核安全工程師-核安全案例分析強(qiáng)化綜合練習(xí)題三

核安全工程師-核安全案例分析強(qiáng)化綜合練習(xí)題三

［問答題］1.某核設(shè)施施工單位從社會(huì)上招進(jìn)若干名持證焊工，因施工工程急

需，只是在簡(jiǎn)單進(jìn)行質(zhì)保講解后就投入焊接工作。他們?cè)谑┖笗r(shí)，經(jīng)常產(chǎn)生焊

縫氣孔嚴(yán)重超標(biāo)的不符合項(xiàng)。經(jīng)分析原因，認(rèn)為當(dāng)時(shí)正值雨季，

焊條有可能未按要求進(jìn)行烘干所致，但經(jīng)調(diào)查表明，焊條在二級(jí)焊條庫(kù)內(nèi)是經(jīng)

過(guò)嚴(yán)格烘干后發(fā)放給焊工使用。在此期間，同類不符合項(xiàng)還是經(jīng)常發(fā)生。

隨后質(zhì)量監(jiān)督人員通過(guò)進(jìn)一步調(diào)查，發(fā)現(xiàn)焊工為了使用方便，在焊接過(guò)程中把

焊條整把地從保溫筒內(nèi)拿出來(lái)放在地上，隨用隨取，因施工環(huán)境空氣濕度大，

焊條再次受潮，使焊縫中氣孔超標(biāo)嚴(yán)重。

請(qǐng)問為什么會(huì)重復(fù)發(fā)生同一類型的不符合項(xiàng)？

正確答案：詳見解析

參考解析:%于嚴(yán)重的有損于質(zhì)量的情況，必須查明造成不符合項(xiàng)的根本原因

并采取糾正措施。在第一次出現(xiàn)不符合項(xiàng)后，沒有從質(zhì)保上尋找原因，而就事

論事。當(dāng)?shù)诙纬霈F(xiàn)不符合項(xiàng)后，才發(fā)現(xiàn)對(duì)焊工的質(zhì)保培訓(xùn)不足。在本案例中

應(yīng)有針對(duì)性的對(duì)焊工進(jìn)行質(zhì)保培訓(xùn)，具體講解與焊接工藝相關(guān)的質(zhì)保要求，并

嚴(yán)格執(zhí)行。只有嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)保大綱中的要求和操作程序，才能防止不符合項(xiàng)的

再次出現(xiàn)。

［問答題］2.1997年，日本某瀝青固化示范工廠，固化放射性硝酸鈉濃縮液。罐

裝間發(fā)生著火，操作人員發(fā)現(xiàn)后，噴水滅火，1分鐘之后看不到火焰，停止噴

水。但罐裝間充滿著煙霧?？刂剖彝L(fēng)機(jī)顯示停風(fēng)狀態(tài)，后來(lái)所有風(fēng)機(jī)停止工

作。不久發(fā)生了炸爆，煙霧從樓窗向外冒出。爆炸使一、二層鄰近罐裝間破壞

較厲害。當(dāng)時(shí)在該區(qū)工作的人員有112名，37人受輕度污染，受污染最大者吸

入2700Bq的137Cs,對(duì)公眾造成的劑量為103-10-2mSv.

此次著火/爆炸的輻照傷害并不大，但帶來(lái)的社會(huì)影響很大。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，著火

/爆炸前運(yùn)行工藝條件曾有以下改變：

加料（瀝青）速度從規(guī)定的200L/h降到160L/h（加入的瀝青量減少，為原來(lái)的

70-80%）；消耗電能卻增加了約10%,加料量減少導(dǎo)致螺桿機(jī)運(yùn)行速度加快，溫

度升高；

加料的瀝青流動(dòng)性增大（瀝青預(yù)熱溫度提高），導(dǎo)致螺桿機(jī)運(yùn)行速度更快（阻

力減少）；

料液（硝酸鈉濃縮液）攪拌取樣后，沒有充分沉淀，就往螺桿機(jī)泵送，可能有

較多沉淀物夾帶著催化劑進(jìn)入螺桿機(jī)。

<1>.瀝青固化示范工廠為什么會(huì)發(fā)生著火事件？

<2>.為什么罐裝間會(huì)發(fā)生爆炸？

<3>.從這次事件汲取什么教訓(xùn)？

正確答案：詳見解析

參考解析：<1>.瀝青固化放射性硝酸鈉濃縮液，存在可燃物和氧化劑，著火風(fēng)

險(xiǎn)大，必須嚴(yán)格控制運(yùn)行工藝溫度。工藝條件的改變是引起本事件主要原因。

（1）瀝青加料速度降低，消耗電能增加，導(dǎo)致運(yùn)行工藝溫度升高；

（2）加料瀝青預(yù)熱溫度提高，導(dǎo)致瀝青流動(dòng)性增加，使工藝溫度繼續(xù)升高；

（3）加入瀝青量減少，混合物中硝酸鈉含量相對(duì)增加，氧化劑的成分提高，可

燃性增力口.

