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關鍵詞:三門核電;職業健康監護;健康;安全
【中圖分類號】O213.1【文獻標識碼】A【文章編號】1672-3783(2012)03-0013-02
1 前言
三門核電的職業健康監護是職業健康管理體系的重要組成部分。按照國家有關法律、法規的要求,三門核電自成立起,就進行了員工上崗前和在崗期間的健康檢查,特別注重對操縱員的醫學監督。三門核電參照1990年5月19日開始實施的核安全導則《核電廠運行期間的輻射防護》(HAD103/04)中對于核電廠運行期間的醫學監督和檢查的目的、組織和職責的相關規定,同時參照《職業病防治法》、《放射工作人員職業健康管理辦法》、《放射工作人員健康標準》和《核電廠操縱員的健康標準和醫學監督規定》等國家有關法規和行業標準,不斷學習和借鑒同行的經驗,逐步建立三門核電職業健康監護體系,為三門核電的安全建設及安全運行提供有力的健康保證。
2 三門核電職業健康監護的目的和任務
三門核電職業健康監護的目的和任務,主要是:
2.1 對工作人員的健康狀況進行評價。三門核電對于所有員工,在上崗前都要進行嚴格的健康檢查和工作適任性健康評價,目的是防止有職業禁忌癥的人從事相關工作,因為電離輻射是核電廠的最主要的職業病危害因素,所以要求放射工作人員的健康必須符合國家標準,上崗后每年還要進行定期健康檢查和工作適任性健康評價,對于解除職業病危害因素的職工,離崗時也必須進行健康狀況的評價。
2.2 保證和促進工作人員健康適應于員工的工作條件。通過上崗前和在崗期間的健康檢查,及時發現并排除職業禁忌癥,調整合適的崗位,保證員工的健康情況始終適應于其所從事的工作崗位。這樣既有利于員工的身心健康和生命安全,又有利于核電廠的運行安全。
2.3 提供在職業或事故輻射情況下有用的原始資料。要進行異常照射情況下的醫學干預,如應急照射前和照射后的醫學干預,必須有原始資料做參考。通過收集和整理放射工作人員的職業史、職業病危害因素的接觸史、現病史、既往史、個人史、月經婚姻史、家族史和各種健康檢查資料,進行歸檔、分析和評價,能夠確保資料的連續性、完整性和有效性,為核電廠運行管理者在應急情況下的迅速決策提供依據。“在內、外照射超過規定值的超限照射或懷疑有超限照射后,必須尋求醫學咨詢”時,能夠提供有價值的醫學處理意見或建議。在涉及到職工就醫、職業病診斷、職業流行病學調查甚至于醫學法律訴訟時,完備的原始健康資料也是非常寶貴的參考數據。
2.4 改善三門核電員工群體的健康狀況,促進電站安全。對健康資料進行群體健康評價,有助于了解三門核電員工的整體健康狀況和變化趨勢,從而相應的調整職業健康管理政策,修訂職業衛生相關程序,及時采取切實有效的措施,預防可能出現的疾患,消除或減輕已經發生的不良健康因素,使三門核電工作人員的整體職業健康狀況不斷改善,提高工作人員的整體心理和身體素質,促進電廠安全。
3 三門核電醫學監督組織
三門核電目前實行公司級-處級-科級三級管理體系,醫學監督功能設立在三門核電有限公司保健物理主管部門。
保健物理主管部門還負責管理三門核電現場醫務室。三門核電現場醫務室采用委托經營管理的模式進行運營,以實施現場急救及快速轉運為主要職能。現場醫務室采用24小時不間斷輪班制度,為三門核電的現場急救、核事故醫學應急和醫學監督工作提供支持。
三門核電附近的寧波和臺州當地醫院具有較好的醫療條件及技術力量,能夠很好的配合三門核電做好健康檢查、非放射損傷救治和核事故醫學應急工作。
作為多家核電站核事故場外應急醫療救援醫院的蘇州核工業總醫院(蘇州大學附屬第二醫院),具有先進的醫療設施、設備、條件和豐富的放射損傷臨床救治經驗,是三門核電實施放射工作人員醫學監督和放射損傷救治的重要后援。
4 三門核電職業健康監護的實施
三門核電職業健康監護的內容主要包括:上崗前、在崗期間、離崗時和應急的職業健康檢查和工作適任性健康評價,以及健康檔案的管理、群體健康評價、信息反饋和醫療保障措施等。
