Monday, October 3, 2011

美国公众要求推迟批准AP1000设计的风波和思考


温鸿钧, 中国网能源频道  时间: 2011-07-13

日本福岛核事故振动世界核电,世人都以惊异的 眼光高度关注核电时,在美国也发生了一件让人关注的事,这就是在美国核管会NRC对西屋公司在AP1000机型设计的安全认证审查中发生的风波,专家和公 众要求推迟对AP1000的设计认证审查,NRC主席确认AP1000设计存在安全问题,明确表态,为兑现NRC对美国保护公众健康安全的承诺,在西屋公 司未拿出解次办法和得到专家满意的证明之前,不会批准。
一、要求推迟AP1000设计的风波
(1)资深专家的质疑
曾多次主持过有关核安全听证的美国资深核安全 专家、民主党众议员Edward Markey,在福岛事故前四天,2011年3月7日,写信给美国核安全监管机构NRC主席Jaczko,敦促NRC,在AP1000 屏蔽厂房设计安全性方面我们所关注的重大问题得到妥善解决之前,不要对AP1000 反应堆的设计,下最终审批结论。他信中提出了AP1000 屏蔽保护厂房设计中存在的一些尚未解决的安全问题。信中还提出了8亇问题,要求及时回复。后来在福岛事件后的一次国会听证会上,他再一次提出对 AP1000设计认证的质疑。
这位专家为什么要写这信呢?据说他看到了一篇报导,说NRC 于2011 年1 月31 日已投票批准了AP1000 的设计,感到震惊。信中提出了关于AP1000屏蔽保护厂房质疑的四亇安全问题是:
①AP1000保护壳厂房,釆用钢板和混凝土 的“三明治”式结构,模型强度试验结果表明,无法承受直接的撞击,易断裂,可能会像玻璃杯一样受损。验证试验未能通过,意味着在发生地震、风暴、飞机撞击 时,AP1000 保护壳厂房结构存在严重破坏的风险。NRC的首席结构工程师John·Ma 博士首先提出了这亇警告。
②西屋公司利用电脑模拟“证明”反应堆厂房“足够坚固”,其证明是不充分的。西屋公司未做实体模拟试验,而电脑模拟所用的分析程序,还是商业上通用的而非专业程序。采用静态模拟法,不能代替如地震等的动态周期性运动的动态模拟,不能正确模拟AP1000厂房结构的特点
③低估了地震力。西屋公司利用地震波不相干函数模型,低估了反应堆可能受到的地震力,低估了地震时地面运动的幅度。
④安全壳的设计明显不符合美国混凝土研究院的“核安全相关混凝土结构法规”的标准。
(2)发生了要求暂停AP1000设计认证审查的请愿
2011年4月6日,由AP1000监察组等 13亇组织,联名向NRC的主席等5位最高领导,投送了要求暂停AP1000设计认证审查的请愿书。要求暂停对AP1000的设计审查,首先要研究日本福 岛灾难性事故的影响,并必须把教训吸纳入AP1000的设计中,以便确保不构成对公众健康和安全的不必要的或不可接受的威胁。
请愿书除了Markey议员给NRC主席信 中,提出的保护壳厂房的问题外,又对紧急冷却问题,提出质疑:如反应堆顶上的大水箱,在强烈地震和龙卷风等极端情况下,很可能被破坏而丧失安全功能;精密 的屏蔽式主循环泵在强烈地震和龙卷风情况下能否正常运行;AP1000采用非能动安全系统,自然循环的排热降温能力能否满足极端事故下紧急冷却的要求等。 请愿书认为西屋公司在设计中,为寻求宽松标准而牺牲了安全。请愿书提出AP1000乏燃料储存水池的设计,为降低成本,采用密集储存会引起冷却剂流量降 低,温度升高,引发火灾,使铯137等大量放射性性释放的可能。请愿书还对反应堆安全壳的完整性,在极端事故下破裂,造成放射性泄漏的问题提出质疑。
(3)美国NRC主席平息风波的答复
在发生上述两件事后,美国NRC主席作了答复。
5月20日,美国NRC主席发布关干 AP1000审查的公告。NRC对西屋公司的AP1000反应堆设计的审查,确认AP1000存在一些技术问题尚未解决。NRC将始终遵守对公众安全和在 保持透明的承诺,只有在有关安全问题解决后,NRC才可以考虑颁发设计认证证书。NRC对西屋电气公司AP1000,特别关注的问题是安全保护壳的设计, 能否遏制事故条件下的压力峰值。NRC已向西屋公司明确提出要求,必须给NRC满意的证明。这个公告,可看成是NRC对上述发生的两件事的回应和答复。虽 然对是否推迟未作明确答复,但已表明了必须得到能确保安全和有满意的证明后方能批准的坚决态度。5月31日,美国NRC又公布了NRC主席作的“关于核管 理委员会关于安全问题承诺”的讲话,再次把对AP1000的设计认证审查,提高到NRC兑现对美国公众健康和安全承诺的高度,表明了NRC态度的坚决。
