为什么美国深度关注核电厂地震危险性分析和概率安全评估(下)

安全文化

全世界都在说“全球性转向核电的期望巳经一去不复返”了,究其原因,皆在于核电的安全所系。其实核电所需要的安全,是一种“自我批评的安全文化”,以及“对可能忽略的危险永无止境地探索”。

大家知道,文化是一种社会现象,是人们长期创造形成的产物。文化同时又是一种历史现象,是社会历史的积淀物。确切地说,文化是指一种人文传统、一种自然习俗、一种生活方式、一种行为规范、—种思维方式、一种价值观念。所谓核电的“安全文化”,就是将核电的安全意识不仅融入到我们的自觉和不自觉的全部行为里,而且自觉地在个人、集体、机构、行业、国家的各个层面里,不断地进行自我批评和自我反思。这种自我批评和自我反思的目标行为就是分析、评估、预测、报告,并杜绝任何可能“忽略的危险”。基于这样的核电安全文化,我们就不难理解为什么美国深度关注核电厂的地震危险性分析和概率安 全评估了。

地震研究的对象起了变化

大量事实说明,地球变得好动了。20世纪,6级以上地震总共为3,600次,而在21世纪的前10年,已有1,200次。其中,8级地震20世纪是平均每年一次,可是在21世纪,8 级地震成了地球的常客。专家提出,太平洋在以后的30年里进入“拉马德雷冷位相期”, 强震和飓风会结伴而来。2012年末,“桑迪”飓风独闯美国东部,美国东部26个运行反应堆个个谨小慎微。其中,8个严阵以待,3个被迫逼停。地震的研究也发生了变化。地震的板块运动诱发机制已经拓展到天体相互作用的领域,以及海洋水层温差等的复杂研究。诸如太平洋漏斗学说和海沟东移的探测,更使地震变得深不可测。地震的变化使人类丝毫不能懈怠。所以,即使是地震的一些变化端倪,人们也必须永无止境地去探索和应对。

地震研究的结果起了变化

地震危险性分析是核电设计的重要前提。例如,美国发现中东部转核电厂的地震反应谱在高頻范围内安全条件有隐患,为避免抗震设计的缺陷,必须重新评估其抗震安全。又如,当今巳经有I2个反应堆经历了燃料损伤或堆芯部分溶化的事故。这样,全球582个反应堆实际的平均堆芯溶化率,应为1/1,300堆年。其中,115个沸水堆已达1/1,000堆年。显然,这些统计事实改变了原先抗震评估的结论,抗震安全评估势在必行。再如,在福岛灾难后,一方面是因为堆芯熔化率分析必须重估,另一方面是因为自动停堆的“冗余”概念受到了挑战。这样,抗震安全评估的结果,就无法回避地震概率危险性分析的结果。即使这种因为自我批评和反思所引起的成本是巨大的,人类也无法拒绝。

地震研究的方法起了变化

方法指为解决某种问题,达到某种目的,而采取的工作途径、步骤和手段。我们不妨还是以全美重作地震危险分析为题。大家知道,美国花了半个世纪,才完成了地震概率安全评估的作业,并获得“符合继续逬行监管评估的风险准则”这个结论。但是,美国为何不惜再重作呢?其实,美国并非想要否定它40年完成的地震概率安全评估,而是既希望保护历史成果,又决心减少人因失误。在重估地震危险工作中,美国核监管委员会在工作途径上强调原始输入,规定重作地震危险性曲线和地震动反应谱;在工作步骤上强调判据比较,用严格规定路径和细化定量判据,达到保留历史成果和提高工作效率的结果;在工作手段上强调结果核查,需进行电厂巡查和同行评审两项任务,其意在杜绝人因失误。福岛灾难以后,美国对抗震安全评估三易其稿,这种对自己过去决定的甄别和纠错就是安全文化的实践。

