刘义清 (中广核铀业发展有限公司，广东 深圳，518124)

王任泽， 梁博宁， 粟鹏文 (中国辐射防护研究院，山西 太原，030006)

0 引言

2003年，中核清原环境技术工程有限责任公司初步建成了我国第一个完整的乏燃料公路运输体系。该运输模式一直沿用至今，乏燃料运输能力大约为50 tHM/a，远不能满足我国核电站乏燃料的运出需求。根据我国核电站分布，通过公路和/或海运将各核电站的乏燃料运往一个中转港，再利用一条铁路专线运往位于西北地区的后处理厂。这种形式的公/海、铁联运体系，可避免大规模、长距离的公路运输，减少对公众生活及社会经济活动的影响；固定一条陆上铁路运输线，既可满足大批量乏燃料的运输需求，又不会对铁路网造成较大的压力；选择的海铁换装枢纽，未来不仅可用于国内的乏燃料运输，还可成为我国专业化的放射性物品出海口，服务于涉核物品的进、出口业务。公路/海运、铁路联运体系是我国乏燃料运输的最佳选择[1-2]。

世界上核能先进国家(如美、英、法)，均有丰富的乏燃料运输及其应急经验可供借鉴。美国既有国家层面的乏燃料运输相关的应急预案[3]，又有乏燃料运输相关的经验总结[4]，更进行了具体应急装备的设计与研发[5]；英国总结了乏燃料运输的相关实践[6]，应用概率安全评价的方法对乏燃料运输活动进行了安全评价[7]，并制定了操作性很强的应急预案[8]；法国总结了乏燃料海上运输的相关实践[9]。

1 我国现有乏燃料公路运输应急体系

1.1 核应急三级组织体系

我国核应急实行三级组织体系，每一级组织的具体责任在国家核应急预案中有明确描述。其中，对于乏燃料运输事故还专设章节进行了规定[10]，明确了营运单位、事故发生地省级人民政府有关部门和县级以上人民政府环境保护部门等的责任。

1.2 公路运输潜在事故的特点

乏燃料运输的潜在事故与固定核设施事故应急相比有以下特点：

(1)运输容器的固有安全性

乏燃料运输安全主要依赖于运输容器的固有安全性。B(U)型货包严格的管理制度确保了其在正常运输和事故条件下的安全性。国内外数万次乏燃料运输，B型货包从未发生过泄漏事故[2,11]。

(2)运输事故的特殊性

我国后处理厂与已建/在建核电站距离约3 000～4 000 km，乏燃料运输横跨多个行政区，地形、地貌和气候条件多变，道路情况复杂，增加了运输事故风险性。

与固定核设施不同，乏燃料运输活动在公共道路上进行，事故发生时间、地点不确定。

1.3 公路运输事故分类

乏燃料公路运输历史上发生的事故可分为交通运输事件/事故、人员操作事件/事故。

(1)交通运输事件/事故

从已发生的乏燃料运输事故事件来看，绝大部分发生在公路运输或铁路运输中。公路运输事件主要为运输车辆与外部车辆碰撞、运输车辆损坏等。

(2)人员操作事件/事故

这类事件主要是在乏燃料运输容器装载过程中，螺栓规格或其使用方式不规范等原因造成。

1.4 公路运输事故情景分析

根据对装运燃料的货包可能的作用方式，一般将事故情景分为撞击、挤压、贯穿、火烧和浸没五种。所谓运输事故情景，是指在运输事故中，货包或车厢等与其周围环境之间的相互作用。验证B型货包、易裂变材料货包经受运输事故条件能力的力学试验(自由下落试验Ⅰ、自由下落试验Ⅱ、自由下落试验Ⅲ)、(强化)耐热试验、(强化)水浸没试验即代表了这几种事故情景。

美国和我国对于上述五种事故情景都进行了比较多的定量分析，积累了可用的基本数据。

1.5 公路运输应急救援设备配置

我国设施装备的保障体系建设仍需强化。核应急除了具备辐射监测、辐射防护等核相关特色和要求外，仍需公共应急和其他相关专项应急工作支撑。核应急工作经历30余年发展，各级核应急组织在辐射监测设备、辐射防护器材及物品等方面均有配备，同时针对高辐射场救援行动实施，配备了无人监测、无人破拆等特种装备。

我国乏燃料运输应急评价软件尚未开发，缺少应急准备和响应的评价手段。从当前工作开展来看，各级核应急组织还未部署运输事故后果评价分析软件。

1.6 公路运输应急救援方案

在乏燃料公路运输中，对于货包而言，主要的事故情景均为撞击、挤压、贯穿、火烧和浸没。将上述这些事故情景可能进一步导致的事故后果按照类型划分，主要分为非辐射事故与辐射事故两类。

对于非辐射事故的应急救援，主要有应急报告与通知、抢救伤员、控制火灾并转移危险物品、隔离措施、受损车辆维修、运输恢复等。

对于辐射事故的应急救援，在前期阶段主要有应急报告与通知、抢救伤员、控制火灾、货包包容完整性评价、隔离措施、事故初期响应报告等；后期阶段主要开展的任务有应急人员个人剂量监测、人员防护、辐射监测与评价、出入控制、乏燃料收集、受损车辆/车厢/船舶维修等。

