核电厂运行健康状态评估方法研究

核电厂运行健康状态评估方法研究

赵绍鹏

福建福清核电有限公司 福建 福清 350300

摘要：核能的出现有效解决了世界能源危机，但是核电厂运行过程中发生的事故却让人类在精神上留下了深刻的阴影。自世界首个核电厂建成后，全球已经出现了好几起核泄漏事故，所带来的损害巨大，而且会给子孙后代带来延续万年的影响，所以不能忽略核电厂运行过程中的安全问题。因此，为了实现核电厂的安全稳定运行，就需要对核电运行的健康状况进行展开全面评估。

关键词：核电厂；健康状况；评估方法

前言

要想确保核电厂得以安全健康运行，首先就需要运行人员根据大量的监控数据对核电厂的安全状态进行准确、及时的评估，以便做到“心中有数”；其次，由于核电厂在长时间的使用中，其内部的装备将不可避免地发生磨损和老化，从而导致其工作状态退化，因此需要对核电厂是否能够始终满足规定的安全性能水平进行评估，同时，也要求检修与监督部门对核电厂的整体安全状况有一个全面的认识，以便促使核电厂得以安全运行。

一、核电厂运行健康状态评估特点

（一）系统复杂

核电厂系统是一类具有规模大、装备多、内在联系错综复杂等特点的系统，由中国广核公司研制的核电厂在线监测平台（KNS）所提供的测点达200,000余个。核电厂运行状态并非能被直观地观察到，它需要从观察到的数据中进行推理和评估，因此通常情况下，单独考虑监测指标数值是毫无价值的，必须将其他监测指标联系起来，并通过结合核电厂知识进行展开系统研究，这样才能对监测指标进行有效的评估。所以，核电厂运行状况评估必须从一个系统的观点来看，继而才能从整体上掌握核电厂的运行状况。

（二）严格的安全要求

核电厂面临着严重的辐射泄漏风险，继而保证核电厂的安全运行是关键目标。核电厂安全目标是要在核电厂内制定和保持一系列的防护体系，使员工、居民和环境不受到不当的辐射伤害[1]。核电厂运行规程对运行的安全值进行了限定，并对其进行了必要的维护，以减少事故后果和屏蔽放射性危害。运行健康状态评估主要对电厂运行的安全状态进行评估，以便有效进行保证核电厂在一个相对高的安全环境下进行运行。从核安全视角开展核电厂运行健康状态，主要是基于以下两个方面：一是核安全问题是核电厂区别于其他高风险工业系统的主要特点，核电厂相关人员对运行状态的认知也主要关注安全性能；二是运行的安全性状况与核电厂整体运行状况相符合，数十年的核电厂运行实践证明，具有良好的安全运行记录的核电厂通常情况下总体运行性能水平较高。

二、核电厂运行中常见问题分析

（一）人因失效

有些核电厂虽然已经引进了人因管理理念，但还没有按规范进行落实。针对国内某些核电厂的具体情况，可以总结出如下存在的问题：首先，相关的人员经验不足，造成了核电厂的低效运转；其次是由于某些核电厂建造中的遗留问题，或是由于设计上的问题所造成机械设备出现故障；再次，在核电厂的机器设备维修中人为失误的可能性很大；最后，核电厂工作人员的工作表现出了模棱两可、低级错误，最终导致核电厂在运行过程中出现安全事故的概率有所增加[1]。

（二）核泄漏问题

由于环境的不断恶化，地球的资源日益匮乏，所以新能源开发势在必行，核能是世界上最重要的一种能源，其利用效率高，能够有效地解决我国目前的能源短缺问题，满足我国人民群众的日常生活和经济发展。核能发电相对于其它能源而言，有其自身的特殊性，即核能发电所产生的辐射问题，一旦发生核泄漏，必然造成严重的社会连锁效应，危及人们的生命和健康。

（三）器械缺乏保养

由于核电厂自身的特殊性，其设备数量多、人员数量少，使得设备在核电厂整体运营中占有举足轻重的地位。设备出现故障大多数是由于人为而造成的机械损伤，尤其是核电厂在高空运行后，通常会在不使用转运绳的情况下将设备抛向空中以及不按规定运输设备，且还有部分员工的设备维修观念意识薄弱，难以及时进行维修设备出现的故障，从而导致核电厂在运行过程中出现安全事故。