地震研究的内涵起了变化

地震是一个小概率事件。然而地震的破坏力度和破坏速度,叠加它的二次灾难和关联灾难,不仅可以直击堆芯的控制和冷却,还可以形成超大规模的社会灾难。所以,抓住了地震灾难这个最具系统性、完整性和真实性的对象研究,也就抓住了纵深安全防御体系的核心主体,即地震的特殊研究产生了普遍的安全意义。美国全部运行核电厂将用六年完成厂址地震危险性分析,电厂地震反应计算,地震概率安全评估或抗震裕度评估,以及极为严格的电厂巡查。美国正是采用这种反复、长期、深入的行为,锲而不舍地、真正地实施着“预防为主”的安全战略。它不仅提升了应对超设计基准事件的能力,探索着可能忽略的危险,更为重要的是地震研究改变了核电安全的攻防地位,使人类掌握了主动权。

在这个世界上,任何的错误都是人因失误。而“自我批评的安全文化”以及“对可能忽略的危险永无止境地探索”是人因失误的唯一克星。

资源情愫

在美国近30年,最使笔者震撼的是这个国度广袤的资源。这种震撼完全相异于技术广厦的触摸和社会形态的探求。它既是一种立体的对比,也是一种犀利的剖析;它既是一种巨大的撞击,也是一种强制的灌注。正是这种资源,才使美国核电工业有一个自然而又完整的生态环境。

积累,资源的形成

积累是资源形成的全部原因。它需要巨大的经济投入和开阔的时间空间,以及不断的自我批评和实际的价值目标。那种将资源视为货架上的商品,那种试图在一个晚上、一次对话、一个问题里获得自己全部需求的做法,是不能取信于人的,也是无法形成自主资源的。就抗震安全评估体系的建立来说,美国的投入几近百年。几代美国人正是在这种巨大投入下,平静地在深度和广度中积累,形成抗震安全评估的资源。更重要的是,为了资源,美国人甚至拿起分析、反思和甄别的思想武器,严格审度自身可能的人因失误。以至对花了40年才完成的全美抗震安全评估,做了一个翻天覆地的决定:全部重新评估! 在资源的积累中,批评和自我批评显然是一个不可多得的强大人文武器。

专业,资源的质量

专业是资源质量的重要标尺。专业质量标准必须具有实用性、重复性、包容性和系统性。实用是一种基本的价值,而且它具有生命期。短命存在不但不能提供价值,反而可能引发灾难。专业的重复性指专业的实施过程可以再现。这种再现常常不是映像的结果,而具有一定程度的变化和创新。专业的包容性指专业所具备的融入实际、融入应用、融入过程的能力。专业的系统性指其理论联系实际的完整性和合理性。如美国新定义的抗震安全评就是一个高质量的资源,它用规定统一了重估的方法和步骤,它用判据保护了40年中可能积累的成果,它用分析处理了过去堆芯熔化率分析结果,它用文件将理论融于实际之中。所以,这个专业案例堪称一个资源的典范。

集合,资源的结构

集合是美国资源结构的特点之一。在核电集合中,分子之大,可以诸如西屋或燃料组件;分子之小,可以独立一人或力学计算。美国的小公司、小团体、小联合数量之大,实属世界之最。非但如此,这个集合没有清晰的边界线。只要严格执行美国机械工程师协会 (ASME)标准,美国核电少有排他性。动态组合、分工明确、管理优化、标准统一是这个集合的最大特点。它是教育的成果,文化的传承;它既将核电融入社会之中,也限制了核电的疯长和衰落。在地震危险性分析的顶级专家中,有世界级的水坝专家,有大师级的力学专家,有转战各种科研机构的独行者,也有结伴专门作抗震安全评估的小分队;他们是群星璀璨、珠联璧合的世界资源,不是做大做强、斗智斗勇的社会产品。这就是集合,就是美国资源的结构。