4.1 上崗前的健康檢查:上崗前的健康檢查一般分為3步進行:首先,三門核電招聘新員工時,對于候選人在組織面試和考核前,必須通過一般員工所要求的健康檢查,排除健康狀況不符合基本要求者;其次,新聘員工報到后,立即組織健康復查,對于擬安排放射工作的新員工,還要按照《職業健康監護管理辦法》和《放射工作人員健康標準》(GBZ-2002)的要求,進行包括電測聽、肺功能、淋巴細胞染色體、微核等特殊健康檢查,對于達不到放射工作人員健康標準的員工,在上崗前即調整到非放射工作崗位,對于常規健康檢查仍然有不確定因素者,補充其他特殊檢查項目以便進一步確定。
通過以上三個步驟的健康檢查,可以保證三門核電的工作人員在上崗時是完全符合健康要求的,嚴格的上崗前職業健康監護,有利于員工的身心健康,也從源頭對健康和安全進行了控制。
4.2 在崗期間的定期職業健康檢查:三門核電在崗期間的職業健康檢查一般每年進行一次,主要由四個部分組成:操縱員的特殊健康檢查、放射工作人員的職業健康檢查、其他員工的常規健康檢查和針對女員工的婦科檢查。
操縱員的職業健康檢查由具有放射工作人員職業健康檢查資格并具有較高醫療水平和條件的蘇州核工業總醫院具體實施。除了滿足核電廠放射工作人員的常規健康要求外,還進行諸如電測聽、肺功能、外周血淋巴細胞染色體、微核、非特異性酯酶、甲狀腺功能等特殊檢查,特別是心理測試,目前中國還沒有建立評價標準,不能用于診斷,但對于核電廠篩選具有較高心理素質的操縱員,具有重要的參考價值。
三門核電引入中核集團開發的核電廠心理測試系統,為員工提供發現心理問題和解決問題的途徑,目前整個系統在試運行和不斷的建設完善中。
對其他員工的常規健康檢查由有資質的醫療機構進行,兼顧到三門核電的放射工作特點,在檢查項目上,以《職業健康監護管理辦法》和《放射工作人員職業健康管理辦法》為依據,參考以往健康檢查中發現的健康問題,既達到了核電廠放射工作人員的一般健康要求,又能夠有的放矢地開展健康評價和隨訪。針對女職工的婦科檢查,主要出發點在于關心婦女的健康和計劃生育措施的落實,檢查結果也歸入職業健康監護檔案。
定期健康檢查的周期為每年一次,特殊情況針對特殊人群臨時增加檢查。
4.3 離崗時和應急的健康檢查:對于接觸職業病危害因素的勞動者,離崗時還要進行必要的職業健康檢查。對于核電廠來說,電離輻射是最主要的職業病危害因素,在應急情況下要進行必要的職業健康檢查,將綜合利用各種檢查手段、采取最有效的措施,滿足應急健康檢查的需要。到目前為止,三門核電未發生過需要應急檢查的相關事件。
4.4 健康檔案的管理:三門核電開發了職業健康管理系統,確保所有工作人員的個人資料納入管理系統的資料庫,方便快速查詢,應急使用。
三門核電個人健康檔案主要包括個人健康檔案清單、上崗前健康檢查記錄、在崗期間歷年的健康檢查記錄、特殊作業要求的健康檢查記錄,健康檢查結論表、放射工作人員工作適任性健康評價以及其他直接與健康相關的文件。
所有的職業健康檢查資料由保健物理主管部門負責收集和保存,對健康資料進行整理后,形成健康文件,歸入職業健康監護檔案。
4.5 群體健康評價:三門核電的群體健康評價主要包括核電廠全體員工的基本健康狀況、群體發病情況和影響群體發病的危害因素的分析及后續建議等幾個方面。
員工的基本健康狀況可以通過分析員工的因各類疾病缺勤情況、各類疾病的新發病人數、期末慢性病患病人數、某些疾病的高危人群情況等指標進行評價。核電廠群體發病情況則可以通過傳染病發病率、慢性病發病率,職業病和職業中毒發生率、死亡率進行分析和評價。影響群體發病的危害因素分析,主要通過對健康檢查異常結果的統計學分析,結合職業問診、流行病學調查資料,找出可疑的致病因素,從而開展有針對性的群體預防保健措施,促進整體健康素質的提高。
