我国老旧核设施退役工程安全管控与风险评估研究

摘要：老旧核设施的退役工程往往伴随着较大的安全风险，安全管控难度和风险防控压力要比新建核设施更高。本文结合工程实践，对我国老旧核设施退役工程的核心特征进行了分析，并对我国老旧核设施退役工程安全管控与风险评估有效策略，分别进行了深入的探讨，旨在确保老旧核设施退役工程的安全、顺利开展。

关键词：老旧核设施；退役工程；安全管控；风险评估

引言

我国的核工业起步于上个世纪50年代，在早期所建设的核燃料循环设施、燃料堆、放射性废物处理设施等核设施，已经接近甚至超过其设计使用年限，进入到退役阶段。在核设施建设时，由于设计理念、技术水平和监管体系等方面的限制，存在着安全系统冗余度不足、设备老化腐蚀严重、放射性源项不清等问题，加上在使用中，一些设施涉及到多种高活度的放射性核素，这就导致其退役工程具有较大的安全风险，极易造成人员辐射伤害、放射性泄露与环境污染等安全事故、因而，对我国老旧核设施退役工程安全管控与风险评估进行研究，有着重要的现实意义。

一、我国老旧核设施退役工程的核心特征

我国老旧核设施有早期研究堆、核燃料循环前段设施、放射性废物处理设施、军工核设施等多种类型，其核心特征主要集中在以下几个方面。

1.放射性源项复杂且未知

我国的很多老旧核设施都曾经用于核科研和军工生产等多种类型的活动，在使用中，可能会涉及到多种放射性核素，如钚、铀、锶-90、钴-60、铯-137等。这些核素的分布不均，且活度具有较大的跨度。而在早期，我国的检测技术也比较落后，且未对核设施的运行进行完整档案记录，对于一些区域的放射性源项，没有进行准确留存。这就导致在老旧核设施退役的时候，对放射性源项进行调查，具有较大的难度，往往存在源项不清晰、风险不明确的问题，这也就会使后期退役作业开展时的安全管控具有更大的难度。

2.设备与构筑物老化严重

我国很多老旧核设施的运行年限已达四五十年，其运行年限已经远超设计标准，其长期处在高温、高压、腐蚀性与强辐射的环境当中，老化、腐蚀和磨损现象较为突出，导致老旧核设施的安全可靠性能大大下降，一些设备甚至丧失了其应有的安全功能。加之在早期，设计标准普遍较低，且没有对其长期的老化以及极端工况的影响作用进行全面考虑，导致一些厂房出现了地基沉降、墙体开裂、混凝土强度下降等问题，结构的稳定性不强，在对其拆除的过程中，很容易出现坍塌和放射性物质泄漏等安全事故。

3.退役工艺复杂且风险耦合

老旧核设施退役工程的开展涉及到多个环节，包括源项调查、设备切割解体、构筑物拆除、去污、放射性废物处置、场址恢复等，工艺流程较为复杂，且对于技术要求较高。不同的环节也并非独立的，而是具有风险耦合。比如：在去污的过程当中，可能存在放射性气溶胶扩散的风险；在切割作业时，产生的火花可能会造成放射性废物燃烧；在拆除构筑物时，存在由构筑物坍塌造成放射源暴露的风险。而任何一种单一的风险事件，都可能会引发一系列的连锁反应，将事故后果扩大，使风险的防控难度大大增加。

4.历史档案缺失与技术资料不完整

在我国早期核设施的建设和运行阶段，由于受到当时技术条件以及管理体制的限制，对很多历史档案和技术资料的保存不善，导致设计图纸、运行记录、监测数据和维修档案等核心的资料存在丢失。这样在进行老旧核设施退役工程方案编制的时候，就会缺少精确的依据，难以确保安全管控措施的针对性和有效性，且风险评估也难以将所有的潜在隐患全面覆盖，使退役工程的开展难度和安全风险都进一步攀升。

二、我国老旧核设施退役工程安全管控策略

根据我国老旧核设施退役工程的核心特征，我们应当针对性制定安全管控策略，积极构建完善的管控体系。

1.全生命周期分阶段管控

安全管控应囊括老旧核设施退役工程的全流程，并应依据不同阶段的特点，对其相应管控重点加以明确。

在前期准备阶段，应当对退役许可审批制度严格落实，营运单位必须要将完整的退役申请书和安全分析报告等材料完整提交给监管部门，待批准之后才能够正式开展作业。应依据老旧设施的特点来针对性的编制专项退役方案，对退役策略、工艺路线、风险防控预案和安全防护措施，都作出明确的规定，且要经过专家评审方可实施，保证专项方案具有较强的的科学性和可行性。要有完善的安全制度和辐射防护管理制度，并对不同岗位的安全职责明。

在源项调查阶段，应进行专项调查方案的科学编制。应采取分区调查的方式，对老旧和设施涉及到的各个区域进行全面覆盖，对于高辐射与高污染区域应当给予重点和排查。应为检测人配备完善的防护装备，对其作业时间进行严格控制，对监测设备应进行定期校准，以保证监测数据的准确性。各种监测设数据都应当纳入到源项数据库当中，并应对数据库进行动态化的管理，将数据内容进行共享，以能够为后期的管控工作提供必要的数据支持。