（4）有加淀物夾帶著催化劑進(jìn)入螺桿機(jī)，催化劑導(dǎo)致放熱反應(yīng)強(qiáng)化，并使燃點(diǎn)

降低。

<2>,罐裝間發(fā)生爆炸由于：

（1）由于沒有充分噴淋和完全消除火情；

（2）瀝青混合物的燃點(diǎn)降低

（3）通風(fēng)不良，瀝青熱解產(chǎn)物如氫氣、一氧化碳、甲烷、乙烷等可燃?xì)怏w繼續(xù)

釋放，積聚在罐裝間的有限空間內(nèi)，容易產(chǎn)生氣體爆炸。

<3>.（1）必須嚴(yán)格控制工藝運(yùn)行溫度條件；

（2）必須嚴(yán)格按照操作程序和規(guī)章制度運(yùn)行

（3）必須嚴(yán)格控制料液的成份和瀝青加料速度，防止進(jìn)入催化劑物質(zhì)；

（4）必須加強(qiáng)消防、通風(fēng)和應(yīng)急措施。

（操作條件的修改，必須進(jìn)行安全評(píng)審）

［問答題］3.某國(guó)有兩座原型堆，A堆和B堆，其堆型相同、熱工率相近。A堆上

世紀(jì)80年代完成退役，B堆90年代完成退役。

A堆退役的源項(xiàng)調(diào)查、去污、切割解體，相對(duì)簡(jiǎn)單，退役工期較短，共花費(fèi)8.7

年；B堆源項(xiàng)調(diào)查、去污、切割解體和廢物處理，工作比較細(xì)致，積極貫徹廢物

最少化和清潔解控原則，采取了廢金屬熔煉、混凝土去污再利用，因此兩堆的

退役有以下差別：

原型堆A雄B維

退役工期8.7年9.1年

集體劑星3.5A-Sv3.7人-Sv

近地表處占場(chǎng)處昌的廢物占82%15%

經(jīng)過(guò)熔煉可再利用的金屆17%83%

清潔解控的廢物

可進(jìn)行一般處昌的廢物

<1>.為什么B堆退役的放射性廢物比A堆大量減少？

<2〉.A、B兩堆退役的總代價(jià)利益何者為優(yōu)？

正確答案：詳見解析

參考解析：.因?yàn)锽堆退役高度重視廢物最少化，采取了許多措施，例如：

（1）源項(xiàng)調(diào)查工作很細(xì)致，對(duì)放射性存量、污染核素種類、污染分布調(diào)查得很

清楚，為后續(xù)工作打下了基礎(chǔ)；

（2）根據(jù)源項(xiàng)調(diào)查結(jié)果，針對(duì)性的進(jìn)行去污和切割解體；

（3）對(duì)廢金屬采取了去污-熔煉再利用；

（4）對(duì)大量混凝土廢物進(jìn)行了分類處理；

（5）貫徹清潔解控原則，對(duì)廢物實(shí)行有限制、無(wú)限制再利用，大大減少了處置

的廢物。

<2>.B堆退役對(duì)源項(xiàng)調(diào)查、去污和廢物處理作了較細(xì)致的工作，雖然退役工期較

長(zhǎng)，集體劑量稍大，但是B堆要送往近地表處置場(chǎng)處置的廢物量不足A堆的

18%,大大減少了處置費(fèi)用和對(duì)處置場(chǎng)地的要求。A、B兩堆退役的總代價(jià)利益比

較，以B堆為優(yōu)。

［問答題".前蘇聯(lián)南烏拉爾核材料生產(chǎn)設(shè)施有16個(gè)300nl的高放廢液貯罐。這

些貯罐存放在一組混凝土拱型地下室內(nèi)，每個(gè)罐的四周留有一定的空間，充滿

冷去口水，定期更換。

由于一根輸送放d性液體的管子泄漏，該罐周圍的冷卻水被污染。污染的冷卻

水被抽走進(jìn)行維修，但維修后沒有注入新的冷卻水。因?yàn)楣拗泻?0?80噸約