4.6 信息反饋:三門核電職業健康監護的信息,主要向3個方面反饋:首先,反饋給公司管理層和相關處室,目的是根據員工的健康狀況,及時發現職業禁忌癥,調整適當的工作崗位,防止因員工的不良健康造成安全事故的發生,同時也有利于保障員工的身體健康和生命安全;其次,反饋給員工本人,員工可以通過反饋情況提高個人健康保護意識,注重個人衛生,消除不良習慣,加強鍛煉,促進自身健康,員工健康狀況的改善對于核電廠的安全運行同樣具有重要意義,第三,反饋給職業健康檢查醫療機構,及時調整和補充健康檢查項目,重點關注異常健康狀況,確保健康檢查的針對性、準確性和健康隨訪的效果。
由于員工的健康狀況屬于個人隱私,三門核電在信息反饋措施的具體實施過程中,特別注意員工健康檢查資料和健康狀況的保密管理,沒有職業健康管理工程師的允許,任何人不得隨意查詢、借閱或復印職業健康監護檔案,員工僅限于查詢和復印本人的健康檢查資料。
4.7 醫療保障措施:公司所有員工的醫療保障,全部納入到社會醫療保險體系,對于普通疾病,員工可以到所在地任何社會醫療保險定點醫院診治。
對于放射損傷,三門核電及時協助這些患病員工轉運到放射損傷專業醫療機構診治,對于疑難、發病率較高的常見病或疾病前狀態,考慮在適當的時候,邀請高水平的臨床醫學、放射醫學、營養學、心理學方面的專家來現場提供醫療保健及醫療信息咨詢,必要時協助員工至相應的醫療機構診治。
加強預防保健措施。對于常見的傳染病,首先從源頭抓起,防止病從口入,公司所有從事飲食服務相關的員工,都是經過嚴格健康檢查和篩選,符合該行業健康要求者方可上崗,并定期檢查和監控其健康狀況;飲食制備過程實行嚴格的衛生措施。預防接種傳染病疫苗,增強了員工對傳染病的抵抗能力。對于已患傳染病或到過強流行性的傳染病疫區的員工,實行嚴格的隔離、醫學觀察、預防和治療措施。三門核電根據公司實際情況制定了《突發公共衛生事件應急預案》,在出現類似事件過程中能夠快速、有效的進行反應。三門核電為員工提供豐富的體育活動的場所和器械,經常開展各類群眾性的體育比賽和健身運動,保護和促進員工的健康。
5 總結
自三門核電開工建設以來,職業健康監護工作逐步從分散的、非系統的狀態發展到比較規范和完整的體系,能夠有效的執行國家的法律法規和標準,在較好的完成對放射工作人員醫學監督任務的基礎上,逐步實現對電站所有職工的職業健康監護,保護勞動者的健康,促進三門核電的安全。目前由于三門核電尚處于工程建設和調試階段,還不能進行全員和全方位的高標準醫療保健服務,相信在三門核電正式投入商業運行并實現產值后,職業健康監護工作一定能夠發展的更快、更完善,最終實現包括心理、生理、疾病前狀態的預防、疾病的診治、患病后的康復、社會健康氛圍的建立等全方位的職業健康監護和醫療保障服務。
三門核電在學習和借鑒國內其他電站職業健康管理經驗的基礎上,雖然已經基本形成了職業健康監護體系,但從長遠發展角度出發,三門核電希望能夠繼續加強國內同行的交流和經驗反饋,在主管單位的組織和推動下,與國內其他電站一起,建立統一的、高水平的職業健康監護體系,以盡可能少的投入達到盡可能多的效益,促進員工的健康、核電廠的經濟效益和安全運行共同發展。
國內各行業管理水平參差不齊,各種職業病發生及維權案例經常見諸媒體,希望三門核電的職業健康監護體系的建立經驗能為其他行業提供參照,各個行業都能形成標準化的職業健康監護體系。
參考文獻
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[2] 中華人民共和國衛生部. 放射工作人員職業健康管理辦法(55),2007
[3] 中華人民共和國衛生部. 放射工作人員健康標準. 中華人民共和國國家職業衛生標準(GBZ98-2002),2002
國家核電技術公司(下稱“國核技公司”)董事長王炳華昨天在“2013年全球公用事業與能源大會”演講時發表了上述言論。
王炳華認為中國將成為全球最大燃機車中國目前正在運行的核電裝機容量為1250萬千瓦,按照此前出臺的核電發展規劃,到2015年,核電總裝機容量將達到4000萬千瓦;到2020年,核電的規劃裝機容量則將進一步提高至5800萬千瓦,并且在建3000萬千瓦。
