核电站一回路退役技术研究

崔浩

中国核电工程有限公司郑州分公司

摘要：近年来，我国的核电站建设越来越多，在核电站工程中，一回路退役技术发挥着重要的作用。核电站一回路系统受到运行期间沉积的腐蚀产物的影响，造成放射性水平较高，但其主要为表面污染，采用化学去污方法可取得较好的效果。在核电站退役时，提前开展一回路去污工作，有助于后续退役操作。本文就核电站一回路退役技术进行研究，以供参考。

关键词：核电站；一回路去污；全系统去污

引言

核电站的全生命周期包括选址、设计、建设、运行和退役，退役作为核电全寿期的最后一个阶段，由于其周期高、风险大、费用高等特点，是核电站运行的重要环节。核电安全退役是核电可持续发展的重要保障，关系到国家的能源结构安全和环境安全。

1退役源项的研究范围

根据中华人民共和国国家标准ＧＢ11215－1989《核辐射环境质量评价一般规定》及ＧＢ／Ｔ14588－2009《反应堆退役环境管理技术规定》的规定，反应堆退役过程是从反应堆最终停堆开始至反应堆厂区开放不加限制利用为止的全部过程。通常把这一过程分为监督贮存、限制性厂区利用、厂区开放不受限制的利用三个基本阶段。退役第一阶段———对核设施实行有监督的密闭封存；退役第二阶段———对那些易拆除的及不再需要的部件与设施进行拆除、清理或去污至可接受的水平，使该部分设施与场地达到无限制再利用的标准，而对剩余的核设施实行有监督的密闭封存，相关的场地可有限制地开放；退役第三阶段———拆除全部核设施，或部分拆除，使污染的核设施去污至可接受的辐射水平，使全部设施与厂址都达到无限制再利用的标准，厂址可无限制地开放。上述三个阶段是有内在联系的，很难截然区别开来，彼此可能有所交叉。在本文中，为便于描述，仍然按照退役的不同阶段对核电厂的放射性源项进行分析。反应堆退役过程是从反应堆最终停堆开始，因此反应堆最终停堆后各种设备、部件和材料的放射性源项应该属于退役源项的研究范围。

2核电站一回路去污方法

2.1计算弃置费用现值的折现率选择没有明确确定

由于核电站弃置费用金额巨大，且运营期长达六七十年，在这期间有诸多的不确定性因素影响折现率，如生产力变化、通货膨胀和其他外部环境等，不同折现率对弃置费用的现值影响差异很大，这些都影响会计估计信息的真实性。目前业内有人提出采取公允价值对“弃置费用”进行计量或采用信用调整后的无风险利率进行折现的建议，这些都体现了与国际准则的趋同互动原则，建议尽早与国际准则接轨。

2.2核退役机器人试验训练系统

核退役机器人在投入使用前，都需要通过严格试验功能验证。同时，核退役机器人操纵员需要对退役机器人进行操作熟悉，以提高退役机器人工作效率。日本福岛事故后，成立远程技术开发中心进行福岛退役的技术开发。该中心主要对机器人在避障、攀爬、防水等功能进行测试。未来，随着虚拟现实技术和3D技术的成熟，可开发更加高效的训练系统，将核电厂内部的环境纳入训练系统，为操作员提供更加真实的模拟环境，提高核退役机器人的可靠性。