20X106居里(7.4X101?Bq)的放射性廢液，衰變熱不能被導(dǎo)出，水溫上升并大

量蒸發(fā)，形成了硝酸鈉和醋酸鹽等易爆性殘?jiān)?。這些殘?jiān)臏囟壬仙?50C,

引發(fā)了爆炸，相當(dāng)于70?100噸TNT炸藥的爆炸威力。爆炸使相鄰的兩個(gè)貯罐

被破壞,20X106居里(7.4X10,7Bq)的放射性物質(zhì)大部分散布在貯罐的附近，

16

估計(jì)2義1。6居里(7.4X10Bq)的放射性物質(zhì)被噴射到1000m高的大氣層,放

射性煙羽擴(kuò)展到105km遠(yuǎn)。

事件后的7?10天內(nèi)，約600人從附近的居民點(diǎn)撤離，在那里的最大濃度

為10?100居里/kn)2(3.7X10n72Bq/km2)。在隨后的18個(gè)月內(nèi)，總計(jì)撤離了

10180人。撤離前最大平均外照射劑量達(dá)17雷姆(170mSv),有效劑量當(dāng)量為

52雷姆(520mSv)o有1120kmMSr的污染，每平方公里超過(guò)2居里(7.4X

10,0Bq)o

<1>.根據(jù)國(guó)際核事件分級(jí)表(INES)試對(duì)本事件進(jìn)行分級(jí)。

<2>.事故的原因是什么？

<3>.高放廢液如何安全貯存？

<4>.該事故汲取什么教訓(xùn)？

正確答案：詳見解析

參考解析：。>.根據(jù)國(guó)際核事件分級(jí)表(INES)規(guī)定，考慮到放射性物質(zhì)向外

釋放(明顯釋放)，需要全面啟動(dòng)地方應(yīng)急計(jì)劃的防護(hù)措施，因此該案例定為6

級(jí)(重大事故)。

(INES分級(jí)表共分為7級(jí)，4級(jí)以上為事故，4級(jí)以下為事件)

<2>.由于一根輸送放射性液體的管子泄漏冷卻水被污染，抽走污染的冷卻水后

維修管道，維修后冷卻水沒有得到補(bǔ)充，貯糟中有70-80t強(qiáng)放廢液(7.4義

10,7Bq)不斷地放出衰變熱，使廢液溫度升高，廢液蒸發(fā)成氣體，積聚在有限空

間內(nèi)，溫度上升到350℃,在有限空間內(nèi)形成高溫和高壓；

存在硝酸鈉和醋酸鹽等氧化性物質(zhì)，導(dǎo)致發(fā)生強(qiáng)烈爆炸。

<3>.高放廢液放射性強(qiáng)、釋熱率高、腐蝕性大、毒性大高放廢液貯存應(yīng)采取如

下措施：

(1)有循環(huán)水冷卻，不斷帶走衰變熱；

障，給出錯(cuò)誤指示，使工藝人員送料時(shí)誤認(rèn)為電動(dòng)閥門處于關(guān)閉位置，導(dǎo)致廢

液串入檢測(cè)槽,約1m*廢液泄漏，總放射性活度5.99X10"Bq。

G>.1AW二次廢液泄漏事件原因是什么？

<2>.從這次事件汲取什么教訓(xùn)？

正確答案：詳見解析

參考解析：G>.送料時(shí)，電動(dòng)閥門信號(hào)指示故障，使工藝人員誤認(rèn)為電動(dòng)閥門

處于關(guān)閉狀態(tài)，實(shí)際上電動(dòng)閥門處在開啟狀態(tài)，導(dǎo)致廢液串入污水檢測(cè)槽，進(jìn)

而通過(guò)取樣漏斗溢出，污染地面。

<2>.設(shè)計(jì)上采用可靠的信號(hào)指示系統(tǒng)（冗余性、多重性），及時(shí)準(zhǔn)確報(bào)警，發(fā)