受日本福島核事故影響,中國的核電建設曾停滯了一年多,根據電監會此前的數據,2012年中國核電裝機容量為1257萬千瓦,同比“零增長”。但隨著《核電安全規劃(2011-2020年)》和《核電中長期發展規劃(2011-2020年)》的,中國核電建設已經于去年年底正式重啟。
“我國現在已經全面恢復了核電站的建設,同時也提高了準入門檻,下一步新建的核電站都將按照世界最高標準來建設,技術路線的選擇將以第三代非能動型核電技術為主。”王炳華說,“2012年,全國的核電發電量只占全部發電量的1.2%,到2020年,我們爭取使核電發電量比重達到5%。”
王炳華表示,未來中國不僅是全球最大的核電市場,還將成為核電技術創新的重要基地。目前國核技公司主推的是第三代非能動型壓水堆核電技術AP1000,該技術擁有“非能動安全系統”,可以不依賴外部電源來驅動系統,只需要依靠重力、溫差等自然力來進行驅動,不會出現日本福島核電站類似的事故影響。
據王炳華介紹,全球首批第三代非能動壓水堆AP1000核電站正在浙江三門、山東海陽建設之中,目前進展順利,預計三門核電站一號機組將在明年10月并網發電,海陽核電站一號機組將在明年12月并網發電。
特別是在國家明確內陸核電政策后,他們要重新安排未來3年的工作。這位負責人告訴《中國經濟周刊》:“目前,我們主要工作是培養隊伍,提高管理和技術人員的水平;同時,積極跟蹤國內其他兩個正在建設的AP1000核電機組(山東海陽和江三門核電機組)的工程情況,對國家安全更高標準、技術、法律法規進行分析,優化我們工程建設的措施。”
優化已投入資產
內陸核電暫停,很多合同被延緩。
沒有兌現的核電設備訂單怎么辦?“這是國家政策,一些供應商也表示理解。而我們對這些合同進行了優化,供求雙方都進行了合理的調整,對工期很長的我們優先考慮,對于可以進行延緩或不生產的,我們暫時不安排。”江西核電公司的一位負責人向《中國經濟周刊》坦言。
在過去的投入中,工程機械設備是較大的一部分,如今,這些機械設備的安置就成了讓人頭疼的問題。在某內陸核電站廠區,記者看到,一部分設備置于露天場地,一個全新的大型混凝土攪拌站格外顯眼。
一位核電人士向《中國經濟周刊》透露:“核電站的混凝土攪拌站規模較大,其他工程利用它能不能達到想要的產出,他們會算這筆賬。”在核電站所在的地區,這些被擱置的工程設備很難被推銷出去。
“沿海已開工的核電廠必然已經采購這些設備了。”上述人士表示,“倒是一些未開展前期工作的核電站能用得上,我們會考慮這些措施。”在擱置期間,核電公司的一位負責人告訴記者,他們會努力優化資產。但是,從短期來看,損失已成必然。
“目前還不好評估。”國內某核電公司的一位負責人向《中國經濟周刊》表示,“調整期到底多長時間,調整過程中的優化措施,都是變量。”
上述負責人告訴記者:“未來3年,在業務投資上也不會做其他的投資,因為央企承擔社會責任,包括政策的變化。核電公司的性質也決定了,我們的業務就是建設運營核電站,并沒有被賦予其它業務職能。”對于中電投來說,江西已有中電投江西電力有限公司,因而不可能讓核電公司切入水電等其他電力領域。
核電人才培養是最大成本
江西核電公司原本有200多名員工。“目前,一部分員工已經不在九江,公司只留下80多名員工。”一位公司的知情人士透露。在未來3到5年內,公司必須維持運轉,在沒有營收的情況下,每年公司員工工資及日常開銷也是一筆巨大的開支。
這些只是最基本的投入,未來3年開銷最大的還是人才培養。“我們核電站操縱人員還在繼續學習、培訓。”一位核電公司負責人告訴《中國經濟周刊》,“實際上,核電人才的培養是維持核電運作的最大成本。”
核電站最核心的技術人員就是反應堆操縱員,核電站建成后,他們將是操縱并保證核電站安全的一線人員。彭澤核電站的一位負責人告訴記者,一般要通過筆試、實操考核、口試三門考試,平均分數超過80分才能取得操縱員執照。“我們從211高校招聘國家規定相關專業的學員,把他們派到核電站進行培訓。我們核電站的24個人在田灣核電站培訓,已有21個人通過了考試,符合國務院民用核設施管理規定中對核電操縱人員的規定。”
