論壇丨浮動堆實物保護(hù)系統(tǒng)研究設(shè)計初探
來源：中國電力報 時間：2024-02-02 09:56
汪永忠
隨著我國海洋戰(zhàn)略的深入實施，利用海上浮動平臺建造的可移動式小型核電裝置（以下簡稱“浮動堆”），能滿足區(qū)域供電、區(qū)域供熱、海上石油開采、化工、極地或偏遠(yuǎn)地區(qū)、孤島、軍事設(shè)施等特殊需要，是我國未來海洋戰(zhàn)略及海上安全的重要保障措施之一。
針對浮動堆建立一套安全有效的實物保護(hù)系統(tǒng)是浮動堆安全運行的重要組成部分之一。
浮動堆技術(shù)特點
浮動堆是指利用浮動平臺建造的移動式核電站，針對浮動堆的建設(shè)與運行管理，目前主要有以下幾方面的總體要求：
一是滿足現(xiàn)行核安全法規(guī)基本要求，遵照核安全法規(guī)、導(dǎo)則和標(biāo)準(zhǔn)，并以國際原子能機(jī)構(gòu)和國外核電先進(jìn)國家的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)作為補(bǔ)充和參考。二是滿足核安全局發(fā)布的《浮動核電站外部事件設(shè)計基準(zhǔn)》《小型壓水堆核動力廠安全審評原則（試行）》相關(guān)要求。三是在傾覆水淹時，反應(yīng)堆安全停堆。四是適應(yīng)我國近?？堪叮邆涠喹h(huán)境條件下工作的要求。
根據(jù)浮動堆的總體要求，為保障核動力裝置的非能動安全系統(tǒng)要求，浮動堆平臺應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度能夠滿足各種可能的載荷要求，能夠滿足各種工況下平臺的運動、加速度在不超過核反應(yīng)裝置極限值的情況下實現(xiàn)預(yù)定功能。針對上述基本要求，目前國內(nèi)在研的多個商用浮動堆均采用雙殼、雙底的單船體型船型方案作為核反應(yīng)裝置的浮動平臺。
浮動堆重要保護(hù)目標(biāo)
相對于陸上堆，為提高浮動堆的安全性，浮動堆內(nèi)不設(shè)置燃料廠房。同時浮動堆采用能動與非能動相結(jié)合的安全設(shè)計，具有對嚴(yán)重事故進(jìn)行預(yù)防和緩解的措施。鑒于浮動堆的堆型結(jié)構(gòu)和工藝方案，實物保護(hù)根據(jù)核安全導(dǎo)則相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)把反應(yīng)堆廠房、主控室、遠(yuǎn)程停堆控制室、安全級柴油機(jī)組和蓄電池組列為重要保護(hù)目標(biāo)。后續(xù)還需要根據(jù)安全概率的分析結(jié)論，開展進(jìn)一步的研究分析工作，以確認(rèn)浮動堆內(nèi)的重要保護(hù)目標(biāo)。浮動堆實體屏障設(shè)計主要包含以下幾個方面。
控制區(qū)實體屏障：由于浮動堆一般用于區(qū)域供電、區(qū)域供熱、海上石油開采、化工、極地或偏遠(yuǎn)地區(qū)、孤島，因此其運行時一般是采用靠泊在棧橋或碼頭，處于一個相對靜止穩(wěn)定的環(huán)境下。根據(jù)該特點，實物保護(hù)可在浮動堆外圍的海面上設(shè)置連續(xù)浮漂，把連續(xù)浮漂作為控制區(qū)邊界，以阻止無關(guān)船只的非法闖入。同時在碼頭上設(shè)置控制區(qū)出入口，用于對進(jìn)出控制區(qū)的人員和物資進(jìn)行出入控制和安全檢查。
保護(hù)區(qū)實體屏障：浮動堆單體采用雙殼、雙底、局部雙層甲板鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，六面堅固，具有良好完整性。實物保護(hù)可以把浮動堆船體鋼制外殼作為保護(hù)區(qū)邊界，把每一個浮動堆作為一個獨立的保護(hù)區(qū)進(jìn)行保護(hù)。
要害區(qū)實體屏障：浮動堆要害區(qū)實體屏障以浮動堆內(nèi)受保護(hù)的重要保護(hù)目標(biāo)為保護(hù)對象，將重要保護(hù)目標(biāo)所在分艙劃分為要害區(qū)，按要害區(qū)的要求進(jìn)行保護(hù)。
其他：由于浮動堆水域環(huán)境復(fù)雜，為保證浮動堆的安全，實物保護(hù)可在浮動堆控制區(qū)實體屏障外側(cè)設(shè)警戒區(qū)，對過往的船只進(jìn)行實時監(jiān)控。通過設(shè)置定向告警裝置，警告進(jìn)入警戒區(qū)的船只遠(yuǎn)離控制區(qū)邊界。
浮動堆實物保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計研究
