核燃料循环设施火灾风险分析方法的探讨

摘 要：与传统意义上的能源不同，核能所具有的独特性决定了其在全球能源范围内的优越地位。无论是风能、水动能或者太阳能，都存在不同程度的限制性，而核能凭借低耗能、较高能量转化率以及持久性成为当前世界科技大国必不可少的重要能量。对核能转换工作而言，最为重要的便是燃料循环设施。但是，由于核能的特殊性，以至于核燃料循环设施在进行工作时会面临火灾风险，从而影响核燃料的安全运行。正因如此，本文以核燃料循环设施火灾风险特点为基础，并提出相应方法。

关键词：核燃料循环设施;火灾风险

自古以来，火灾便是人类生存的天敌之一，尤其是随着人们生活水平的不断提高，相关的科技研发能力相较之前也有了极大的变化，但对于火灾的发生仍然无法做到杜绝。在人类的日常生活中，一旦发生火灾，就会对生命及财产安全造成不同程度的威胁，而核燃料作为化学易燃物，出现火灾的后果显然要更加严重。通常情况下，为了确保设备中所储存的放射性物质不出现泄漏情况，相关人员会利用包容屏障对其进行阻拦分离。但是，一旦设备处于超高温情况，屏障就会消失，以至于设备中的放射性物质向外扩散，从而对周围环境以及人员健康造成极大程度的威胁与伤害。

1核燃料循环设施概述

核能是当前我国不可缺少的重要能源，发电过程与火力发电类似，通过核裂变来进行能量生产与释放。对于核能来说，核燃料循环设施的存在能够有效提升核裂变的能量释放速度，并将能源处理过程进行优化，其中包含对核燃料的研发生产、加工过程、事后储存等等处理设施[1]。

当然，核燃料循环设施还继承了核燃料的危险性。在核燃料中含有大量放射性元素，以至于在进行生产过程中，核燃料循环设施对于安全性的要求越发严格。尤其是在核燃料循环设施受外界影响而远超核临界值时，就会出现核辐射等对周围环境有着巨大破坏事故的发生。另外，相对于其他能源生产处理工作，核燃料生产工作因其本身的高危性以及化学毒性导致生产工艺较为复杂，需要操作人员具备高超的生产工艺技巧以及核燃料生产工作理论知识基础。

在内蒙古中，近乎七成的土地皆归属于温带半干旱或者干旱气候，这就导致该区域的空气较为干燥。在中国版图内，内蒙古地区的年均降雨量排名并不高，这对于核燃料循环设施的正常工作十分不利。常言道“：天干物燥，小心火烛”。越是干旱区域，空气湿度越低，所诱发火灾的概率也会呈直线上升。

2核燃料循环设施火灾风险特点

由于核燃料生产过程较为复杂，所选用工艺手段较多，因而在不同设备的流通交接工作中难免会出现各类风险，就火灾而言，不同设备所诱发火灾的原因也各不相同。

在核燃料循环设施中最易发生火灾的就是整个设施的最后端，在这一部分中，包含了对核燃料进行事后处理的设备以及有关燃料生产设备。当操作人员并没有及时对燃料生产肥料进行有效清理后，极易诱发火灾的发生，导致其中放射性物质出现泄漏情况，从而为国家造成巨大的经济损失。

当核燃料循环设施的前端设备受火灾影响时，也会使核燃料生产工作无法顺利进行。尤其是在前端区域中所放置的元件生产装置以及铀纯化转化装置会因此停止工作，加之缺乏较为完善的应对方法，以至于当火灾发生时，操作人员无法对其进行有效的遏制。

通常情况下，用来储存放射性物质的区域位于核燃料循环后端，这就导致后端区域所要面临的物质腐蚀程度较前端区域更强，降低后端设备的耐性与强度，进而造成设备故障的情况发生。正因如此，为了确保核燃料生产处理工作能够安全进行，操作人员在生产前需要对设备后端进行全方位检测，尤其是在耐毒性以及安全性方面又要进行较为详尽的分析对比。