在去污拆除阶段应当尽可能选择使用二次污染较小、去污效率较高的工艺方法，并确保去污作业始终在密闭的空间当中开展。同时，应当设置必要的通风净化系统和辐射防护屏障，以避免放射性扩散的出现。在拆除时，应当按照“先非放射性、后放射性，先低辐射、后高辐射，先设备、后构筑物”的顺序作业。在对老化构筑物拆除时，应首先对其稳定性进行评估，再选用分段拆除或远程遥控切割等安全工艺进行拆除，防止出现坍塌和放射性泄漏的安全事故。

在废物处置和场址恢复阶段，必须要依照标准。各种放射性分类收集分类处置。针对场址恢复，应当制定专项修复方案，对受到污染的地下水和土壤加以科学治理。在完成治理与修复工作之后，应当进行全面检测，确保结果达标才能将场址开放。最后，还应当做好终态验收工作，将所有的验收资料提交给监管部门，待核查合格之后才能够完成退役。

2.强化技术与设备管控

在老旧核设施退役工程开展的过程中，工作人员直接接触高风险区域，会有较大的安全隐患。针对于此，我们可通过对数字化和智能化技术的应用，来最大程度地避免人员和高风险区域的直接接触。比如：可利用三维仿真技术与数字孪生技术，基于老旧核设施退役工程实际情况，构建相应的数字孪生模型，在工程实施前，先进行虚拟推演，以将安全风险提前发现，并采取针对性防控措施。也可使用远程遥控切割技术、自动化去污技术，使老旧核设施的拆除作业效率和安全性得到提升。

3.落实人员管控与培训

参与到老旧核设施退役工程的人员，其意识与行为偏差也会带来一定的安全隐患，因而人员管控也是安全管控很重要的一个方面。为了提升人员的安全意识，确保其操作规范，应当建立完善的人员资质管理制度，所有参与到退役工程作业的人员，都必须要首先通过专项培训，对核安全知识、工艺操作、辐射防护以及应急处置等内容，进行全面学习，待其考核合格并获得资质证书之后，才能允许其上岗，从源头上减少安全风险。特种作业人员还需要具备相关的特种作业资质，并定期参与岗位技能提升培训。要对单人作业时间进行严格控制，采用多批次、轮班作业的方式，防止人员遭到超剂量照射。在此基础之上，还应当定期组织人员进行健康体检，并要为其建立健康档案，以确保人员的身体健康。

4.构建协同监管机制

要想做好安全管控，还应有科学完善的监管机制，要对国家核安全局、地方生态环境部门和营运单位所负有的监管职责进行明确，并加强三方信息共享与协同联动。具体而言，国家核安全局应当主要负责对安全管控的统筹规划，审批发证，并应做好监督抽查；地方生态环境部门应当负责老旧核设施退役工程现场的日常监管和执法检查；而营运单位则应当将安全主体责任有效落实，做好安全隐患的排查和整改工作。此外，还应当构建专门的监管信息共享平台，使不同参与方的信息数据可以互联互通。同时，应强化跨部门联合检查，避免出现监管重叠与监管空白状况。

三、我国老旧核设施退役工程风险评估策略

1.全面系统开展风险识别

应针对我国老旧核设施的退役特点，对现场排查法、清单法、专家咨询法等多种方法综合运用，来对各种潜在的风险进行全面识别。最为主要的是放射性风险、设备和结构风险、环境风险、管理与人员风险这四大类。其中，放射性风险主要包括放射性泄漏、放射性扩散以及人员辐射伤害。设备和结构风险主要包括构筑物坍塌、设备故障和起重作业失误等。环境风险主要包括地下水污染、土壤污染和大气污染等。管理与人员风险主要包括人员操作失误、管理制度缺失、应急处置不当等。针对于老旧核设施退役工程中存在的源项不清、档案缺失等问题，可以使用排查、探测与推演相结合的方法，将隐蔽性风险识别出来，并建立风险识别数据库，使风险识别标准化。

2.采用定性与定量结合的风险分析方法

在进行风险分析时，应针对不同的风险等级，合理采用不同的风险分析方法，将定性分析和定量分析方法进行结合，确保分析结果的精确度。针对一般的风险因素，可以只进行定性分析，借助于风险矩阵法来对风险发生的概率与风险后果的严重性进行分级，对风险等级及其影响范围加以明确。针对重大和关键的风险因素，常需对其进行定量分析，比较常用的定量分析方法有事件树分析、故障树分析、蒙特卡洛模拟等，以对风险发生概率以及后果严重程度进行量化，并将关键风险路径及其影响因素识别出来，以为风险的有效管控提供良好的依据。此外，还应当对国内外有关老旧核设施退役的相关事故案例进行全面收集与整理，并构建事故数据库，据此对风险评估的参数进行改进和完善，使定量分析的科学性得到提升。

3.强化风险评估与安全管控融合

在完成风险评估和分析之后，应当将风险评估结果和安全管控进行有效融合。对于在评估结果中所提示的高风险环节和关键风险点，应当对其安全管控措施进行优化，以使管控具有较强的针对性。例如：如果评估结果显示放射性泄露风险较高，就应当高度重视对设备的检修，加强对泄漏的监测，并要对相应的应急处置方案进行完善。如果评价结果显示构筑物有较大坍塌风险，则应当重点进行结构稳定性监测，并采取一定的加固措施。

结语：我国老旧核设施退役工程有着放射性源项复杂、设备与构筑物老化、退役工艺风险耦合、档案资料不完整等特点，这就决定了其安全管控和风险评估具有较强的特殊性与复杂性。只有对这些特征进行精准把握，积极构建科学有效的安全防控体系，做好风险评估，才能实现对各种安全风险的有效防范，确保老旧核设施退役工程安全、有序地开展。

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