現(xiàn)系統(tǒng)故障或指示信號(hào)失靈時(shí);應(yīng)該立即查找原因；

高放廢液系統(tǒng)必須建立并完善操作程序（檢查貯罐液位）；

對(duì)高放廢液泄漏有應(yīng)對(duì)措施和應(yīng)急響應(yīng)準(zhǔn)備（放廢液泄漏1m3）；

工作人員應(yīng)該受過(guò)嚴(yán)格培訓(xùn)，獲得資格后上崗，并且通過(guò)再培訓(xùn)不斷提高安全

文化素.養(yǎng)。

［問答題］7.某核設(shè)備制造廠制訂的質(zhì)量保證大綱，已經(jīng)通過(guò)營(yíng)運(yùn)單位審評(píng)認(rèn)

可。但在實(shí)施中發(fā)現(xiàn)如下問題：

（1）有的質(zhì)保工作沒有部門去實(shí)施。經(jīng)查，在質(zhì)保大綱中職責(zé)劃分不清楚，沒

有明確規(guī)定由哪個(gè)部門負(fù)責(zé)實(shí)施。

（2）該大綱中沒有包括其制造過(guò)程中所需的焊接和無(wú)損檢驗(yàn)等特種工藝的控制

措施，因而這些工藝實(shí)施時(shí)沒有得到應(yīng)有的控制。

問題：

<1>.如何保證質(zhì)保大綱職責(zé)分配的完整性？

<2>.針對(duì)焊接和無(wú)損檢險(xiǎn)等特種工藝，質(zhì)保大綱應(yīng)提出什么要求？

正確答案：詳見解析

參考解析:V>,在制定大綱時(shí)，首先要將所執(zhí)行的工作任務(wù)和所承擔(dān)的質(zhì)量保

證活動(dòng)進(jìn)行分解，并根據(jù)各項(xiàng)活動(dòng)所承擔(dān)的任務(wù)（如銷售，設(shè)計(jì)和開發(fā)，加工

制造，采購(gòu)，質(zhì)保等），列出大綱活動(dòng)職能，將其職能分配給各個(gè)部門，制定

出“質(zhì)保職責(zé)分配一覽表”。并根據(jù)“質(zhì)保職責(zé)分配一覽表”對(duì)質(zhì)保大綱所規(guī)

定的職責(zé)進(jìn)行檢查和審評(píng)，以保證質(zhì)保大綱中質(zhì)保職責(zé)分配的完整性。

<2>.在設(shè)備制造中，焊接和無(wú)損檢驗(yàn)等特種工藝的控制措施是保證設(shè)備質(zhì)量的

關(guān)鍵。因此，在質(zhì)保大綱中應(yīng)制定該控制措施的詳細(xì)要求，如使用合格設(shè)備、

經(jīng)過(guò)評(píng)定的工藝、合格的材料、具有資格的人員等。

［問答題］8.某廠建造了一臺(tái)焚燒爐，專用來(lái)燒纖維、塑料、橡膠類的可燃的放

射性廢物（如勞保用品，桌面、地面的覆蓋物等）。運(yùn)行期間，卸灰系統(tǒng)經(jīng)常

發(fā)生堵塞。二年后，爐膛和尾氣系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞，焚燒爐不能再用，形成過(guò)早報(bào)

廢事件。

<1>.為什么發(fā)生焚燒爐過(guò)早報(bào)廢事件？

<2>.由該事件得到什么教訓(xùn)？

正確答案：詳見解析

參考解析：<1>.主要因?yàn)椋?/p>

使用的是一般焚燒爐，而焚燒的廢物中含有較大比例的塑料和橡膠類廢物（應(yīng)

選用裂解焚燒爐）。塑料和橡膠中含有氯、氟、硫、氮、磷等元素，焚燒時(shí)會(huì)

生成HC1、HF、氮氧化物、硫氧化物、磷氧化物及多種強(qiáng)腐蝕性酸性物質(zhì)，對(duì)焚

燒爐爐膛和尾氣系統(tǒng)有很強(qiáng)的腐蝕作用。

塑料、橡膠類物質(zhì)燃燒時(shí)會(huì)生成熔塊物，滴落在爐排上，造成爐排堵塞；

產(chǎn)生的焦油、油煙物會(huì)造成尾氣系統(tǒng)堵塞。

<2>.一定要控制焚燒廢物中塑料.、橡膠物的比例；

（1）含塑料、橡膠比例高的廢物，要選用專門的爐型，如熱解爐（裂解爐）；

（2）為了保證良好燃燒，塑料、橡膠類廢物，最好要切割成小塊或與廢棉織物

混合，要防止?fàn)t排和尾氣系統(tǒng)的堵塞；

（3）爐體和尾氣系統(tǒng)應(yīng)選用抗腐蝕性好的材料（不銹鋼、玻璃鋼）。

［問答題］9?某國(guó)已建立了比較完整的核工業(yè)體系。核燃料循環(huán)前段的鉗濃縮擴(kuò)