“上崗后,他們仍然需要輪值培訓,一般一年要有一個月的在崗培訓、兩次特大培訓,這種培訓是終身的。”一位核電人士透露,從學習到上崗,培養一名核電站操縱員需要三四年時間。
上述人士表示:“初步估計,從培養到進入關鍵崗位,每人大約需要100萬元,如果沒有自己的培訓基地,在初建期核電公司需要更多的錢。”一般來講,每兩臺核電機組需要1000名左右的工作人員,其中核心操縱運行人員大約需要200人。如此,彭澤核電站前期工程有4臺125千瓦的機組,這大約需要400多名的專業核電操縱人員,將他們培養至上崗的費用就需要4億元人民幣。
對于核電公司來說,未來三五年,培養核電專業人員是一項不能停止的工作。
本刊核電系列報道引發關注
1.《張國寶:中國不可能放棄核電》2011年第39期2011年10月,全國政協經濟委員會副主任、國家能源局原局長張國寶接受本刊專訪時指出,作為一個人口眾多、能源問題十分突出的大國,中國不可能放棄核電,核安全規劃、核電安全規劃正在做。
2.《中國繼續發展核電是別無選擇》2012年第1期國家環境保護部核安全和環境專家委員會委員郁祖盛在這篇署名文章中指出:“任何負責任的政治家都會看到,要調整能源結構,解決能源污染和能源安全問題,核電還是現實的重要選擇。從這個意義上說,中國一定會繼續發展核電,別無選擇。”
3.《望江“恐核癥”》2012年第9期2012年3月,本刊關注安徽望江對隔江相望的江西彭澤核電站的恐慌并要求該核電站停建的事件。在該封面文章的組稿中,據本刊當時了解:業內推測,2012年核電審批或將重啟,“如果《核安全規劃》、《核電安全規劃》和《核電中長期發展調整規劃》這三項規劃獲批,意味著核電新建項目審批重啟進入實質性操作階段”。
1 秦山核電站
秦山核電站是我國自行設計、建造和管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站,地處浙江省海鹽縣,秦山核電站工程建設自1985年3月20日開工,1991年12月15日并網發電,秦山核電站的建成發電,結束了中國內地無核電的歷史。
秦山核電站于1994年4月投入商業運行,1995年7月順利通過國家驗收,在自2002年至2005年的第六、七、八個燃料循環內,秦山核電站分別連續滿功率運行331天、443天和448天,連續三次刷新國內核電站運行的最好紀錄,作為原型堆能夠達到此紀錄在國際上也是罕見的,經過14年的安全穩定運行,秦山地區尚未發現因核電廠運行引起的放射性污染,周圍地區民眾對秦山核電站給予了良好的評價。
2 秦山二期核電站及擴建工程
秦山二期核電站,是我國首座自主設計、建造、管理、運營的2×65萬千瓦商用壓水堆核電站,設計壽命為40年,秦山二期核電站1、2號機組先后于1996年6月2日、1997年3月23日開工,經過近8年建設,兩臺機組分別于2002年4月15日、2004年5月3日投入商業運行,使我國實現了由自主建設小型原型堆核電站到自主建設大型商用核電站的重大跨越,為我國自主設計、建設百萬千瓦級核電站奠定了堅實的基礎,并將對促進我國核電國產化發展,進而拉動國民經濟發展發揮重要作用,秦山二期核電站采用當今世界上技術成熟、安全可靠的壓水堆型,它的設計與建設采用國際標準,根據上世紀90年代國際先進壓水堆核電站的要求,在堆芯設計、安全系統設計等方面有多項重大創新,優化了設備設計和系統參數,提高了核電機組的出力,最大出力可達689MWe,平均出力670MWe,高于600MWe的設計值,出力是所有2環路核電站中最高的,秦山二期核電站投資比為1330美元/千瓦。是國內已經建成的核電站中最低的,低于發達國家平均造價,它的上網電價為0.414元/千瓦時,是國內已經建成的核電站中電價最低的,秦山二期核電站1、2號機組每年可向華東電網輸送超過80億千瓦時的電力。