2 乏燃料铁路运输应急体系建设

同乏燃料公路运输，乏燃料铁路运输的应急体系同样采用三级组织体系。乏燃料铁路运输的潜在事故的特点、事故分类、事故情景分析、应急救援方案与乏燃料公路运输的相同，不再赘述。需要重点考虑应急救援设备配置。

需要考虑铁路运输事故发生地可能在偏远地区，同时乏燃料运输货包单体达120余吨，考虑部分事故救援还需起重、打捞、爆破等救援行动，需要动用大量铁路突发事件应急响应所需的大型装备设备(吊装系统等)及运输工具等[5]。类似于公路运输，尚缺乏应急评价软件。

3 乏燃料海上运输应急体系建设

同乏燃料公路运输，乏燃料铁路运输的应急体系同样采用三级组织体系。乏燃料海上运输的潜在事故的特点、事故分类、应急救援方案与乏燃料公路/铁路运输的相同，不再赘述。需要重点考虑事故情景分析和应急救援设备配置。

3.1 海上运输事故情景分析

乏燃料海上运输主要考虑碰撞、触礁、失火/爆炸、失去控制、船舶/设备损坏、水浸/沉没等事故[11]。在前文事故情景分析基础上，进一步通过对上述事故的PSA分析，得出各事故的发生频率。设置事故发生频率截断值，对发生频率极低的事故，比如海上运输时乏燃料散落事故，可以不予考虑应急处置措施。

此外，运输乏燃料的船只作为敏感目标，存在发生海上核安保事件的可能，需要考虑由于核安保事件而引发的放射性物质泄漏等事故的应急响应。

3.2 海上运输应急救援设备配置

海上运输可能出现沉船、货包落水等事件，考虑部分事故救援还需起重、打捞、拖航、爆破等救援行动，需要动用大量海上突发事件应急响应所需的大型装备设备(吊装系统、定位船舶的声纳搜索系统、包装卸货和回收的工具系统等)及运输工具等[11,12]。

类似于公路和铁路运输，目前还未开发适用于海上乏燃料运输事故的应急评价软件。

4 不同运输模式之间的转运状态应急体系建设

不同运输模式之间的转运状态主要发生在码头、公路和铁路换装站。不同运输模式之间的转运状态的应急体系与公路、铁路和海上运输的应急体系完全相同，只是事故情景有比较明显的区别。

不同运输模式之间的转运状态的事故情景应当重点考虑货包在吊起的过程中突然坠地、以及外部突发事件影响货包安全等事件。不过，参照美国核管会(NRC)的研究结论，吊装事故发生的概率极低，吊装事故的原因有设备失效或人因失误等。潜在的两种主要事故类型主要为货包跌落的机械事故及可能引发的火烧事故。

5 乏燃料公海铁联运应急救援决策支持系统建设

营运单位的乏燃料公海铁联运应急救援决策支持系统应主要包括如下子系统[13-16]：

(1)乏燃料运输应急值班系统

主要解决乏燃料运输中应急指挥常遇见的协调调度工作，主要包括乏燃料运输事件信息管理、乏燃料运输值班管理、乏燃料运输通讯录管理。

(2)乏燃料运输应急资源管理系统

应急资源信息采集将应急资源(填表单位、应急机构及人员、应急救援队伍、应急救援物资、应急救援专家、行政区划信息、医院信息、应急避难场区信息、危险源信息、防护目标信息、固定视频图像信息)按照资源定义信息录入，通过信息采集系统采集到应急资源中心，采集数据包含内容信息和地理位置信息，采集信息能以列表和地图方式进行资源展示。

(3)乏燃料运输应急预案管理系统

根据已有乏燃料应急、核应急预案进行整理入库，采集分为文字和图形两个部分，提供预案的辅助制定、修订、存储、查询、调阅、格式化输出等功能。系统可依据应急资源的分布、影响估计和速报事故点、交通网络通行能力、上级指示，形成事故处理的应急方案。预案包含按照标准预案事件的流程信息(预案概况、预案级别分类、指挥人员、指挥办公室、应急专家、预案任务)。发生事故时，可根据报警级别和不同事故类型选择已定制的预案，作为参考方案。

(4)乏燃料运输应急事故应急评价和应急响应行动决策支持

根据公海铁联运不同的运输模式，对具体的事故涉及的事故情景开展分析，得出货包的损伤状态和放射性物质的释放情况，进而根据地理和气候条件，得出事故对工作人员、公众和环境的辐射后果，给出需要采取的响应行动建议。

(5)乏燃料运输应急事故应急处置管理

事故维护人员在乏燃料运输任务过程中对事故应急进行管理，事故应急事件的前期、后期由车队队长/列车长/船长跟踪状态。工作人员按照实际情况管理事故应急状态，包括事故应急涉及的人员、任务、状态等信息的维护更新。系统可查询相关应急部门的处理状态。

6 结论

根据对国外乏燃料公海铁联运的深入文献调研，结合国内乏燃料公路运输应急救援体系，对乏燃料铁路、海上运输及转运状态的应急救援体系建设以及联运应急救援决策支持系统的主要功能进行了探讨。

后续的工作中，管理方面重点应完善乏燃料公海铁联运应急救援的组织形式和应急救援方案；设备方面重点应研发应急救援专用设备和应急救援决策支持系统。只有管理和设备两方面不断完善，才能做好乏燃料公海铁联运的核应急准备和响应工作。