核电厂运行风险管理

(整期优先)网络出版时间:2021-01-25
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核电厂运行风险管理

吕衍凯

山东核电有限公司 265116

摘要:中国作为最大能源消费国,能源供给制约较多,能源技术有待提高,能源结构有待改善。在全球能源转型的驱使下,中国在推动能源技术创新、发展绿色能源、实现能源发展可持续性方面肩负重任。本文对核电厂运行风险管理进行分析,以供参考。

关键词:核电厂;运行风险;管理

引言

水电的开发过度依赖特定的自然条件,且会对水域流通有所影响,从中长期看水电资源开发程度有限;风电和光伏发电受自然条件制约出现间歇性和较大电量波动性,难以承担稳定的供电基础负荷。因此,核电的发展自然而然成为中国应对发展低碳能源经济的一个理性选择。

1核电厂运行风险管理的主要内容

1.1机组状态风险管理

核电厂的运行安全是核电厂生产运行效果的关键。为了全方位做好核电厂运行风险管理,需要控制风险管理的主要内容,从不同角度进行有针对性的风险管控。其中,有效管理核电厂机组状态是运行风险管理的重要内容。在对单位现状的检查和管理中,要做好以下几个方面:一是静态检查。静态检查是在机组处于标准状态时对其进行测试,根据测试结果评估设备运行是否有偏差。出现偏差时,需要分析偏差的原因,准确界定人为原因或设备原因,从而提出有针对性的风险管理和控制方案。静态检查应每八小时进行一次,以有效消除安全隐患。二、动态检查。动态检查的目的是确保安全系统和相关安全设备在反应堆状态转换过程中满足技术规范和实际工作的要求,从而有效确保核安全。第三,换料大修期间机组状态管理。核电厂大修时间面临繁重的工作任务,如果操作不熟练或不准确,很容易出现不可预测的风险。因此,核电厂大修期间,相关人员需要监督检查机组状态,管理风险。

1.2运行维修活动管理

在机组运行过程中,必须做好机组的维护活动和风险管理,因为机组的运行状态将直接影响核电厂的运行安全。风险分析应在运行维护活动中从以下两个方面进行:首先,分析核电厂生产活动中可能存在或出现的、将影响机组运行状态和不良后果的情况。其次,分析核电厂生产活动中设备和环境的危险源。在这一阶段的风险管理和分析中,主要以核电厂生产实践活动的历史和经验反馈为重要依据,同时进行综合逻辑分析,并有效利用事件树的策略来获取可能的影响或后果。在整个风险分析活动中,需要大量的人员参与,包括技术人员、高管人员、操作人员、安全工程师、辐射防护人员等。这些工作者承担的职能不同,需要在实际风险分析中从各自的职能进行独立的风险分析,从不同角度识别多元化的风险因素,从而及时提出有效的防控措施。

2分析方法

风险指引型(Risk Informed)方法,是在传统工程分析(确定论分析、工程判断等)的基础上补充概率安全分析的分析结果所形成的一种涵盖风险信息的分析、决策与管理的方法。核安全译文NNSA-0147和核安全译文NNSA-0148中对综合决策过程中所包含的五个关键原则作了详细描述,包括满足现行管理规定、维持纵深防御、保持足够的安全裕度、风险增量应很小和采用性能管理策略来监测拟议变更造成的影响。风险指引型综合决策过程有四个要素:(1)确定并阐述拟议变更;(2)实施工程分析,结合传统工程分析和PSA的判断做出最后的决策;(3)确定实施和监督大纲;(4)准备书面的评估文件并提交变更申请。

3工程安全分析

3.1热交换器换热能力分析

实施在线维修后,维修列不能满足LO-CA事故下导热需求;另外一列RRI/SEC能满足LOCA事故下导热需求,仍满足确定论分析的要求。但总体上系统功能冗余度降低。对于这种情形可通过概率安全分析方法进行风险分析,根据分析结果,实施在线维修满足风险限制要求。