美国NRC主席的答复,表明了NRC在AP1000设计认证审查上的立场和态度。在确保公众健康和安全上,旗帜鲜明,表明了NRC在兑现其所承诺的社会责任和职业道德的立场是坚定的,应予充分肯定。
二、风波的缘由
发生这次风波的缘由,在NRC主席的内部讲话 中,归结为媒体作了不符合实际的报导,使NRC的信誉降低到最低点,他表示坚决不同意这个报导。据有关方面消息报导,2011会3月1日,NRC已通过表 决,批准了AP1000的设计。此事,引起了知情专家和有关方面,对NRC的强烈不满。
其实,发生这次风波是有历史原因的,在2005年底2006年初,在未经全面审查、已发现安全问题尚未解决的情况下,颁发了设计认证证书,所以NRC是有前科的。当发生这次不符会实际报导时,都信以为真,而采取了请愿的方式。
事情是这样的:正当我国引l进3代核电技术的 招标的背景下,2005年12月31日NRC批准了AP1000的认计认证申请,并于2006年1月27日发布了符录D(DCD),对AP1000设计的 设计认证规则。明确设计认证证书的有效期15年,还说ITAAC(检验、测试、分析和验收标准)已成功完成,相应的验收标准已得到满足。但在批准后,电力 公司UnStart能源、田纳西流城管理局(TVA)和西屋公司,于2006年3月,按美国一步法审批程序,向NRC提交了在阿拉巴马州的贝尔丰特 (Bellefonte)建设两台AP1000机组的建造运行许可证的申请。NRC反过来要求西屋公司重报AP1000的设计资料,要对机型设计重新审 查,并在审查通过后重新颁发设计认证证书,定名为AP1000修正。并提出了提交资料的内容、要求。其中有有关检验,测试,分析和验收标准(ITAAC) 的资料。5月西屋公司重报资料时,因一些重要的检验测试工作,西屋公司根本没有做,无法提供资料,西屋公司向NRC建议两亇办法解决,或者留尾巴的批准; 或者推迟到工程建设完成已后再批。NRC釆纳了第二亇建议,原定2010年3月底完成的审查工作,已无限期推迟。
由上述过程看出:2005年底,2006年初 批准的设计认证证书是无效的。因按一步法审批程序,采用已取得设计认证证书的机型,在建设项目的许可证审查中对机型设计不再审查了,NRC要重审,这就否 定已颁发设计认证证书的有效性。从要求重报资料的内容和西屋公司的建议看出,那次颁发认证证书,未经全面审查,至少有一些重要内容没有审查,这不符合 NRC审批工作要求的规定,是在未经全面审查,安全问题尚未解决,还没有取得必要和满意的证明之前,批准的,批准书内容与批准后的措施要求相矛盾。情况有 点类似于目前对AP1000修正的审查。
2006年初批准AP1000设计:①干扰了 中国核电技术路线招标工作,在信息不对称情况下,提供了假信息,诱导了中方向有利于西屋公司的倾斜,失去了招投标的公正客观。②进一步,又影响到中国政府 制定核能政策、技术路线、发展规划依据的科学性,让不具备工程建设前提条件的机型,超前的小批量建设。③已发现设计尚存在重大安全稳患,其重大验证、测试 和设计修改未经验证,安全隐患尚未排除,这种留有安全隐患的设计,进行批量化的工程建设,将会造成世界核电建设中的一些重大的安全隐患。④NRC自身也因 沒有坚持核安全必须解决和有满意证明的原则,公信度大幅下降。致使当遇到媒体不符合实际的报导时,,引发了这次公众的请愿风波。
三、思考
1、AP1000设计存在尚未解决的重大安全问题。
AP1000设计存在尚未解决的安全问题,这是美国NRC主席、西屋公司都是承认的。
从资深专家给NRC主席信中和十三组织联名给 NRC请愿书中提出的,以及NRC主席表态中确认的,目前的AP1000设计存在重大安全问题。其中有由AP1000基本特点决定的而又难于解决的问题, 如安全保护壳等。现在审查中的设计(18版)没有达到NRC批准设计的基本要求:安全问题已有有效可靠的解决方法,并提供可信满意的证明。AP1000设 计的批准,取决于西屋公司对安全问题能否提出解决方法和提供证明资料。
另外、英国核安全督机构,对法国EPR和西屋 公司AP1000的评审,于2011年6月27日正式通告西屋公司,AP1000已从安全审查中撤销,原因是AP1000存在安全保护壳的安全等问题。西 屋公司的英国、中东、埃及地区总经理马克泰南(Mike Tynan)表态(见西屋网),一方面坚持说,安全保护壳结构是坚固的,足以抵卸任何可信事故,另一方面也不得不承认,在安全方面我们仍有大量工作要做。