三、核电厂运行健康状态评估流程

核电厂评估结构模型完成了对功能目标的分解，它是展开状态评估的基础，在评估结构中对整体目标的认识通常都会比较容易达成共识，比如反应性控制、堆芯冷却、放射性物质屏蔽三个基本功能的划分，但是具体的系统分解就要求对每一部分展开详尽的论述，特别是在运行环节还要与系统结构、安全分析和运行经验相联系。比如，在对冷源保障的分析中参考运行经验，考虑了通过重要厂用水系统（SEC）冷却的循环水过滤系统（CFI）的运行状态，因为运行过程中曾经出现由于CFI系统运行失效，大量海洋生物堵塞进水口，继而导致SEC冷却功能出现异常，最终致使反应堆出现停堆现象，进而下文就着重进行阐述了核电厂运行健康状态评估流程：

（一）判断运行工况和环境

利用CAE分析技术对核电厂进行状态评估时，必须考虑到核电厂的特性及工作情况，从而对核电厂进行状况评估[2]。由于电厂或机组种类的不同，其工作环境及特性也不尽相同，其工作参数及评估标准也不尽相同，所以在实际进行开展评估工作时，应先确定被评估电厂的现有工作条件及环境。

（二）评估结构的构建与论证

在进行状态评估时，准确而完整的评估结构是必不可少的，评估结构的建构分为结构合理性论证和证据搜集两个部分。在结构论证中要以系统知识和运行特性为基础，同时综合运行、监督、维修等不同人员的需求和认知。在CAE的方式论点，评估结构的构造完成了对论点的拆解与收集，是对复杂系统目标与功能关系的整体刻画，因此，评估结构必须经过全面的讨论，并随着运用的进程而持续改进。在证据搜集的过程中，要将包括运行监测信息、试验检查结果、故障模式分析等在内的各种信息进行尽量完整地收集，要求作为证据的信息在一定条件下是可获得的、可信的。

（三）评估准则的确定

在核电厂的运行中利用运行技术标准等来对心态状态进行约束，通过报警信息和处置进行参数运行范围进行限制，这也是进行开展状态评估工作的基础。评估标准是更为细致的分类基础，而对于不同类型的评估标准，还应针对不同类型的指标来进行具体分类。评估方法从系统的功能指标完成情况、系统的保证性能、系统的主要性能指标等方面进行了研究。比如，对于水位的维持保障，除了要将目前的水位状态纳入考量之外，还要将对水位状态产生的各种影响因素，如给水泵运行状态、水源保障情况、应急补水系统等进行全面度量，从而对水位保障状态的性能进行全面考量。对有显著老化退化过程的重要装置，则应将因老化退化而导致工作状况等级降低纳入考量之中。

（四）健康状态评估论证

评估论证是基于一组事实，对当前系统运行状态的优缺点作出评估判断。在评估的时候，评估框架内的每一条论据都有一套对应的佐证，因为佐证的种类不同，可能是量化的也可能是定性的，所以在各个论证的进程中都要按照佐证的特征来进行详细研究。通过由下至上逐层次地进行评估，继而得出系统整体的工作状况等级，并将评估结果加以定量分析[3]。

四、结语

总之，核电厂的安全问题日益引起人们的重视，而运行阶段是实现核电厂安全的重要步骤，且在核电运行过程中由于其监测数据量巨大，继而为了有效进行解决运行过程中出现的偏差问题，就需要相关工作人员通过合理的方法进行开展核电厂运行健康状态评估工作，以便确保核电厂得以安全运行。

参考文献

[1]艾路,刘龙.核电厂运行安全常见问题及防控措施的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2022(33):7-9.

[2]王灶林.核电厂安全运行对策探析[J].科技资讯,2021,19(26):22-24.

[3]赵性爽.核电厂运行健康状态评估方法研究[D].哈尔滨工程大学,2016.