3.2概率论分析

概率论分析就是用PSA模型,对变更所带来的风险进行分析,以确定是否满足相关管理导则所确立的可接受准则。由于RRI/SEC热交换器的在线维修不仅影响热交换器的维修不可用度,而且使得功率运行模式下热交换器不可用。对于所有这些变更,都必须满足核安全译文NNSA-0147和核安全译文NNSA-0148[3]的可接受准则。因此,概率论分析主要是针对NNSA-0147和NNSA-0148的准则进行验证。

4影响未来中国核电发展的关键技术

未来中国核电发展的技术特征主要是可持续性、安全性、智慧化。可持续性发展是指核电发展以市场需求为导向,探索核能多元化应用,更好地推进核领域和军民协调融合发展,带动其他工业、农业、生物医药、食品安全、资源勘探、公共安全等领域的持续性发展;安全性是指未来核电发展不断改进其安全性,全面提升运行安全性、保障市场竞争安全等,并提升核电经济性;智慧化是指核电发展强化科技创新水平,实现核工业智慧化管理和运营,主要涉及数据采集技术研究、大数据存储技术研究、人工智能算法与大数据计算研究、大数据管控研究、应用服务研究、施工项目管理、核电调试管理、核电运营管理、决策支持、数据安全等。

5核电厂安全运行对策

5.1全方位监测、控制核泄漏问题

全方位监测、控制核泄漏安全问题,确保核电厂的安全稳定运行,必须利用先进的技术,全面掌握设备的各种工况,获取所有有效信息,通过分析和判断,发现是否存在核泄漏与核辐射安全隐患。目前,将物联网系统与核能发电管理相结合,有助于准确获取核电厂运行信息,并通过信息分析了解是否存在安全隐患。物联网是将信息感知、传递、识别、分析、测控等功能均连接于互联网平台,从而实现信息智能化识别管理目标。从宏观层次来看,物联网的特征体现在3个方面:全面性感知,可靠性传递,做好设施处理。物联网层次结构主要分为三层,分别是应用层、网络层和感知层,其中,应用层的主要功能是智能应用、环境监测、工业监控功能;网络层的三大功能是信息识别、信息转换和通信网络功能;感知层是具备传感器技术和短距离传输网络功能。在信息时代,全球都在用物联网技术来交流信息、完成各种通信活动。从技术集成角度来看,物联网这种集成技术融合了信息感知、信息识别、信息传递、信息分析和信息测控技术等优势。在核电厂安全运行管理工作中全面应用物联网技术可以在第一时间内感知核电系统设备运行工况安全与否,及时将信息传递给安全管理总系统,并由总系统下达指令。

5.2总体结构设计原则

在设计电力自动化系统管理平台的过程中,必须充分借助电子信息化技术和人工智能技术对该管理平台系统进行总体设计,然后,依次做好平台系统设计、模块设计、重要基础设计、监测布局设计和软硬件配置设计等工作,从而全面实现电力系统管理平台自动化与信息化。

5.3通信保障自动化原则

设计师应根据本地电网布局、建筑分布结构、气候特色、风力等级和风力资源容量构建电力自动化通信网络,科学配置通信网,并借助中心服务器促进平台网络的互联性,以此实现信息共享。

结束语

全面做好核电厂安全监督管理工作,避免出现安全隐患,规避核泄漏和设备故障问题,核电厂应充分利用先进的技术全面监督核能发电工作,获取所有信息,及时发现核泄漏与辐射安全隐患;定期检测系统设备,及时消除设备故障隐患,将安全自动化管理技术植入发电系统设备之中以便于实现设备安全管理;健全核电厂安全监督管理机制,全方位落实安全管理工作。

参考文献

[1]薛伟伟.HY核电站项目融资风险管理研究[D].青岛大学,2019.

[2]林喆.核电厂环境风险评价框架与方法分析[J].环境与发展,2019,31(11):14-15+17.

[3]韩琦.核电厂风险指引型允许后撤时间(AOT)优化研究[J].产业与科技论坛,2019,18(21):52-54.

[4]杨智,郗海英,杨鹏程.风险指引型技术在核电厂维修工作中的应用[J].科技创新导报,2019,16(18):21-24.

[5]林洋.3D可视化安全风险管控系统在核电机组的创建与实践[J].产业与科技论坛,2019,18(11):41-42.