核设施退役和放射性废物治理项目延期原因分析

2016-05-30 09:41刘小贞富晓霞
科技创新导报 2016年16期
关键词:对策

刘小贞 富晓霞

摘 要:该文通过园外退役治理项目延期实例,分析国内外核设施退役和放射性废物治理项目延期原因,结合我国的核设施退役和放射性废物治理现状和面临的问题,提出应对项目延期的对策。

关键词:核设施退役 放射性废物治理 项目延期 对策

中图分类号:TL94 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)06(a)-0052-03

Abstract:This paper will put forward the solutions to the delays of projects on decommissioning of nuclear facilities and radioactive waste management by analyzing the main causes and reviewing the status and problems China faces in its decommissioning of nuclear facilities and radioactive waste management.

Key Words:Decommissioning of Nuclear Facilities;Radioactive Waste Management;Project Delays;Solutions

核场址在运行寿期结束后需要对场址进行退役治理。这一工作的成功取决于缜密且有组织的规划。但在退役实施过程中,由于多方面因素的影响,要对原计划进度做出调整,很可能造成进度拖延。我国核设施退役和放射性废物治理起步晚,历史遗留核设施复杂、退役治理管理技术总体水平不高。技术问题、人力资源配置、利益相关者影响和制约以及社会经济因素等多方面的因素,严重影响退役治理工程项目的实施。文章通过国外退役治理项目延期实例,简要介绍可能造成退役治理项目延期的原因,简述我国核设施退役和放射性废物治理工程进展的现状,面对存在的问题,提出相关的对策。

1 国外退役治理项目延期实例

1.1 美国汉福特场址

美国汉福特场址的不少贮罐已超过设计使用寿期多年,其中已有近一半的单壁贮罐确认或推测已泄漏。为减少贮罐泄漏所带来的危害,需将单壁贮罐清空和关闭,此项目由美国能源部(DOE)负责处理和处置。但DOE解决老化贮罐的总体策略中,项目完工的期限一再延长,贮罐清空从1989年协议计划时间2018年延至2040年,关闭时间由2024年延长至2047年。

1.1.1 贮罐清空项目

DOE缺乏有关汉福特废物贮槽状况、内盛废物情况和贮槽长期有效性的全面信息。由于对单壁贮罐的状况不确定,使得任何贮槽的组分比例都是不确定的,清空贮槽在技术上是一项重大的挑战。DOE的贮槽管理还依赖于可能过度优化的假设。DOE计划废物回取速度为平均每年3个以上贮罐,预计到2047年完工。但是从1999年到2008年,DOE只清空了7个贮罐,且会因2007年操作的溢出事故中止所有的回取作业,这些原因造成了贮罐清空项目推迟22年。

1.1.2 废物处理与固化厂(WTP)

2000年,DOE将汉福特场址WTP合同授予Bechtel公司,由其负责设计和建设WTP。从那时起,出现了许多问题和变更,严重影响了工程进度,完工日期从最初计划的2011年延迟到2017年甚至更晚。造成工程延期的原因主要有3个。

(1)承包商执行问题[1]。Bechtel公司在制定计划时少预算了50%设施设计所需的工程时间,使得工程项目设计所需的时间预计超过1400万小时。Bechtel公司不能保证完工设施的核安全要求,造成设计变更、大量图纸的修改和部分建设的返工等一系列问题,严重影响工程项目的完工时间。

(2)DOE的管理缺陷[2,3]。DOE在工程管理方面存在缺陷。DOE在设计和建设中采用快速通道法,未能对承包商活动实施充分有效的监督,造成了完工的装置、设备等需重新修改,这些都造成了WTP工程项目延期。

(3)设计和建设中的技术挑战[3]。在汉福特场址建设的WTP是一项大型的、极为复杂和极具技术挑战的项目。应对这些技术挑战的过程中出现的问题造成了成本上升和进度拖延。技术问题主要包括以下几方面。

