汲取福岛事故经验教训提高核电安全水平课件

汲取福岛事故经验教训提高核电安全水平柴国旱2011年9月26日，江苏扬州福岛第一核电厂俯瞰图2惊心动魄的事故景象3月11日14:46发生地震，海啸来袭；导致全厂完全断电、失去最终热阱；3月12日15:36，1号机组反应堆厂房发生氢爆；3月13日2:42，3号机组堆芯失去冷却；3月14日11:01，3号机组反应堆厂房发生氢爆；3月14日13:25，2号机组失去冷却；3月15日6:10，安全壳内抑压水池发生爆炸；3月15日约6:00，4号机组反应堆厂房发生氢气爆炸和燃烧。3福岛第一核电厂福岛第一核电厂1、3号机组氢气爆炸情景号机组氢气爆炸情景4福岛第一核电厂现状的俯瞰图福岛第一核电厂现状的俯瞰图5福岛第一核电厂受海啸影响的情况福岛第一核电厂受海啸影响的情况Assumed highest tsunami water levelO.P.+5.7mInundation heightapx.O.P.+14-15mFukushima Daiichi6几乎整个厂区都被水淹几乎整个厂区都被水淹福岛第一核电厂受海啸影响水淹的区域福岛第一核电厂受海啸影响水淹的区域(兰色兰色:水淹区域水淹区域)Fukushima Daiichi7一般取扱注意無断複製禁止関係者限東京電力株式会社Fukushima Daiichi Units 1-4Fukushima Daiichi Units 5-6SurvivedNo surviving power source福岛第一核电厂在受海啸袭击后的供电状态福岛第一核电厂在受海啸袭击后的供电状态Only power source to survive was DG6BFor power transmissionFor power transmissionThe DG signifies loss of function due to either“M/C failure,”“loss of sea water system,”or“DG main unit failure.”Okuma Line 4LOkuma Line 3LOkuma Line 2LOkuma Line 1LYonomori Line 1LYonomori Line 2LOkuma Line 1L,2LReceiving circuit breaker damaged in earthquakeOkuma Line 3LRenovation work in progressOkuma Line 4LCause of shutdown is currently being investigatedYonomori Line 1L,2LPartial collapse of the iron tower8福岛事故特征由极端自然灾害引起长时间全厂完全断电（没有动力电源、没有照明、没有仪表指示、没有控制手段），同时丧失最终热阱局部位置不可达多机组相继发生堆熔在未预计到的位置发生氢气爆炸大量放射性物质释放超出SAMG覆盖范围9Assumed highest tsunami water levelO.P.+5.2mInundation height apx.O.P.7m(South of Unit 1 O.P.+14-15m)Fukushima DainiBase levelO.P.0mTurbine buildingReactor buildingInundation height apx.O.P.+14-15m Safety measures has taken against 5.7m Tsunami heightOcean-side areaMain building areabreakwaterHeat exchanger buildingWater PumpAssumed highest tsunami water levelO.P.+5.2mSite level O.P.+4m受海啸影响的福岛第二核电厂受海啸影响的福岛第二核电厂Site levelO.P.+12m Water intake10Limited area was floodedInflowed intensivelyFukushima Daini福岛第二核电厂水淹状态福岛第二核电厂水淹状态(兰色和黄色兰色和黄色:水淹区域水淹区域)11Fukushima Daini Units 1 to 4Tomioka Line 1Tomioka Line 2Iwaido Line 1Iwaido Line 2500kV bus-bar66V bus-barHigh startup transformerUnits 1&2 startup transformerUnits 3&4 startup transformer/Unit 1 emergency system power supplyUnit 2 emergency system power supplyUnit 3 emergency system power supplyUnit 4 emergency system power supply/6.9kV bus-bar/6.9kV bus-bar/6.9kV bus-bar/6.9kV bus-barPCooling systemPCooling systemPCooling systemPCooling systemSome surviving off-site power sourcesInspection of the Iwaido Line 1 was in progress from before the earthquake.Iwaido Line 2 did not shut down,but a failure occurred,and was thus shut down for restorationTomioka