2027年注册核安全工程师《核安全案例分析》考前点题卷一

1

某实验反应堆实验元件熔化事故
某实验反应堆在满功率运行，实验回路中考验着UO2燃料元件，回路值班员X发现实验回路流量指示偏高，他就去调节试验回路的出口阀。为了加快试验过程，把回路循环泵旁路阀关死，仅用出口阀调节，出口阀调节十分敏感，仅1/8-1/4圈就能实现全流程调节。为避免试验过程中发生低流量停堆，值班员Y闭锁了低流量停堆信号。值班员X调节出口阀。值班员Y监视着流量指示，但未见流量下降，便让值班员X再调出口阀。这时，元件破损检测仪亮起红灯，剂量值班室及试验回路工艺房发生剂量警报信号。值班长手动紧急停堆，对回路做了降温降压处理。值班长与X、Y一起检查情况。
检查结果：
（1）流量仪表失灵；
（2）实验回路出口水温升高，超过安全限值；
（3）辐射指示超满量程。
判断为UO2试验元件损伤。事故造成了向环境的放射性释放，并使处理事故的工作人员受到较大剂量，停产检修，造成较大经济损失。
问题：从这次事故中应吸取那些教训？

2

某后处理厂连续运行10多年，管道处沉积了一定量的钚，某日，一个工作人员要进行物料衡算，为了加快工作速度，他把4个分别装有萃残液和酸洗液的储存槽通过相互联通在一起的管道注入一个溶剂820L，直径92.6cm的非几何安全的大槽中，然后启动搅拌装置进行混合，发生了核临界，临界数量balabalbala，临界造成了一个工作人员死亡。
问题：
<1>、该事故性质。
<2>、该工厂后处理系统设计和物料衡算管理中有什么问题？
<3>、控制临界有哪些方式（至少写三种），一般首选哪个？

参考答案详见解析

解析：<1>、违章操作引起的核临界事故。
<2>、（1）系统设计问题：非几何安全的大槽；820L、92.6c容积过大（均匀水溶液单参数临界限制-圆柱直径15.4cm、溶液体积7.3L）；大槽与互联通的管道相连。
确定安全限值时应留有较大余量，临界分析的假设必须偏安全。
（2）物料衡算管理问题：应加强衡算，了解其分布、积存和转移情况；配备专业技术人员，严格和科学的管理制度，思想上重视；钚的转换时间短，显著量值小，衡算周期为2个月。
<3>、临界控制手段：
（1）易裂变和可转换核素各自所占的份额；
（2）易裂变核素的质量；
（3）装易裂变材料的容器的几何条件（形状和尺寸）和容积；
（4）易裂变材料在溶液中的浓度；
（5）慢化剂的性质和浓度；
（6）中子毒物的性质和浓度；
（7）两个或多个含易裂变材料容器之间的相互作用；对组分已确定的燃料，保证次临界的最简单和最严格的条件是控制上述②、③、④三项因素的极限值。首选几何控制。
<4>、其他参考知识：除技术手段以外，管理上采取措施：
（1）思想上重视，贯彻“安全第一，预防为主”的方针；
（2）有严格的科学管理制度；
（3）配备专业技术人员；
（4）核临界安全设计规范和运行规程应以通用的临界控制专业技术标准为基础；
（5）编制核临界安全规程，并严格监督执行；
（6）确定安全限值时留有较大余量，临界安全分析的假设必须偏安全，某些工艺设计中采用双偶然原则，保证工艺条件中有两个不大可能发生的独立的条件一并或相继发生变化时，仍不可能导致临界事故；
（7）尽可能用几何控制，否则，采用可溶的或固定的中子毒物控制；
（8）临界控制所依赖的次临界限值，建立在实验数据或由经验证明可靠而有效的计算数据上。
工厂临界控制设计需满足的要求如下：
（1）基础参数的确定；
（2）主要控制参数和控制方式的选择；
（3）辅助控制措施。包括：—限制中子反射条件；—设置核盲板、真空断路器、溢流口；—采用机械固定；—配置检测仪表及联锁装置；—目视巡检、工艺控制、实验室分析等。

