（相对于电站堆），需要有针对性的监督换料过程，以保证换料过程中的核安全。

（7）加快国内相关法规标准的补充和建设，在现有的核安全管理体系中，针对海洋核动力平台的内容进行补充。

（8）海洋核动力平台的系泊试验、拖动试验和航行试验是特有的，民用核电站核安全监督均未涉及，因此，这方面的监管需要重点关注。

3 海洋核动力平台系泊试验、拖动及航行试验的核安全监督要求

海洋核动力平台融合了陆基电厂堆与海基船用堆的特点，正式投入运行前需要经历码头系泊试验、海上拖动及航行试验，而民用核电站的核安全监督工作暂且没有相关经验。该文以海洋核动力平台系泊试验、拖动及航行试验为研究对象，提出系泊試验、拖动及航行试验过程中的核安全监督具体方案与要求。

3.1 监督依据

海洋核动力平台系泊、拖动及航行试验的核安全监督依据《中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》《核电厂核事故应急管理条例》《核电厂营运单位的应急准备和应急响应》等相关法规文件执行。

3.2 监督内容

（1）核安全批准文件是否齐全。

（2）密切跟踪海洋核动力平台相关技术标准、规范的编制，监督设备安装调试、系泊试验、拖动及航行试验等涉核活动中有关法规标准的落实情况。

（3）平台建造质量保证大纲的执行情况。

（4）海洋核动力平台技术状态。

（5）试验大纲和试验操作卡的制定与执行情况。

（6）安装施工、调试与参试人员资格和培训情况。

（7）辐射防护和放射性废物管理措施的落实情况。

（8）重要核安全技术问题的处理程序及解决情况。

（9）核应急准备与响应预案。

3.3 监督方式

监督检查分日常检查、见证点现场见证、控制点释放检查、重要核安全技术问题跟踪检查四种方式。日常检查、见证点现场见证及重要核安全技术问题跟踪检查由相关地区核安全监督站负责实施，控制点释放检查由上级部门组织有关单位组成核安全联合检查组实施。

3.4 核安全控制点设置

系泊试验、拖动及航行试验之前往往需要经历内场装料、平台装堆、物理启动等阶段，每个环节都需要设置核安全控制点及释放条件，将核安全监督要求分配至各个环节。只有按照各环节的工作内容和特殊性设定控制点及释放条件，并严格执行核安全监督工作，确认相关文件齐全、相关工作落实到位、相关操作符合流程、相关预案完备，才能最终保证整个系泊试验、拖动及航行试验满足相关核安全要求。各环节控制点、释放条件设置除了考虑民用核电站的相关内容外，还需要具体参考监督对象的具体设计情况。

（1）反应堆内场装料前的控制点设置：相关核安全批准文件是否齐全；装料组织机构人员、施工人员资质是否合格；装料施工图纸、工艺文件、安全分析、操作规程及事故处理预案是否齐全；燃料组件各项记录是否齐全；各类吊车机械状态是否良好；装料场地保障条件是否满足要求等。

（2）平台装堆前的控制点设置：操作规程及事故处理预案是否齐全；平台上的导向定位装置是否调试完毕；装堆用各类吊车机械是否合格；燃料运输车辆、道路是否良好；一回路清洁度是否合格；压力容器是否可靠隔离；中子计数器检查是否合格；平台辐射水平普查是否完毕等。

（3）物理启动前的控制点设置：物理启动组织机构健全，人员配置、职责和接口关系明确；物理启动人员是否具备相应资格，经培训并考核合格；物理启动技术文件为经核安全或技术线审评后修改的正式文件；已按相关技术要求，完成与物理启动试验有关系统和设备的冷、热态和联调等试验；反应堆及一回路系统设备技术状态良好；辐射监测系统设备调试合格、技术状态良好；二回路、电气及空调系统设备技术状态良好；物理启动试验专用仪器调试合格，满足试验条件；反应堆预计临界棒位已确定；物理启动故障及事故处理预案、应急预案完备；物理启动岸上保障条件满足试验要求。

（4）拖动、航行试验前的控制点设置：有关单位运行与技术保障组织机构建全，人员配置、职责和接口关系明确；运行操纵人员资质合格，相关制度齐全；相关技术及管理文件齐全有效，航行试验用技术文件应是经审查认可的正式文件；已按系泊试验大纲要求，完成核动力装置相关系统的系泊试验项目；反应堆及一回路系统设备运行状态良好；二回路系统设备运行状态良好；电力系统设备运行状态正常；航行试验核应急预案经过审批、应急准备工作符合预案要求；试验试航港区岸上保障条件满足试验要求。

3.5 核安全见证点设置

需要在反应堆内场装料前、平台装堆前、物理启动前和拖动、航行试验前分别设置核安全见证点。见证点的具体设置除了考虑民用核电站的相关内容外，还需要具体参考监督对象的具体设计情况。

（1）反应堆内场装料前的见证点设置：装料前吊篮的清洁度、水平度检查；首组燃料组件吊装入篮；末组燃料组件吊装入篮；装料后吊篮整体清洁封装等。

（2）平台装堆前的见证点设置：压力容器清洁度检查；压力容器密封面的表面质量及水平度检查；装堆所用吊装工具检查；堆芯组件经专用运输工具运送至码头；吊篮、中子源等堆内组件及压力容器顶盖安装；反应堆首次第一阶段充水等。

（3）物理启动前的见证点设置：冷态临界试验；“卡棒”次临界度测量和“卡棒”准则验证；控制棒束棒冷态积分价值测量；冷态停堆深度测量；堆芯径向冷态中子通量密度分布对称性试验；控制棒组棒微分价值与积分价值测量；等温温度系数测量；零功率额定温度压力热态临界棒位测量；控制棒束棒热态落棒时间测量等。

（4）拖动、航行试验前的见证点设置：反应堆及一回路系统的稳定性和稳态运行特性的验证试验等。

4 结语

该文探讨了海洋核动力平台的发展需求与意义，分析其核安全特点与影响因素，针对性提出了核安全监督的初步思路，并以海洋核动力平台系泊试验、拖动、航行试验为场景，提出了核安全监督工作的详细要求。目前海洋核动力平台的发展还处于初始阶段，相关核安全监督要求存在不足，该文工作对于未来海洋核动力平台核安全监督工作做出了积极探索，具有一定的促进和参考意义。

参考文献

[1] 王玮，刘聪，陈智，等.浮动式核电站载体初步技术方案研究[J].科技视界，2015（36）：37-38.

[2] 马云甲.构建中国海洋核动力平台产业基地[J].中国军转民，2015（9）：62-64.

[3] 赵丹.中船重工、中广核集团合作建设海上核动力平台项目[J].船艇，2016（3）：28.

[4] 罗琦.尽快开展南海核动力能源平台建设[J].中国核工业，2014（3）：43.

[5] 秦蕊，李清平，姜哲，等.深海空间站在海上油气田开发中的应用[J].石油机械，2016，44（1）：51-54.