①不断变更的抗震标准造成大量重新设计设施的工作。

②“脉冲喷射混合器”不能保持废物成分在设施贮槽中均匀混合。

③WTP组件的侵蚀和腐蚀问题。

④废物处理厂贮槽和管道中可能累积可燃氢气。

⑤放射性和有害废物会造成处理厂管道系统堵塞。

根据DOE2014年《汉福特场址WTP建设质量独立监督审查》报告的内容,低放废物玻璃固化设施的预计完工日期为2015年中期。由于废物分离和处理以及设备设计方面的问题,WTP的所有建设活动都已经延期[3]。

1.2 德国玻璃固化厂(VEK)

德国VEK玻璃固化厂原计划是2004年建成投产,但实际到2009年9月设施才开始运行。

造成VEK进度推迟[4]的基本原因有两个。(1)政府审批过程繁琐,许可证申领十分严格,要求论证相关材料需花费的时间较多。(2)建设过程中特别是功能试验和冷试验阶段还需要补充相关的实验研究工作,如开展远距离维修试验、取样试验、控制系统的试验及调试运行数据,进行热试验准备等。

1.3 英国塞拉菲德场址

塞拉菲尔德场址是英国最大的民用核场址,也是世界上最复杂和危险的核场址之一。塞拉菲尔德有限公司预计处于建设阶段的7个项目将在2023年6月全部完工。但从项目建设开始起,进度发生了拖延。项目延期的原因如下。

(1)分包商完成规定工作的能力不足,供应链能力短缺。

(2)设计问题还未解决就开始建设。

(3)成本和进度估算存在缺陷。

(4)设施如废物处理设施的计划存在缺陷[5]。

(5)NDA和塞拉菲尔德有限公司之间信息不畅,交流不足。

1.4 乌克兰的切尔诺贝利新安全防护体(NSC)

建造NSC的目标除了彻底封闭旧石棺中大量放射性物质之外,还有至少运行100年安全稳定的新“掩体”NSC[6]。NSC预计2005年完工,但是由于设计和建造技术挑战,资金短缺、国家局势动荡[7],NSC建造未能按原计划如期完成,2012年才开始动工建造,预计要在2017年11月底才完成建造。

2 国内核设施退役和放射性废物治理项目延期原因

我国从20世纪90年代就开始安排对历史遗留核设施和放射性废物的退役治理工作,近20年来,退役治理工程进展缓慢,如国内的高放废液治理项目和军工遗留后处理厂以及建成的放射性三废治理核设施迟迟不能正常投产,造成退役治理项目的一再拖延,分析其原因,主要存在技术、政府管理、人力资源配置、利益相关者和社会经济因素等许多方面的问题。

2.1 技术问题

退役治理工程技术复杂,原始信息不全,源项调查难度大。我国在核设施退役和放射性废物管理上还有较多技术问题没有得到解决,如α废物处理、放射性石墨处理处置、放射性贮罐退役等。在核设施退役中,核设施不同,制定的路线和方案也有所不同,无法用统一退役模式进行治理,尤其是早期的核设施和高放废物,退役实施中会出现许多无法攻克的技术难点,从而延误整个退役工程的实施。

2.2 政府审批时间长

我国退役治理项目报批文件多,审评和审批环节多,由于没有设置专项的审批流程,工程仍按一般建设项目进行审批和管理,因此前期工作周期比较长。但是退役治理规划项目在进度上安排很紧,如果不能按计划时点取得建造和运行许可证,项目拖延很可能就成为必然了。

2.3 人力资源不足

我国确定核电发展的总体战略比较晚,早期的与核有关的技能人员流失严重,尤其是辐射防护及退役治理人才匮乏。现核场址人员在结构、数量和专业技能方面无法直接满足退役治理项目的开展,必须对人员进行培训,人力资源已成为制约项目实施的主要因素之一。