3

案例20关于台山1号机组3台蒸汽发生器漏氮及问题处理的经验反馈
安检办
摘要:2012年2月，台山核电从欧洲进口的第一台蒸汽发生器装船发运，预计1个多月后到达中国。3月7日，随船人员例行检查发现蒸汽发生器发生漏氮，随后发运的第二、三台蒸汽发生器也发生了漏氮现象。事件发生之后，台山核电、AREVA立即采取了补充充氮及拧紧螺栓等临时措施，但未就漏氮原因做深入分析。此事表明采购方和设备制造方并未重视漏氮现象，从而导致采取的临时措施并不可靠，说明相关单位应该重视重要设备长距离运输过程中的保护，防止由于设备运输过程中发生严重的质量问题。
一、事件描述
台山项目1号机组共有四台蒸汽发生器，其中三台进口蒸汽发生器（SG373、374、376）在运输过程中出现漏氮情况。详细情况如下：第一台进口蒸汽发生器SG374于2012年2月17日在欧洲装船发运，预计3月27日运抵中国。3月7日，随船人员例行检查时发现蒸汽发生器做保护用的氮气压力突然降低，检测后确认发生漏氮。
蒸汽发生器SG373于2012年3月21日运离法国马赛港，在驶往比利时安特卫普港时，船员对设备氮气压力进行例行检查发现，3月22日早晨压力为0.59bar，而3月23日早晨8点压力降为0.10bar，确认发生漏氮。
蒸汽发生器SG376于法国当地时间4月12日起运，截至4月21日设备氮气压力维持在0.68bar，4月22日早晨8点运输承包商船员例行检查发现设备压力骤然降至0.08bar，并听到蒸汽发生器二次侧主给水接管法兰处氮气泄漏的声音，1个小时后氮气压力降为0.03bar。
上述三台进口蒸汽发生器均由法国AREVANPSAS公司制造。

参考答案详见解析

解析：二、原因分析
三台蒸汽发生器均发生漏氮事件，但原因略有不同。
SG374：发生漏氮的根本原因正在分析中。
SG373：漏氮事件发生后，台山核电合营有限公司驻欧代表立即协调运输承包商和AREVANP公司对事故进行分析，并于3月27日赶赴安特卫普港对漏氮设备进行检查和维护。经检查和初步分析，漏氮的主要原因是蒸汽发生器二次侧给水进口法兰处的紧固力矩不足，导致O型密封环失效。
SG376：接到漏氮报告后，台山核电合营有限公司驻欧代表紧急通过电话指导运输承包商对设备二次侧主给水接管法兰进行修复。在修复过程中，运输承包商将六个螺栓拧松，拧松M20大螺母并抬起后发现底板与横向半圆紧箍之间一段约10CM的O型密封圈被压断并掉落，密封圈失效导致设备漏氮。
三、纠正措施
针对三台蒸汽发生器所发生的漏氮事件，分别采取如下措施：SG374：设备供应商AREVANP采取紧急措施，于3月11日到达孟买后，立即在当地购买氮气瓶给SG补充氮气进行保护，设备到达现场后将由AREVANP组织对该蒸汽发生器做完整的检查。
SG373：发现漏氮并分析原因后，台山核电合营有限公司立即采取措施，重新紧固二次侧给水进口法兰处螺栓，并对蒸汽发生器重新充氮，观察一天后确认没有再次泄漏。同时，台山核电合营有限公司要求运输公司每日至少两次巡检，并提前安排设备到达现场后的检查工作。
SG376：台山核电合营有限公司要求运输公司将压断的密封圈复原并在缝隙处涂上玻璃硅胶实施临时封堵，短期内维持密封。根据实际情况，待船行至新加坡时（4月30日）更换密封圈或者继续进行临时封堵。
四、经验教训
本次事件发生在口岸报检阶段，台山项目1号机组三台蒸汽发生器分为两批报检。台山核电合营有限公司于2012年2月23日向我中心安检办申请第一批蒸汽发生器（SG374）的口岸报检。经审查，SG374的报检材料符合《进口民用核安全设备监督管理规定》（HAF604）的相关报检要求，我办于2月28日予以放行并将口岸检查放行单（NNSA-AJ-J12117）（见附件一）和安检工作联系单（NSC-AJ-LX-12117）（见附件二）发送至华南站，以便华南站开展后续安检工作。在安检办放行之后即3月7日，随船人员发现设备漏氮。
在第二批蒸汽发生器（SG373、SG376）申请报检之前，安检办获悉两台蒸汽发生器在运输过程中也发生漏氮事件。在台山核电合营有限公司申请该批口岸报检时，安检办未出具口岸放行单并要求其针对SG373和SG376漏氮事件进行澄清说明，台山核电合营有限公司对两台蒸汽发生器的漏氮情况进行了说明。经审查，安检办同意对其有条件放行，要求其总结经验教训、做好经验反馈、认真做好设备到场后的检查工作并评估漏氮事件对产品质量的影响，在确保漏氮未影响设备质量的前提下方可将设备用于核设施后续安装，且须将相关工作情况及时上报国家核安全局及华南站。同时，建议华南站在后续的安检工作中应加强对台山项目1号机组三台蒸汽发生器漏氮事件的跟踪，关注其后续的到场检查和质量评估工作，严格执行不合格设备不得使用于核设施的相关规定。
就事件本身来说，是否对设备的质量产生影响还需要后续跟踪和关注。但就事件性质来看，属于同类事件重复发生，设备供应商法国AREVANP在SG374漏氮原因未分析清楚的情况下，即开始分别发运SG373、SG376。在SG373再次漏氮之后，台山核电合营有限公司已要求AREVANP在后续的SG376发货时对二次侧给水进口法兰处的螺栓拧固力矩进行检查，但SG376还是重复发生漏氮。说明设备供应商AREVANP对此事并未引起足够的重视，事件相关方应继续跟踪设备质量，加强经验反馈工作，避免类似事件再次发生。