通過對浮動堆實物保護(hù)運行管理的需求進(jìn)行分析，浮動堆實物保護(hù)系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)架與現(xiàn)有陸上堆實物保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)架要求基本一致，即其系統(tǒng)構(gòu)架由出入口控制系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、安保照明系統(tǒng)、安保通信系統(tǒng)、安保供電系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)和集成管理系統(tǒng)等組成。同時由于浮動堆是一個系統(tǒng)設(shè)備布置高度密集并相對緊湊的場所，因此浮動堆實物保護(hù)需要結(jié)合各子系統(tǒng)的特點，在滿足各自性能及標(biāo)準(zhǔn)要求的條件下，與浮動堆內(nèi)其他子系統(tǒng)兼容運行。如把安保照明、安保通信、安保供電這幾個子系統(tǒng)與堆內(nèi)的其他系統(tǒng)等進(jìn)行融合。
出入口控制系統(tǒng)。浮動堆需設(shè)置獨立的出入口控制系統(tǒng)。根據(jù)邊界防護(hù)和重要目標(biāo)保護(hù)的原則，浮動堆在各相關(guān)出入口應(yīng)采用多種識別措施進(jìn)行人員身份識別，實現(xiàn)對進(jìn)出人員的安全管理。同時出入口控制系統(tǒng)應(yīng)滿足核設(shè)施分區(qū)分級的控制要求，采用逐級進(jìn)出的原則進(jìn)行出入控制，并具備多個邏輯區(qū)域劃分和聯(lián)動控制的基本功能。
入侵報警系統(tǒng)。浮動堆入侵探測報警應(yīng)滿足盡早探知外界入侵，為響應(yīng)力量贏得更多響應(yīng)時間的基本要求。通過對浮動堆可能遭受的水下、水面、空中威脅要素進(jìn)行分析和歸類，浮動堆的入侵探測可以分成室外和室內(nèi)兩部分。室外入侵探測系統(tǒng)主要是設(shè)置各種類型的室外入侵探測報警設(shè)備以應(yīng)對外部敵手可能通過水下、水面、低空所采取的入侵；室內(nèi)入侵報警系統(tǒng)主要是以浮動平臺的艙壁為界，實現(xiàn)對核心區(qū)域的全方位探測防護(hù)。系統(tǒng)通過在浮動堆內(nèi)各主要通道和所有受控區(qū)域設(shè)置入侵探測設(shè)備，做到全方位、無死角覆蓋。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)。為配合入侵探測系統(tǒng)的有效運行，視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要在室外設(shè)置可見光和紅外光組成的光電復(fù)核設(shè)備，并通過集成管理系統(tǒng)的聯(lián)動控制，實現(xiàn)對受控區(qū)域內(nèi)探測目標(biāo)的自動復(fù)核。同時對堆倉內(nèi)的各類通道和所有需要重點保護(hù)的區(qū)域，設(shè)置數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，配套視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析功能的綜合運用，實現(xiàn)浮動堆內(nèi)無死角覆蓋，實現(xiàn)入侵報警的自動復(fù)核功能。
集成管理系統(tǒng)。集成管理系統(tǒng)是將入侵報警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、安保對講系統(tǒng)、安保照明及安保供電系統(tǒng)集成為一體。各系統(tǒng)通過集成管理系統(tǒng)的專用局域網(wǎng)互聯(lián)互通，形成一套功能完整、界面統(tǒng)一、數(shù)據(jù)庫共享的安全防范系統(tǒng)。集成管理系統(tǒng)通過設(shè)置獨立的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)控設(shè)備，并采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以保證系統(tǒng)在組網(wǎng)連接故障或浮動堆停堆換料時可保持獨立運行。
浮動堆實物保護(hù)系統(tǒng)的研究設(shè)計是一個相對較新的課題。如何構(gòu)建一套安全有效，并具有浮動堆技術(shù)防護(hù)特點的實物保護(hù)系統(tǒng)，還處于探索階段，其中水下探測報警與報警復(fù)核的研究是需要重點深入的內(nèi)容。
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責(zé)任編輯：楊娜