由于1、2號機組的成功建成及投產后的良好運行業績,國家已經同意秦山二期核電站擴建兩臺同類型核電機組(即3、4號機組),預計2011年前后,3、4號機組將先后投人商業運行,屆時,秦山二期核電站的裝機容量將達到260萬千瓦。每年可向華東電網輸送超過160億千瓦時的電力。
3 秦山三期核電站
秦山三期(重水堆)核電站是我國首座商用重水堆核電站,也是中國和加拿大兩國迄今為止合作的最大項目,電站采用加拿大坎杜6重水堆核電技術,建造兩臺700兆瓦級核電機組,截至2005年12月31日,兩臺機組總累計發電達288億千瓦時,有效緩解了華東地區電力緊張狀況。
4 田灣核電站
田灣核電站位于江蘇省連云港市連云區田灣,廠區按4臺百萬千瓦級核電機組規劃,并留有再建4臺的余地,一期工程建設2臺單機容量106萬千瓦的壓水堆核電機組,年發電量達140億千瓦時。
田灣核電站在安全標準和設計性能上具有起點高、技術先進的特點,其主要技術特點包括:反應堆廠房采用雙層安全殼、安全殼預應力張拉系統采用新型倒U形50束鋼纜張拉方式、安全系統采用完全獨立和實體隔離的4通道、設置堆芯熔融物捕集器與冷卻系統等緩解嚴重事故后果的安全設施,田灣核電站概率安全評價表明:發生堆芯嚴重損壞或熔化事故的概率小于3.3×10-6/堆年(當前世界上運行的核電站一般為10-4/堆年),發生嚴重放射性泄漏事故的概率不超過6.4×10-8/堆年(當前一般為10-5堆年),田灣核電站的安全性、可靠性和經濟性與西方正在開發的先進壓水堆的目標一致,在某些方面已達到國際上第三代核電站的要求。
田灣核電站1號機組于2005年10月18日開始首次裝料,12月20日反應堆達到l臨界,2007年5月17日正式投入商業運行,截至2007年7月2日24時,1號機組累計發電量36.07億千瓦時,累計上網電量32.54億千瓦時,2號機組于2007年5月1日反應堆首次達到臨界,5月14日首次并網成功,到2007年7月2日24時為止,2號機組累計發電量3.32億千瓦時,累計上網電量2.96億千瓦時。
田灣核電站可容納8臺百萬千瓦級機組,總裝機容量可達800~1000萬千瓦,年發電600~700億千瓦時,產值250億元以上,田灣核電站全面建成后,將形成國家又一個大型核能源基地。
在積極推進田灣核電站一期工程建設的同時,江蘇核電有限公司正在積極開展擴建工程前期準備和長遠規劃,同時,田灣核電站作為我國首家獲得全國工業旅游示范點的核電站,豐富了當地旅游資源,成為向公眾宣傳核電是安全、可靠、清潔、高效的新能源的重要窗口。
5 大亞灣核電站
大亞灣核電站是我國大陸第一座百萬千瓦級大型商用核電站,擁有兩臺98.4萬千瓦的壓水堆核電機組,截至2006年1月,大亞灣核電站累計實現上網電量1563.96億千瓦時,其中輸往香港1061.55億千瓦時:累計償還基建貸款本息53.81億美元,占還本付息總額的94.9%。
6 嶺澳核電站
Abstract: This paper introduces the basic idea of modular nuclear power, analyzes and studys the application history and current status of domestic nuclear power modular technology, and through the construction of AP1000 Nuclear Power Plant and the construction status studys the influence of modular technology to the construction of nuclear power plants and gives notes and some improvement measures to provide reference ideas for the development of modular technology.