4

重庆南川放射源被盗后转卖废品收购站事故
事故概况
2004年“清查放射源，让百姓放心”专项行动期间，南川市环保局在对企业申报的放射源进行核查时，发现南川某水泥厂因效益不好而停产，两枚料位计所用的放射源闲置。
9月16日上午，南川环保局对已停产的该水泥厂进行检查，进一步核查闲置放射源的安全状况时，发现一个料位计的放射源容器不见了。
环保部门和该单位10余人迅速分头寻找，把厂区搜寻了一遍，仍一无所获。经初步调查确认，该单位一枚料位计放射源遗失。因无放射源资料，根据公司知情人员回忆和环保局执法人员当时对申报放射源的现场核查情况分析，该失踪放射源为铯-137、出厂活度约1.11E+7Bq（0.3mCi），为Ⅴ类放射源。
经调查：2004年8月28日，南川市某中心学校一群初一学生溜进管理松懈的某水泥厂，在一堆废铁烂铜中发现一个圆柱型的金属体，某学生捡拾该“废铁”并带出厂区；随后将其拿到邻村余某处换得几元钱。余某于两天后将收得的废金属转卖给废旧物品回收老板黄某，黄某又将其卖给南川城郊一谢姓人员的废铁收购点。谢某将其胡乱丢放在店里。
根据这一线索，应急人员当即赶往该废品收购点对废品收购人员作详细询问，并对收购点所有废铁堆放场地进行仔细监测，发现某堆废铁处局部地方辐射剂量异常。9月16日晚7时，应急人员从一堆废铁中找到装有放射源的铅罐，经某水泥厂人员和南川环保局执法人员辨识，确认为该单位被盗的放射源。放射源铅容器的射束关闭装置已经损坏，处于开启状态，但源容器未遭破损，未造成放射性污染。

参考答案事故处理： ①应急人员在对源容器采取屏蔽防护措施后，连夜运送至重庆市城市放射性废物暂存库收贮。 ②为彻底消除安全隐患，17日下午，环保部门强制收贮了该公司的另一枚闲置放射源，并依法对该单位立案进行了行政处罚。 事故后果： ①该枚放射源流动范围较大，造成了一定社会影响； ②接触到放射源的人员受到不必要的照射，但未发现人员受超剂量照射，未造成人员辐射损伤； ③寻找被盗放射源造成了一定的经济损失。 事故原因分析： 本次事故由于公众普遍缺乏电离辐射安全相关常识，对放射源危害的认识不足，某中学生为谋利盗卖放射源是造成该起事故的直接原因。 南川某水泥厂安全观念薄弱、管理不善，对因停产闲置的放射源安全保卫管理措施不到位，未安排专人负责看管闲置放射源，没有采取有效的安全防范措施，是导致该起事故的主要根本原因。 经验教训： 1）在辐射安全监管工作中应完善并落实辐射安全责任制，进一步强化放射源安全管理和监督检查，尤其要加强对停产半停产、经营转包、改制转型、破产关闭过程中放射源的安全监管。 2）加强辐射环境管理法律法规及安全防护常识的宣传，增强放射源使用单位和公众的守法意识，提高对放射源危害与辐射防护科普知识的普及率。 3）应强化放射源安全现场检查，加大监管力度，及时发现放射源被盗事故，并迅速启动应急预案，形成环保和公安部门的联动和协同作战，进行全面、细致的调查走访和宣传工作。此次事故的调查处理果断、妥善，侦查和搜寻失踪放射源的措施有效，使得在短时间内成功追回了该枚被盗的放射源。

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铀屑桶被盗事件
背景材料：70年代初，某厂产生了大量的贫化铀屑，为防止铀屑自燃造成对环境污染，在距生产车间15km以外的地方建了两个铀屑暂存库。定期运走，回收处理。库房简陋，无人看管。某日，工作人员到库房清查铀屑数量时，发现库门已被砸开，铀屑被倒在库房地面上，有些被倒在门外草地上，造成库内外严重污染，尤其西边库房污染最严重。由于湿空气的影响，倒在地上的铀屑大部分氧化成粉末。进一步调查发现，有100多只铀屑桶被盗，散落在周围县城和几个乡镇。为了往库房贮存新的铀屑，对库房进行了清理，参加者共8人，8人的口罩内层均变黑，鼻孔内有黑色粉末。经检测发现，空气中铀浓度达200Bq·m^-3，为导出空气浓度（DAC）的290倍。后来对库房进行了第二次清理，使用铁锹将部分铀屑装入料桶，当时库房内空气铀尘浓度高达380Bq·m^-3，为DAC的560倍。
问题：
<1>.铀屑存放库存在什么问题？
<2>.发现铀屑桶被盗如何处理？
<3>.贮存铀屑的污染场地如何清理？

2027年注册核安全工程师《核安全案例分析》考前点题卷一

一、案例分析题

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