界面,资源的管理

要使用资源,就需要管理。要研究资源管理,就需要研究管理界面。原因很简单,资源在美国也是稀缺的。要将资源变成工程的支柱、应用的核心、研究的灵魂和使用的价值,这无疑是一种技术,一种集专业掌控和管理艺术的技术极品。非此,何以管得好资源,何以形成界面?界面管理作为一种高度的集成化管理,它不仅要面对计划制定、内容调整和细节实现,还要面对技术交流、工程进度和费用支付,界面管理要实现的是在精细管理实现中,在项目平稳展开中,从容不迫地消灭人因失误,安静和谐地实现资源使用。所以,界面管理本身就是一种极度稀缺的资源。当人们用商业头脑、思辨算式、产权所得去谈工论价时,他们失去的是时间、质量、标的和价值,因为他们不懂资源管理也需要资源。

前些天,笔者遇到一位知名的中国核电专家,他对笔者说了下面这段话:

我常常听到这样的报告,说某项目“好了”。意思就是结束了。我会问所有的人,“好了”是什么意思?是指你自己认为“好了”,还是专家评审认为“好了”;是用户认为“好了”,还是核安全局认为“好了”。我们要的是实事求是的结论。有些西说是“好了”,其实言过其实。有很多是知其然,而不知其所以然。所以我们要学习别人是如何做事的,特别是别人是如何管理的。

这是一段非常朴素的话。他也是讲了他的资源之情愫。

人因失误

人因失误是一个凝聚了很多内涵的命题,它同时也是分析和结论。对干核电安全思考来说,它其实是形影不离地伴随着我们,给予我们痛苦、彷徨、忧虑、震撼的幽灵。很多人都对笔者说,美国人的生活理念是享受生活。其实,将人因失误作为终身的思考,是笔者周围很多朋友的一种享受。

核电界有一种特别使笔者崇拜的思维是,将自然灾难模拟成一种破坏的假定,然后去面对它。那种人定胜天的乐观向上,那种知难而上的人间勇气,让笔者从心里感受到世间还真有英雄。笔者就是因为这种精神才会被核电所吸引。他们将人因失误看似一块牛排横刀竖叉,然后用犀利的牙齿撕裂咬碎它们,用唾液胃肠去消化它们,给核电安全带去血液、营养和精气神!笔者知道他们是人类的极少数,但正是结识了他们,笔者才理解了真理永远掌握在少数人手里。

40年前,当笔者看到佳林·库普曼斯(Tjalling C. Koopmans)的中文介绍摘句时,就激动得不行。因为佳林先生是“资源最优分配理论的杰出代表”,而“资源最优分配”六个字深深打动了笔者的心。但是,现在最使笔者感动的,不光是资源最优分配,还有美国面对人因失误的精细防范:美国核监管委员会(NRC)要求所有根据2012年“三个命令和一个咨询函”所重新完成的、核电厂地震危险性分析和概率安全评估,必须再经过有资质的“同行审查”,否则不予认可。这种对人因失误的批评和自我批评真是叫绝。因为,任何一个人类的认知,不仅需要经历理论、技术、装备、应用的完整积累,而且还需要经历人文、社会、历史、发展的完整积累。非此,何以消灭人因失误?

从崇拜英雄,到崇拜思维;从崇拜技术,到崇拜资源。要解决好人因失误,开拓资源、 用好资源是必不可少的。资源,作为一种综合成果,它既包括人才,又包括亊物;既包括思想,又包括装备;甚至还包括环境、文化、教育、习俗等看起来与资源无关的东西。如地震危险性分析和地震概率安全评估,你接触到的资源越多、层次越高,才会越觉得要融入世界范围里去,才会期望成为世界核工业的成员,才有可能看明白世界资源。减少人因失误,特别是核电的人因失误需要全世界参与解题。

这就是为什么笔者既享受面对人因失误的分析和处理,也专注开发界面管理的理论和实践的原因。

美国鲍威技术有限公司总经理  张家倍

脱稿于  休斯敦

定稿于  中国上海

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