關鍵詞:核電廠;模塊;模塊化;人力需求;模塊產能;AP1000;建造和施工
Key words: nuclear power plant;module;modular;human needs;module production capacity;AP1000;building and construction
中圖分類號:TL3 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)25-0123-02
0引言
模塊化技術有很多優點,早已在造船、航空、石化、能源等建設項目中得到成功的應用,有著不錯的建造歷史和較好的建造經驗。因此,美國URD文件在ALWR(先進輕水反應堆)可建造性的政策聲明中要求應用先進的模塊化技術,尤其要求非能動的ALWR更廣泛地采用模塊化建造方式。基于此,當今的第三代核電廠大都采用了模塊化的設計和建造方法,模塊化也幾乎成了第三代核電廠的特征之一。
1國內現狀
模塊的應用在我國也有二十多年的歷史,最早用在核島廠房穹頂鋼襯里施工技術中。例如我國第一座核電站秦山一期即采用了核島廠房鋼襯里預制和吊裝技術,但當時沒有稱作模塊化技術。模塊化技術這個稱呼的出現是最近幾年的事。如今在核電行業流行的模塊化設計、建造技術應用其實始于秦山三期CANDU反應堆建造,也是真正意義上的模塊化技術應用。
1.1 穹頂鋼襯里模塊穹頂鋼襯里實際是模塊,也可稱為“穹頂鋼襯里模塊”。上世紀七八十年代,秦山一期核電站的穹頂被設計成了上下兩層預制,分別吊裝,以減少吊裝重量。之后的恰希瑪核電站建造改進了這個設計,采用整體預制并吊裝完成。八十年代的大亞灣核電站的穹頂建造和安裝,按照法國的吊裝方法進行,即穹頂分為A、B兩片穹頂分別預制,吊裝就位后再拼接。如今這項技術經過改進,“穹頂鋼襯里模塊”為整體預制,一次性吊裝。
1.2 反應堆廠房鋼襯里模塊應用國內反應堆鋼襯里的安裝一般是單塊鋼板吊裝定位,再與其它鋼板焊接成環,不是一整層鋼襯里吊裝,然后與其它層拼接,通常不稱作模塊化技術。我國鋼襯里模塊化技術應用始于臺山核電#1機組(EPR技術)。2010年3月20日和5月18日,首層和第二層核島廠房筒體鋼襯里模塊吊裝成功。
1.3 其它模塊應用
除了穹頂鋼襯里模塊、核島鋼襯里模塊之外,秦山三期CANDU堆建造中也應用了一些其它模塊,包括機械模塊和鋼結構模塊。其中最有代表性的是“下穹頂模塊”、 “噴淋鋼模塊”[1]。下穹頂模塊是一個鋼結構模塊,與普通穹頂模塊外觀差不多,在地面預置完成由大型吊車一次性吊裝就位。當下穹頂在地面預置時,反應性控制機構平臺同時安裝部件,反應堆廠房也開始安裝設備,做到了平行施工。噴淋鋼模塊是一個機械模塊,位于反應堆廠房頂部。包括了大量的鋼結構、噴淋系統管道、閥門、設備、電氣和儀表等部件,共分為6個子模塊。對照以前同樣的項目,僅這一個模塊就節省了三個多月的建造工期[2]。即將開始建造的山東石島灣核電站,即20千瓦的高溫氣冷堆核電站(HTR-PM)也將利用模塊化技術建造,包括了廣義和狹義模塊化的兩種概念。
1.4 三門核電模塊化我國正在浙江三門、海陽采用西屋AP1000技術建造四個核反應堆,大量使用了模塊化技術,包括機械、結構兩大類。西屋比任何其它NSSS供應商更徹底地、高度依賴于模塊化技術,盡最大可能地使用模塊化技術來評估AP1000的42個月的建造工期(FCD~COD),其中FCD~FLD的建造工期只需要36個月。西屋認為,36個月的建造計劃最大的單一驅動力就是模塊技術[2]。在AP1000核電廠中,結構模塊大部分為雙層墻體模塊,即CA模塊。墻體模塊吊裝就位后,混凝土再澆注在雙層鋼板中形成墻體。由于模塊是在工廠預制,現場組裝拼接成整體,因此相對傳統的混凝土墻體可以節省綁扎鋼筋和支模板的時間,做到了平行施工,節省建造工期。也因為如此,AP1000核電廠的許多區域都布置有結構模塊,他們分布在核島廠房的大部分區域。除了結構模塊之外,整個核島廠房和汽輪機廠都分布著大量的機械模塊。
1.5 三門核電模塊化存在的問題目前,三門核電機一期工程正處于建造中,大體上來說情況不錯。但由于AP1000沒有建造過首堆,因此出現了不少問題,要實現50個月建造周期(FCD~FLD,理論計劃應為36個月)困難很大。表現在:
1.5.1 模塊的數量發生變化因為沒有建造過首堆,模塊施工設計未完成,因此數量一直變化,趨勢如圖1。
1.5.2 模塊詳細設計要求不明模塊設計初期,模塊設計只有一本技術規格書,規定了模塊技術總要求,但模塊的詳細要求、圖紙的細節等沒有制定,設計反復修改,浪費大量時間。