2、在福岛核事故中,AP1000并未显现抵卸极端事件的优势
从资深专家给NRC主席信中和十三个组织联名 给NRC请愿书中提出的,以及NRC主席表态中确认,AP1000存在安全保护壳、紧急冷却水系统和非能动事故冷却等安全问题,其应对和抵卸强地震、海 嘨、龙卷风等极端事件的能力较低,对比日本福岛核事故,AP1000能不能抗住强地震冲击,顶部大水箱能否保持稳定不垮塌,安全保护壳能否抵卸强地震时不 崩裂,非能动自然循环排热能力能不能满足事故余热排出要求,使压力峰值限制在允许范围内,都是问题。AP1000与改进2代相比,并没有优势,甚至更差。
福岛核事故后,世界有核电国家,进行全面安全 检查的结果认为,在役二代核电机型是安全的,没有见到用AP1000或其他3代机型替代的建议。反倒是在美国发生了这次风波,和英国政府在对EPR和 AP1000的安全审批中,提出了对AP1000安全性质疑,并于6月27日正式通知西屋公司,宣告了AP1000因安全性不足而排除出局。
3、AP1000尚不具备工程建设的条件。
2006年初颁发的设计认证证书,未经全面审查违规批准,是无效的。按美国一步法的审批程序,只有在批准颁发设计认证证书之后才能批准建设项目建造运行许可证,只有在取得建造运行许可证之后才能正式开工建设。
AP1000的设计尚未固化,尚在审查和修改 的反复交替进行的变动过程中。从2004年的15版到目前的18版,就是不停的设计审查、修改的记录,设计方案尚未固化。西屋公司也承认,AP1000在 安全方面仍有大量工作要做。安全技术问题未解决,设计方案不能固化,按尚未固化的设计建设,必然会留有已发现和末暴露的安全隐患,存在大翻工的风险,甚至 工程失败的风险。
4、当前批量建设AP1000,是世界核电建设中最大的安全隐患。
从15版到18版的AP1000设计,都存有 一些尚无解决办法的重大安全问题,这些问题都是可能引发重大核事故的安全隐患;西屋公司不能提供有关安全问题的解决办法和证明其安全的资料,因而NRC不 能批准其设计和颁发设计认证证书,更不能颁发建造和运行许可证,不具备工程开工建设的条件。超前建设,NRC审批中要求西屋公司提供的有关检验,测试,分 析和验收标准(ITAAC)的资料,要在工程建设中替代西屋公司完成实验验证工作,再报NRC。西屋公司把实验验证工作中的安全风险,转嫁给工程建设,转 嫁给中国,成为工程建设中的安全隐患。
当前批量建设AP1000安全隐患的特点:时 间近,在当前的工程建设中就可能发生,并不是30、40年以后才可能发生。超前,在尚未具备工程建设基本前提,取得有效的设计批淮前,就进行首堆工程建 设;在首堆工程尚未建成,其设计未经工程整体验证,就要批量推广。规模大,首堆工程不是通常的1至2台,一开始就小批量建设;批量推广不釆用一般的逐步渐 进方式,而是要采用排他性的全部替代已成熟机型的建设,跳跃式的发展。盲目,盲目认为AP1000是世界上最先进最安全的机型,最先进最安全的“神话”已 被前近美国发生的风波和在国际市场竞争中的连连失利所揭穿,由此产生的盲目乐观和工程建设中的急躁情绪,成为新产生安全隐患的源头。由以上四亇特点看出: 当前批量规模工程建设AP1000,已成为世界核电建设中的最大的安全隐患,违背了吸取福岛核事故教训的精神,违背安全第一的原则,也违背了福岛核事故后 我国务院常务会议的精神。
5、核安全机构的社会责任和职业道德,是确保核电安全的关键。美国NRC应采取切实措施,走道德回归之路。
新开发机型的安全设计审查是确保核电安全的所 有环节中十分重要的关键环节,以便把隐患消除在工程建设之前。把设计中的安全稳患,全部找出來,提出有效可行的方法予于消除,并提供可靠可信的证明,是批 准设计的基本原则。核安全审查机构能否坚持此原则,严把审查关,是检验其是否真正的承担了他的社会责任和职业道德的试金石,要确保公众健康安全、国家经济 社会和核能事业的健康发展,就必须坚持这亇基本原则。
美国NRC主席的坚决态度,在这次 AP1000修正的设计审查中,可相信不会再犯前次AP1000审查的错误。为要表明承担社会责任和坚持职业道德的立场,还应向前走一步,勇敢的承认前次 审批中的错误,并用适当方式在适当场合消除影响,以便尽可能的减少损失,真正的由道德缺失变成道德回归。

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