散裝置，15MW熱功率的反應(yīng)堆和核燃料循環(huán)后段的后處理示范裝置，上世紀(jì)90

年代都已達(dá)到設(shè)計(jì)壽期。該國(guó)宣布，現(xiàn)在這三種設(shè)施都已完成了一級(jí)退役，封

閉30-50年之后，實(shí)現(xiàn)二級(jí)和三級(jí)退役。

這種做法在同行之間引起了爭(zhēng)論：第一種觀點(diǎn)認(rèn)為核設(shè)施到達(dá)壽期后立即實(shí)施

退役；第二種觀點(diǎn)認(rèn)為核設(shè)施到達(dá)壽期后必須先封閉數(shù)十年后再退役；第三種

觀點(diǎn)認(rèn)為核設(shè)施退役應(yīng)該依據(jù)具體的核設(shè)施（核燃料循環(huán)前段、反應(yīng)堆、核燃

料循環(huán)后段）采取不同的退役策略。

<1>.你認(rèn)為該國(guó)宣布的退役策略是不是優(yōu)化方案？

<2》.你認(rèn)為上述三種觀點(diǎn)中哪種觀點(diǎn)更為合理，為什么？

正確答案：詳見解析

參考解析：<1>.核燃料循環(huán)前段、后段設(shè)施和反應(yīng)堆的退役，采取同一策略，

不是優(yōu)化方案。

（IAEA早期把核設(shè)施退役分為：監(jiān)督貯存、有限制開放和無(wú)限制開放三個(gè)等級(jí)

（分別稱為“三級(jí)退役”）。隨著人們對(duì)退役認(rèn)識(shí)的提高和退役技術(shù)的發(fā)展，

“三級(jí)退役”已逐漸棄之不用，現(xiàn)在IAEA把退役分為三種策略，即：立即拆

除、延緩拆除和就地埋葬）。

<2>.第三種觀點(diǎn)較為合理。核燃料循環(huán)前段、后段核設(shè)施與反應(yīng)堆退役應(yīng)該采

取不同策略。因?yàn)椋?/p>

前段核設(shè)施污染的主要核素是鈾（制:）、鐳和氫，后段核設(shè)施污染的主要核素

是鈾、杯、鏢和長(zhǎng)壽命裂變產(chǎn)物，延緩幾年、幾十年拆除，對(duì)降低工作人員受

照劑量受益不大，相反，長(zhǎng)期監(jiān)管費(fèi)用很大。因此，核燃料循環(huán)前段和后段設(shè)

施，退役策略應(yīng)該優(yōu)選立即拆除。

對(duì)于反應(yīng)堆，有許多短壽命核素，延緩拆除對(duì)降低受照劑量很有效。

但延緩拆除使系統(tǒng)包容性能降低、監(jiān)控儀表功能下降、輔助系統(tǒng)/支持系統(tǒng)能力

減弱或失效、熟悉設(shè)施人員及檔案流失等問題。所以，反應(yīng)堆退役采取立即拆

除還是延緩拆除應(yīng)根據(jù)各國(guó)政策和條件而定。

［問答題］10.某核承壓設(shè)備制造廠，在某反應(yīng)堆壓力容器接管安全端異種金屬焊

接中，焊縫出現(xiàn)質(zhì)量問題。經(jīng)查，焊絲的質(zhì)量是導(dǎo)致問題的原因之一。在焊絲

Inconel690的采購(gòu)過(guò)程中，先后與國(guó)外兩個(gè)供貨廠家進(jìn)行了接觸，廠家A生產(chǎn)

的lnconel690焊絲是國(guó)際上公認(rèn)比較好的，且有成功的經(jīng)驗(yàn)，而廠家B在國(guó)際

上沒有知名度，但價(jià)格廠家A比廠家B生產(chǎn)的焊絲每公斤貴10美元。經(jīng)對(duì)兩個(gè)

供貨廠家的比較，該制造廠選擇了國(guó)外廠家B。在驗(yàn)收過(guò)程中，該制造廠第一次

派了一名焊接技術(shù)人員進(jìn)行了源地驗(yàn)收，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度性能不滿足要