2.3DFD和DFDX法

1966年法国电力研究院开发了一种DFD去污法，这种方法主要是包括硼氟酸、高锰酸钾和草酸的循环方法。该方法氧化物溶解完成后，就可以继续清理全部基底金属。这种方法适用于许多子系统、系统、组件，美国和西班牙的运用都证明了其可靠。1998年，在美国Trojan核电厂的清理Holdup罐(HUT)和再生热交换器使用了化学去污。去污的目的是减少辐射，以满足ALARA目标和清除足够多的活度，允许直接装运和处理。以HUT为例，使用DFD方法6个循环，使平均剂量减少因子为4，减少了180mSv的辐照。以再生热交换器为例，DFD方法的13个短循环在一两天时间内，就可以使剂量率降低到运输和处置可以接受的水平。该去污能够达到的去污因子(DF)为66，剂量减少因子为33。对再生热交换器进行处理过程中减少了50mSv的辐照。BigRockPoint是一个67MWe的通用电气(GeneralElectric)沸水反应堆，在1997年8月29日永久关闭了。主冷却系统(PCS)、反应堆水清理(RWCU)系统和关闭冷却系统(SCS)的去污在退役计划中使用了DFD方法。这是第一个用于退役的完整系统去污，以减少辐射水平及后续大量退役活动中的人员辐照。在BigRockPoint，通过使用DFD方法，可实现总体剂量减少因子为27，且指定接触辐射剂量水平降低到小于0.1mSv/小时。去污也产生了15.2立方米的二次废物。在退役活动期间的前期，通过减少了辐射和污染水平，提高了生产率。BigRockPoint在2006年完成了退役活动。虽然法国电力研究院开发DFD方法经过持续优化，在达到非常高的去污因子方面它是非常有效的。不过，DFD方法以离子交换树脂的形式产生很多二次废物。产生的二次废物也增加了退役的成本，但这可以在核设施的放射性废物贮存库和废物处置场有限的时候改进。在2004年，电力研究院认识到可以通过一些电化学手段来减少二次废物，并开始开发DFDX方法。采用DFDX方法，二次废物可以减少10倍或更高。DFDX的化学过程及应用与DFD相类似，区别在于金属的去除和通过使用一个电化学离子交换单元来溶解放射性物质。化学去污设备已经设计和制造出来，在欧洲已经完成了试验来证明DFDX技术。小系统和组件已经完成了去污，一些材料已经完全解控。DFDX方法包括通过硼氟酸去污系统循环和间歇性使用高锰酸钾和草酸调整电化学势。方法包括硼氟酸将金属溶解成铁离子后用离子交换捕捉，草酸和高锰酸钾分解去除化学物质。DFDX也可用于核电厂大型子系统去污，为完全解控大型组件，如蒸汽发生器的材料而进行全系统去污，化学去污。

2.4核退役机器人试验训练系统

核退役机器人在投入使用前，都需要通过严格试验功能验证。同时，核退役机器人操纵员需要对退役机器人进行操作熟悉，以提高退役机器人工作效率。日本福岛事故后，成立远程技术开发中心进行福岛退役的技术开发。该中心主要对机器人在避障、攀爬、防水等功能进行测试。未来，随着虚拟现实技术和3D技术的成熟，可开发更加高效的训练系统，将核电厂内部的环境纳入训练系统，为操作员提供更加真实的模拟环境，提高核退役机器人的可靠性。

结语

根据目前国外核电厂退役经验，针对一回路系统的去污，采用全循环去污方法进行去污可以取得理想的效果；为减少退役期间二次废物的产生，该系统的去污对象不包括反应堆压力容器。利用DFD去污技术产生的废液多于利用CORDUV技术产生的放射性废液，但废液量增加量并不太大；而利用CORDUV技术难度及耗时更长。考虑到我国目前核电站退役经验较少，因此推荐待我国核电站退役时，可采用DFD技术进行一回路系统去污。目前距我国核电站开始退役还有十余年的时间，可提前开展相关科研工作，研究并掌握相关去污配方、去污工艺流程，明确去污技术方案，设立合适的去污通路，将压力容器短接，以减少放射性废液的产生量及其放射性水平，最终用于指导核电站退役时一回路系统去污方案设计与实施。

参考文献

[1]冯娟．固定资产弃置费用会计处理探讨[J]．对外经贸，2013，（08）：158-160．

[2]张庆阁．弃置费用会计处理存在问题解析[J]．会计之友（上旬刊），2010，（03）：58-59．

[3]冯立慧．石油企业固定资产弃置费用会计处理探讨[J]．东方企业文化，2012，（09）：66-67．