1.5.3 模塊設計進度滯后模塊設計未及時完成造成了三門、海陽核電廠建造進度滯后。例如KB10、KB13兩個模塊,位于廠房最底層,2008年10月左右才完成REV.0版圖紙,此時距離三門FCD只有5個月時間。
1.5.4 采購進度滯后采購進度滯后影響模塊設計和預制,因而又造成現場施工進度滯后。
1.5.5 模塊安裝問題多(設計變更工作量巨大)AP1000建造經驗表明,各個模塊碰撞多、安裝困難等問題較多,設計變更數量大,進度受到很大影響。
2模塊化注意事項
核電廠模塊化應結合各個廠址不同的廠址特征條件進行具體考慮,并進行詳細評估,以實現模塊化建造的目標。除了上述問題之外,核電模塊產能不足和核電建設人力不足兩個方面問題也需重視。
2.1 模塊產能不夠目前我國僅有一座已建成模塊工廠,產量為年產兩座AP1000核電廠模塊。而另外兩座核電模塊廠(中核二三公司益陽核電設備廠和中核華興南京核電設備廠)處于建造計劃中,其產能估計都在年產兩座AP1000模塊,且投產日期都將在2012年初左右。考慮到ASME取證等影響因素,投產日期可能滯后。根據世界核協會(WNA)的報道,我國目前采用AP1000技術的核電項目有48個反應堆,近兩年之內也有將近18個堆。
2.2 核電廠建造人力資源不夠根據美國能源局(USDOE)NP2010計劃對第三代核電廠建造人力資源需求的預測,一個堆頂峰時期人力需求大約需要2400人,如表1。秦山三期經驗表明,兩座70萬千瓦重水堆建造高峰期(2001年)的建造人力數約為7000人,此時,現場仍然需要雙班工作。考慮到子分包商以、業主、AECL等的人力,其現場總人力高峰期超過8000人。根據美國和中國的實際國情,考慮到雙堆建造時間間隔、雙堆建造人力資源的優化作用、模塊化建造的節約人力作用以及QS III的模塊化施工情況,估計每個雙堆建造總人數高峰期應在5000~6000人之間。我國在建和近期(2011年底之前)計劃建設的機組共有56臺機組(含AP1000技術)和更多規劃中的機組。按照25臺雙機組估算,2011年底前,熟練工的數量需求也達8.8~10.5萬左右,高學歷人才將在3.8~4.5萬之間(據表1)。然而目前我國高校本科核專業畢業人數不到1000人/年[4],各主要施工單位熟練工人數也無法滿足需要,缺口巨大。
2.3 模塊設計和進度管理優化三門和海陽AP1000核電廠的建造經驗表明AP1000模塊設計必須在至少三個方面重新優化:①模塊設計;②模塊設計進度;③模塊建造進度管理。模塊設計優化包括模塊設計和和材料國產化兩方面,并應綜合起來考慮,方便制圖、采購和安裝,減少碰撞等問題,做優施工設計。模塊設計應在建造開始前完成,以方便設備采購、預制和其它工作,減少變更,從而加快施工進度。QSIII的經驗表明,最終的施工設計圖紙和文件至少需要比FCD提前9個月完成并到達現場。而日本的經驗則顯示,提前完成設計還可以節約現場人力大約40%。
2.4 其它需要考慮的問題除了上述問題之外,模塊工廠本身和模塊運輸兩個問題也需要認真關注。模塊工廠考慮應集中于模塊工廠的產能、硬件設施、管理水平和模塊預制經驗等,這些都可能成為制約模塊生產進度的短板。當模塊預制工廠短缺,利用其它工廠如船廠、普通的模塊工廠時,這些因素必須考慮到。而運輸方面則應集中于場外運輸條件。三門和海陽的模塊運輸采用水路運輸+短途陸路(要求為沿途無橋梁與隧道的國內二級公路標準道路)方式,交通比較方便。對于內陸AP1000廠址,場內運輸作為AP1000核電廠的特征之一,廠內運輸能夠很好解決。但場外運輸也許要借助全陸路運輸或者內河航運,公路與河道的運輸條件能否滿足要求則需要仔細評估。
3結束語
模塊化技術及其理念是一種很好的核電設計、建造方法,理論上能為核電建造節約不少時間和投資費用,因此吸引了許多用戶。得益于模塊化技術的發展進步和AP1000技術在我國的大規模推廣應用,我國的模塊應用水平得到了快速發展和提高。然而,模塊化技術也有它的局限性。三門和海陽的模塊化建設經驗表明,我國的核電模塊化建造還遠未達到成熟的水平。上文的分析探討顯示,模塊化技術的應用需要解決的問題很多,挑戰很大。理論上的好處能否轉化為實實在在的利益應結合廠址進行具體、詳細的分析和論證,并在設計建造技術實力、項目管理水平達到足夠的高度和建造參與各方的密切配合下才能實現。
參考文獻:
[1]年發揚.國內核電站模塊化建造淺析.工業技術.2009,17:59-60.