3核燃料循环设施火灾风险分析方法

3.1     火灾概率风险分析

火灾概率风险分析是核燃料循环设施火灾风险常用的分析方法，其基本原理是将概率风险理论与工程概论相结合，以此来实现对火灾发生概率风险概率的计算与分析。而操作人员在得到风险概率计算数据后，便可以此为基础进行核燃料循环设施的火灾风险防护工作。

总而言之，火灾概率风险分析方法能够将本属于虚体性质的火灾发生状况数字化，通过数字比对来与各项预警值进行有效对比。原本该技术被应用在世界范围的火灾预防工作中，后才被应用在核燃料生产处理工作中。万变不离其宗，尽管相较之前火灾概率风险分析方法有了不小的改动，但其工作根本以及思维方式仍是对火灾事故数据序列进行分析对比。就目前而言，美国所发布的火灾概率风险分析方法成为全世界范围内作为详尽的数据标准，并且得到众多发展中国家以及发达国家的共同肯定。在该火灾概率风险分析方法中可以分为两大类，一种为定向分析， 而另一种则为定量分析，详细情况如下：

定性分析：操作人员在进行定性分析的过程中，需要对核燃料循环设施的高温承受界限进行掌握，本通过不同渠道对核燃料生产处理工作的具体数据资料进行收集，以此来确保火灾概率风险分析方法的精准度。

定量分析：定量分析离不开定性分析，操作人员想要顺利开展定量分析工作，需要以定性分析的最终结果为基础，以此来对火灾疑发点进行有效处理与预防，从而降低核燃料循环设施的火灾发生概率。

3.2     确定论火灾风险分析

在学术领域中，不只是可以在数学方面进行假设，运用假设同样也可以应用在核燃料循环设施的火灾预防工作中。操作人员可以对核燃料循环设施发生火灾的全过程进行假设，在该阶段要确保假设的合理性，不能空穴来风，也不能无中生有，使分析方法的最终数据有着较高的精准度与科学性。假设工作结束后，操作人员可以将最终结果与有关数据标准进行对比工作，通过火灾风险概率来确定导致火灾发生的源头位置，从而做出针对性的火灾预防措施，这一过程又被成为确定论火灾风险分析方法。

现如今，确定论火灾分析方法已经成为我国于火灾防控方面最常用的操作手段。为了确保核燃料循环设施火灾计算的科学性，操作人员通常在進行该方法前将循环设备进行区域划分，根据火灾发生危害情况以及设备贵重等级进行不同区域的划分。在进行确定论火灾分析方法的使用过程中，根据不同区域的火灾持续时间最大值、最小值，火灾温度最大值。最小值，损坏程度的最大值与最小值等等因素，最终得到符合实际的真实火灾数据。

3.3     综合安全风险分析

与上述两种方法不同，综合安全风险分析方法综合性更强。如果说火灾概率风险分析法偏向于理论结合，确定论火灾风险分析法需要合理的假设，那么综合安全风险分析法的应用对象则是对参与核燃料生产处理工作的所有事物进行综合分析，其中包括核燃料生产工艺流程、核燃料生产处理操作人员、核燃料循环设施整体结构等等。为了确保最终分析结果的精准性，所采用的正是风险指数法，尤其是半定量的设定会强化综合安全风险分析法的合理性，以此达到促进核燃料生产处理工作顺利进行的目的。

归根结底，综合安全风险分析方法的根本理念在于风险，所进行分析的目标不仅是火灾发生的具体概率，还有火灾发生为核燃料生产处理工作带来的影响程度。

4结语

核能是人类生活发展不可缺少的重要资源，而火灾的发生会导致核燃料生产处理过程效率大幅度下降，甚至会引发一系列恶性事故发生，因此需要操作人员做好相应的火灾处理工作，以此来确保核燃料生产处理工作的严谨性。

参考文献：

[1] 王勇. 炼化装置火灾事故的战术训练方法分析 [J]. 炼油与化工，2018，29（06）：69-71.

作者简介：

白沁兴（1988～），男，甘肃武威人，大学本科，汉族，工程师，从事安全管理研究。