作為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)場所的核電廠，若發(fā)生意外，除造成生命財(cái)產(chǎn)的損傷外，輻射在空間上的巨大擴(kuò)散時(shí)間上的長久影響會(huì)帶來更多的安全問題，且還會(huì)造成民眾心理上的恐慌。因此，核電廠安全監(jiān)控系統(tǒng)的建置，通常都會(huì)以最高級(jí)最嚴(yán)格的層級(jí)來處理，本文將詳細(xì)介紹核電廠的安防解決方案。

核能發(fā)電廠(Nuclearpowerplant)以下簡稱核電廠，其發(fā)電原理與火力發(fā)電類似，利用鈾燃料進(jìn)行核裂變產(chǎn)生的高熱加熱鍋爐的水，使水變成高溫產(chǎn)生高壓水蒸氣，再以蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。因核能發(fā)電沒有火力燃燒所產(chǎn)生的二氧化硫及二氧化碳等環(huán)境破壞氣體而被稱為干凈能源，但從包括最近的日本福島地震在內(nèi)的多次核能災(zāi)害來看，干凈之余卻有太多安全隱患存在，因而相較于其他的發(fā)電形式，核電廠的安全應(yīng)用與管制層級(jí)必須高出很多。

安防設(shè)計(jì)規(guī)劃重點(diǎn)原則

核能發(fā)電廠不論在哪一個(gè)國家都被視為高度安全防護(hù)的場所，不管是人為破壞行為還是天災(zāi)，都會(huì)在核能電廠的安全規(guī)劃考慮中。其安防解決方案設(shè)計(jì)的重點(diǎn)原則分為阻絕、管制、偵檢、判斷與處置等五項(xiàng)：第一是要從遠(yuǎn)處開始就要阻絕一切可能對核電廠有安全危害的人或事物;第二若無法阻絕必須接觸則必須做好管制，對人、車、物的來去動(dòng)向要能充份掌握;第三偵檢是對包含人車及物品的偵測檢查，并且進(jìn)出發(fā)電廠都要有偵測檢查，包含金屬物偵檢及輻射量偵檢二種，以避免違禁品進(jìn)出輻射污染人及物情況發(fā)生;第四判斷，透過影像監(jiān)控系統(tǒng)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程探測器進(jìn)行畫面或狀態(tài)的直觀判斷以作為后續(xù)處理的依據(jù);第五處置則是各種安防系統(tǒng)對各種應(yīng)急事件都能做到主動(dòng)或被動(dòng)的啟動(dòng)或告警反應(yīng)。

安全危害有那些?

了解核能電廠的安全重點(diǎn)后，再把核電廠由外到內(nèi)的環(huán)境及設(shè)備操作的危險(xiǎn)因子做一個(gè)分析，供整體安全解決方案設(shè)備及措施的選用參考。核電廠環(huán)境結(jié)構(gòu)特性：一般核電廠都會(huì)建置在穩(wěn)固的海岸邊，因?yàn)楹朔磻?yīng)爐需要大量海水來進(jìn)行冷卻，所以核能電廠通常設(shè)置海水取水口及排水口，包括防止大汛潮的防波堤及閘門所構(gòu)筑的一個(gè)取水區(qū)及執(zhí)行抽取大量海水的動(dòng)力泵房，這是一個(gè)接近但卻與電廠相對獨(dú)立的區(qū)域，與水力發(fā)電的取水口一樣具有高度重要性，不容許有人入侵或雜物進(jìn)入取水管道。再來是整個(gè)核電廠的外圍周界部分的最外層，一般核電廠從外到內(nèi)依照環(huán)境與作業(yè)區(qū)的重要性，都會(huì)設(shè)置四道的周界防范(最外層的一般作業(yè)區(qū)、第二層保護(hù)區(qū)、第三層只限制特定人員進(jìn)出的禁制區(qū)、第四最重要的核反應(yīng)堆體的緊急區(qū))。其后還有臨時(shí)堆放反應(yīng)爐的核廢料桶區(qū)及儲(chǔ)存區(qū)，與火電廠鍋爐及蒸氣機(jī)區(qū)同樣是非常重要的安全防范區(qū)域;同時(shí)主變壓器區(qū)與電力開關(guān)廠也是整個(gè)核能電廠的安全危害重點(diǎn)。這些重點(diǎn)都必須依據(jù)安全五原則來進(jìn)行整體安全系統(tǒng)規(guī)劃與布建的，以下筆者將逐一說明核電廠的整體安防解決方案內(nèi)容。

整體安全監(jiān)控布建說明

核能電廠因位處濱海區(qū)而受到海風(fēng)帶來的鹽害，同核電廠設(shè)備一樣，安防監(jiān)控設(shè)備也必須考慮到自身對于這種環(huán)境的適應(yīng)性，建置過核電廠的工程商一定都體會(huì)過這種環(huán)境對于設(shè)備的嚴(yán)苛要求。核電廠分為壓水式核能發(fā)電廠(PWR發(fā)電廠)、沸水式核能發(fā)電廠(BWR發(fā)電廠)、核能發(fā)電廠(AGR發(fā)電廠)、重水減速重水冷卻型核能發(fā)電廠等型式，但在建筑結(jié)構(gòu)與配置上基本是相似的，因此安全解決方案的規(guī)劃也是一致的。

海水泵房區(qū)

海水泵房主要是抽取經(jīng)過攔污柵隔離雜物后的海水，將海水送到反應(yīng)爐蒸汽機(jī)做蒸汽冷卻用。此區(qū)域會(huì)有機(jī)組故障、人員入侵游泳或垂釣、潮水過大或風(fēng)浪過大問題，監(jiān)控設(shè)備須監(jiān)控海水潮汐及水位、取水口的閘門開啟關(guān)閉的大小偵測、攔污閘及扒污機(jī)是否正常運(yùn)作、抽水泵的壓力與轉(zhuǎn)速溫度，另外整個(gè)海水泵房的供電系統(tǒng)及備用電力也要納入監(jiān)控中，以免電力中斷后備用電力無法啟動(dòng)，致使蒸汽鍋爐溫度上升產(chǎn)生氫氣進(jìn)而發(fā)生爆炸。

對抽水泵進(jìn)調(diào)節(jié)控制時(shí)需要影像遙控遙測的DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)看與監(jiān)控，除了用PLC及DCS來監(jiān)控設(shè)備外，此區(qū)域的影像攝像機(jī)必須采用具有PTZ功能且必須是抗鹽份的SS316不銹鋼材質(zhì)，并必須具有紅外線輔助照明及夜視遠(yuǎn)程監(jiān)控的能力，以防止有人非法進(jìn)入取水口防波堤區(qū)域進(jìn)行捕魚垂釣或破壞行為，同時(shí)可管制整個(gè)海水泵房區(qū)域四周的周界狀況。由于所處鹽份較高金屬性的圍籬偵測系統(tǒng)并不適用，此處周界防范系統(tǒng)以多道光束的主動(dòng)式探測器架設(shè)于圍墻頂部來達(dá)到周界入侵檢測安全要求。