Line 2 was shut down to prevent a transmission grid failure.The DG signifies loss of function due to either“M/C failure,”“loss of sea water system,”or“DG main unit failure.”Power supply at Fukushima Daini:Immediately after the tsunami福岛第二核电厂在受海啸袭击后的供电状态福岛第二核电厂在受海啸袭击后的供电状态12日本日本BWR在严重事故管理方面的改进在严重事故管理方面的改进13日本核电厂抗震性能评估及抗震改进日本核电厂抗震性能评估及抗震改进14日本核电厂的隔震建筑日本核电厂的隔震建筑-现场应急指挥中心现场应急指挥中心15IAEA福岛事故国际专家调查团2011年5月24日-6月1日，IAEA组织了福岛事故国际专家调查团2011年6月20日IAEA核安全部长级会议前正式发布福岛事故调查报告15条结论16条经验16日本政府关于福岛事故报告在2011年6月20日IAEA核安全部长级会议前提交五类教训，共28条第一类教训-加强严重事故预防措施第二类教训-强化严重事故的对策第三类教训-加强核应急响应第四类教训-加强安全基础工作第五类教训-全面贯彻安全文化17美国核管会美国NRC于2011年7月13日发布增强二十一世纪反应堆安全的建议，共12条建议梳理法规体系确保预防措施增强缓解能力加强应急准备提高工作效率18福岛事故的深远影响福岛事故极大地动摇了公众对核电安全的信心。福岛事故之后，有关核能和平利用的安全理念和安全要求都将可能调整目前状况不明核安全相关活动的组织机构和工作模式的可能调整国际组织监管机构持照模式透明度、公众参与19核电安全的残余风险不容忽视核电厂的安全性三里岛事故、切尔诺贝利事故安全研究、运行经验反馈核电厂并非原来想象的那么坚固核电厂发生严重事故的可能性不可能被完全消除其风险主要来自外部事件的影响残余风险陡变效应与内部事故相比，针对外部事件的设计考虑需要加强设计基准超设计基准20应对超设计基准的外部事件确认设计基准的适当性开展更加深入的调查和分析关注外部事件引发的次生灾害对核电安全的影响火灾水淹缓解超设计基准的外部事件的影响采用纵深防御的策略包括实体隔离，加固门窗，防水封堵适当考虑多样化设计供电最终热阱重新评估某些设计修改，如LLS开展安全裕量分析，针对薄弱环节实施改进21重新评估多机组之间系统设备的共享问题需要重新评估多机组之间系统设备共享的合理性仅考虑一台机组发生事故允许多机组之间共享非安全系统三废处理系统附加柴油发电机LLS发电机以及水压试验泵安全壳过滤排放系统22重新评估氢爆风险氢爆的危害10CFR50.44MARK-I型安全壳MARK-II型安全壳大型干式安全壳需要关注安全壳以外区域的氢爆风险加强氢气浓度的监测23福岛第一核电厂福岛第一核电厂3、4号机组乏池状态号机组乏池状态24福岛第一核电厂福岛第一核电厂4号机组反应堆厂房爆炸的原因分析号机组反应堆厂房爆炸的原因分析从从3号机组产生的氢气逆流至号机组产生的氢气逆流至4号机组号机组25纵深防御体系各层次之间的平衡加强纵深防御设计理念，保持各层次之间的平衡预防和缓解应急最小化放射性物质实体屏障安全壳26维持适当的安全裕量核电厂安全裕量可以弥补人类认识的不足，并降低未知的安全风险2007年，日本新澙地震27加强应急准备和演习严重事故并非原来想象的那么遥远增强严重事故缓解能力增大蓄电池容量，加强机组间应急供电的相互支持SBO 8hSBO 72h具备在极端情况下向蒸汽发生器、压力容器、安全壳的注水能力，以及相应的排汽措施。采取固化的措施硬性连接及相应的系统设备还需要配置移动式设备和临时性措施接口及相应的移动式设备需要考虑设备的可用性、人员的可达性开发并实施严重事故管理指南考虑仪表、照明、供电都不可用的情况考虑已发生大量放射性释放情况下尽量缓解事故后果考虑乏池的事故管理人员培训、应急演习主控室、技术支持中心、应急控制中心等的可居留性28关注乏池的安全性关注除反应堆以外区域放射性物质释放的风险关注乏池的安全性补水临界安全污水回收与循环乏燃料的后处理外运干式贮存29加强PSA的研发和应用工作PSA的作用满足安全目标平衡设计全范围PSA确定导致堆芯熔化、大规模放射性释放的主导序列加大地震PSA、火灾PSA、水淹PSA、二级PSA、三级PSA等工作的研发力度PSA应用30管理改进重新考虑持照模式，确保持照者能切实履行其职责并承担核安全责任。加强质保体系建设，加强核安全文化培养31核安全工作模式的调整落实“严之又严、慎之又慎、细之又细、实之又实”的核安全监管指导方针独立的审核计算审评工作更加艰巨审评的弹性将缩小业主、设计院等应更加自主地开展工作，提高核电安全水平美国状态日本状况加强公众宣传，提高核安全的透明度32其他可能的改进加强核电企业之间、核电企业与设计院及供货商之间、核电集团之间的合作，实现应急物资和抢险救灾人员的相互支持和统一调配加固外部供电线路，提高外部供电的可靠性33汲取经验教训，提高核安全水平1979年，三里岛事故，人因工程1986年，切尔诺贝利事故，核安全文化2011年，福岛事故，外部事件1999年，法国BLAYAIS核电厂外部水淹2004年，印度尼西亚海啸2007年，日本新澙地震34结束语无论从保障能源供应，改善能源结构，控制温室气体排放，还是实现我国承诺的2020年非化石能源发展的目标看，都需要“在确保安全的前提下高效发展核电”。核电安全一直是核电生存的基础和前提。由于在核电厂设计中要考虑许多极低概率的极端事件，它实际上是对人类认知能力的挑战。核电每次发生的极小概率安全事件，都为人类追求更高的安全性提供了不可多得的认知和进步机会。核电安全因此将得到长足的提高。保障核电安全，技术是基础，体制是保障，事故应急方案是最后防线。35谢谢