2.4 利益相关者

利益相关者是指对于确保一个组织、业务、系统等有利益关系或有利害关系的个人或公司等利益方。核设施退役和放射性废物治理的利益相关者包括设施业主、政府、监管机构、公共机构、承包商、科研院所等,这些利益相关者在不同方面共同对退役治理实施产生影响甚至制约。

2.5 社会经济因素

核设施从运行到关闭和退役,会对员工、当地社区和更广的区域产生影响,这些影响也会反过来影响退役和治理。尽管军工核设施退役和民用核设施退役的社会经济影响的程度可能不同,但却具有共同的规律。在我国,职工的安置问题特别需要关注。

3 应对的对策

从国内外核设施退役和放射性废物治理项目延期情况可以看出,退役治理项目未能如期成功,受多种因素的影响:项目管理缺陷;技术挑战;核安全要求不达标;退役费用不足;政府审批要求严格;工程设计建设方法不当;对承包商的监督管理不足;利益相关者影响;工程建设进度预计误差及设计和建设中遇到的其他具体问题,都有可能造成项目延期。针对退役治理项目的具体情况,采取必要的措施来加以解决。

3.1 解决项目管理存在的问题

大部分核设施退役治理相当复杂,不能依赖于可能过度优化的假设,应调查清楚核设施和放射性废物的全面信息,根据实际情况制定退役策略,编制计划。复杂核设施不建议采用快速通道法,应在建设开始前完成设施设计,重要的环境、技术和监管问题应在建设开始前提前解决。这样做的好处是,在出现重大资金风险之前大多数不确定性能够得到解决,项目延期的可能性也会大大降低。

3.2 加强对承包商监督力度

在设计建造阶段,加强承包商对工程建设的质量控制和设施安全监督以及预防项目发生相关的重大安全问题,可防止工程返工和配套装置、设备再改造,能加快施工的进度,降低项目的延期时间。

3.3 优化项目管理

退役治理工程相当复杂,所需工期长。应设置专职的政府管理部门,对工程进行协调和实施工作;设置专项审批流程,适当简化行政审批手续[8],提高效率,不延误项目工程实施,从而推动退役治理工程的进展。

3.4 加强国际合作

我国核设施退役和放射性废物治理起点晚,积累的经验不够,一些退役治理技术不够成熟,可借鉴国外退役治理的经验、先进技术,加强国际合作,实现与IAEA成员国信息和知识资源共享,协作推动退役治理工作发展。

4 结语

由于我国退役治理情况复杂,历史遗留问题较多,造成退役治理任务艰巨,时间紧迫。故应优化项目管理,简化政府审批手续,开展退役治理科研,加强对承包商的监督力度,保障人力资源配备,加强国际合作,构建利益相关者之间的良好关系。在核设施退役和放射性废物治理计划实施过程中,应当尽早发现问题,解决问题,以免影响项目进度。

参考文献

[1] USGA Office.Hanford Waste Treatment Plant:Contractor and DOE Management Problems Have Led to Higher Cost, Construction Delays,and Safety Concerns[R].2006.

[2] USGA Office.Hanford Waste Treatment Plant:DOE Needs to Take Action to Resolve Technical and Management Challenges[R].2012.

[3] Dc·Trimble.Hanford Waste Treatment, DOE Needs to Evaluate Alternatives to Recently Proposed Projects and Address Technical and Management Challenges[R].2015.

[4] 杨祖辉.德国VEK玻璃固化厂的概貌与进展[C]//放射性疫物处理处置学术交流会.2007.

[5] European Parliament.Nuclear Decommissioning: Management of costs and risks[R].2013.

[6] BT Publics.Chernobyl New Safe Confinement[R].2016.

[7] G Int.Chernobyl,29 Years on.The Situation at the Site –No Foreseeable and a Race against Time[R].2015.

[8] 马成辉.历史遗留核设施退役及放射性废物治理的管理体制问题[C]//中国核与辐射设施退役学术交流论文集.2007.

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