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海生物暴发对核电厂冷源系统的影响分析及对策研究

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洪金英

摘要：本文首先介绍了与核安全相关的法规及标准，其次对海生物暴发对国内外核电厂取水安全产生的实际影响进行分析，然后讲解了维护核电厂安全的一些固有措施的作用，最后对核电厂针对海生物暴发影响其冷源系统采用的应对策略做出详细阐述，旨在为核电厂防范海生物的举措提供更多的参考建议。

关键词：海生物；暴发；核电厂；取水安全；影响

随着全球各个领域的不断发展，地球的海洋生态环境发生了不小的变化，藻类、水母、鱼虾等海洋生物暴发的频率逐步增高，我国大多数核电厂都建立在滨海地区，而处于滨海地区的这些核电厂通常以海水循环直接冷却的方式来保证取水安全，目前却因为其周边海洋生物时常暴发，导致维护核电厂冷却水取水安全的固有措施效果越来越差，因此急需研究更多的防护手段。

1.与核安全相关的法律及标准

在国际上一些与核安全相关的法律文件（包括欧洲核电用户要求文件EUR和美国核电用户要求文件URD，HAF、HAD等）都有提出关于热阱的要求，但都只是理论上的设计，并没有可以指导实际操作的具体言论，比如在ERU文件中提到要预防冰、碎片、海藻、水母等浮游物或者是鱼群堵塞冷却水进水口，避免进水口流量降低或造成设备功能丧失，海工构筑物崩塌等，其主要只是说明了会影响核电厂冷源系统的因素，并没有提到能够实际应用的措施，尤其是针对足以造成危害的海生物暴发这一方面，国内外的法律依据都有所不足。

2.海生物暴发对国内外核电厂取水安全产生的实际影响

2.1海生物暴发对国内核电厂产生的实际影响

海生物暴发堵塞冷源系统可能会导致机组的运行功率下降直至停堆，严重的话可能直接影响到最终热阱的可用性，我国核电厂就曾发生过几起因海洋生物暴发堵塞冷源系统而影响到取水安全的事件，因此受到國家的高度重视。在2016年4月，国家核安全局曾发布了《国家核安全局关于近期海洋生物或异物影响核电厂取水安全事件的通报》，并在附件《海洋生物或异物影响核电厂取水安全典型事件》中对发生事件的原因、经过等都做了详细的介绍，具体表现为：

2014年7月21日，我国某核电厂因水母暴发导致冷源系统1号和2号机组先后跳机、跳堆；2014年12月下旬～2015年2月下旬，我国某核电厂因球形棕囊藻入侵取水明渠及前池而阻碍了1号机组热试进展；2015年8月8日，我国某核电厂因海地瓜暴发致使3号机组跳机、跳堆；2016年1月9日，我国某核电厂因小毛虾暴发导致2号机组跳机，跳堆，并且使1号和2号机组紧急降功率。

2.2海生物暴发对国外核电厂产生的实际影响

在2008～2015年这短短几年的时间里，WANO网站上公布的冷却水取水口堵塞事件、降功率事件、反应堆手动及自动停堆事件等高达60起，其中引起堵塞事件的物质中有38%为淤泥、沙、碎片等；24%为塑料、沉积物、异物等垃圾；38%为海藻、贝类、水草、水母、鱼类等海生物。由此可见海生物暴发对核电厂冷源系统造成的影响占有不小的比例。

3.维护核电厂安全的传统固有措施的作用

一般在正常情况下，一些重要核电厂用水系统是开放式循环系统，流动转化热能和机械能的媒介物质是海水，其主要工作是将设备冷却水系统的所有传输热量导出，并输送回海洋中。而普通核电厂是用设备冷却水系统导出余热排出系统和安全壳喷淋系统的热量，由此可以看出，重要核电厂用水系统冷却水取水安全关系到最终热阱的安全，甚至对整个核电厂的核安全都能起到重要的作用。

3.1拦船网、拦污网、拦油网的作用

在设计取水明渠的时候，会偶尔出现船舶、水面漂浮物或一些污染物等进入取水渠道，因此设置拦船网、拦污网、拦油网来拦截此类物质，让取水渠道的畅通和取水的清洁得到保障。

3.2循环水过滤系统的作用

循环水过滤系统主要负责过滤常规岛循环系统、重要核电厂用水系统、海水淡化系统的水源。其系统运行状态分为正常运行和特殊稳态运行。在正常运行状态下每个机组有2列海水过滤设备（格栅除污机和鼓形滤网）运行，而在特殊稳态运行状态下，格栅除污机会根据传感器检测出水头损失是否超过第一正常值而自动启动或者关闭，当水头损失超过第二阀值的时候，会自动发出警报。

4.核电厂针对海生物暴发的影响采用的应对策略

现如今，核电厂针对海生物暴发对取水安全的影响研究了相应的应对策略，主要从监测技术和工程防范措施两个方面做出研究。

4.1监测对象和监测手段

监测对象：据研究结果显示，我国核电厂周边的海生物以浮游生物、游泳动物、底栖生物为主，以国内某核电厂为例，分析出其周边的海生物有球形棕囊藻、夜光藻、束毛藻、浒苔等藻类植物；还有水母、鱼类、各种虾类和多毛类环节动物身上的奇异稚齿虫等。由于核电厂取水口通常面向外海，海生物一旦暴发便不易驱赶、拦截捕捞困难，进入核电冷源系统后清理起来也很困难，因此海生物应该成为核电厂重点监测对象