Fort Calhoun核電站是美國(guó)內(nèi)布拉斯加州密蘇里河畔一座典型的內(nèi)陸核電站，采用直流循環(huán)冷卻，建設(shè)有1臺(tái)燃燒工程公司（CE公司）設(shè)計(jì)的壓水堆機(jī)組。該核電站曾經(jīng)因?yàn)?011年洪水事故而出名， 2013年12月17日該機(jī)組開始了20年的延壽運(yùn)行。該廠址也建設(shè)有干式乏燃料儲(chǔ)存庫(kù)

一、項(xiàng)目概況

1、SITE/廠址位置：

Ft. Calhoun, NE (19 miles N of Omaha, NE) in Region IV，內(nèi)布拉斯加州卡爾洪堡東北向（內(nèi)布拉斯加州奧馬哈北方向19英里），監(jiān)管IV區(qū)，經(jīng)緯度41°31′13″N 96°4′38″W。

圖1： Fort Calhoun核電站地理位置圖

圖2：Fort Calhoun核電站全景圖

2、業(yè)主/運(yùn)營(yíng)商：

Owner/業(yè)主：Omaha Public Power District，奧馬哈公共電力社區(qū)（簡(jiǎn)稱OPPD，核電網(wǎng)址：http://www.oppd.com/Nuclear/index.htm ）

Operator/運(yùn)營(yíng)商： Omaha Public Power District，奧馬哈公共電力社區(qū)（簡(jiǎn)稱OPPD，核電網(wǎng)址：http://www.oppd.com/Nuclear/index.htm ）；2012年8月1日，已與EXelon簽署運(yùn)營(yíng)委托協(xié)議！

3、建設(shè)情況：

Construction Start Date/建造開工日期：#1,- 06/07/1968；

First Criticality Date/首次臨界日期：#1,-08/06/1973；

First Grid Connection/首次并網(wǎng)日期：#1,-08/25/1973；

Commercial Operation Date/商運(yùn)日期： #1,-09/26/1973；

Construction cost/建造費(fèi)用（$）：待查；

Architect(s)/設(shè)計(jì)商：Gibbs & Hill & Durham & Richardson；

4、反應(yīng)堆簡(jiǎn)介

Reactor Type/堆型： #1：Pressurized Water Reactor 壓水堆

Licensed MWt/許可堆功率(MWt)： #1:1,500；

Gross Capacity/銘牌功率（MWe)：#1：512；

Design Net Capacity/設(shè)計(jì)上網(wǎng)凈功率（MWe)：#1：478；

Reactor Vendor/Type/反應(yīng)堆供應(yīng)商/型號(hào)： #1：Combustion Engineering，燃燒工程公司；

Containment Type/安全殼形式：Dry, Ambient Pressure；

二、核電站運(yùn)行情況

1、執(zhí)照情況：

運(yùn)行執(zhí)照：#1,-08/09/1973；

延壽申請(qǐng)：#1,-11/04/2003；

執(zhí)照有效期：#1,-08/09/2033；

堆型：#1, Pressurized Water Reactor 壓水堆；

許可堆功率(MWt)： #1：1,500；

運(yùn)行執(zhí)照: #1, 05000285；

2、反應(yīng)堆運(yùn)行情況

Electricity Supplied/上網(wǎng)電量（TW.h）：#1：119.69；

Energy Availability Factor/能力因子（%）：#1：77.4；

三、Fort Calhoun核電站綜述

1、Fort Calhoun核電站位于內(nèi)布拉斯加州卡爾洪堡的密蘇里河畔，是一個(gè)濕廠址。該核電站于2011年4月停堆，開始了近乎3年的運(yùn)營(yíng)和安全系統(tǒng)改造。2013年12月17日美國(guó)卡爾洪堡核電站（ Fort Calhoun）唯一的壓水堆機(jī)組獲NRC批準(zhǔn)在延壽后首次并網(wǎng)，開始了20年的延壽運(yùn)行。

圖3：Fort Calhoun核電站洪水圍困

（使用了橡膠氣墊壩防洪）

2、2003年，OPPD提出了延壽申請(qǐng)，2006年，卡爾洪堡核電站進(jìn)行了壓力容器頂蓋、蒸發(fā)器、穩(wěn)壓器和汽輪機(jī)低壓缸、主變的更換。

3、恰逢卡爾洪堡核電站停堆換料大修改造期間，2011年6月遭遇了歷史性洪水（央視：http://news.cntv.cn/world/20110627/110656.shtml ），由于火災(zāi)導(dǎo)致了乏燃料水池90分鐘短暫因斷電而失去冷卻，洪水事件和著火停電事件被NRC認(rèn)定為近些年來(lái)比較嚴(yán)重的事件，NRC對(duì)此給予了嚴(yán)厲的批評(píng)（http://www.omaha.com/apps/pbcs.dll/article—AID=/20120511/NEWS01/705119889），要求電站至少停運(yùn)到2012年秋季完成整改后才能重新啟動(dòng)。在洪水期間由于水文氣象預(yù)報(bào)及時(shí)，且按照計(jì)劃實(shí)施了應(yīng)對(duì)預(yù)案，核安全總體得到保障！NRC于2013年8月9日正式批復(fù)同意了其延壽申請(qǐng)！OPPD正式啟動(dòng)了延壽運(yùn)行的各項(xiàng)準(zhǔn)備，包括執(zhí)照申請(qǐng)和聽證（http://www.fema.gov/news-release/2013/11/25/fort-calhoun-nuclear-station-exercise-process-be-discussed-public-meeting ）

4、Fort Calhoun核電站總體運(yùn)行績(jī)效一般，2007年#1機(jī)組能力因子達(dá)到100%，但2011年開始的大修卻因安全問題被一直推延，停運(yùn)近3年。

5、Fort Calhoun核電站廠址周邊設(shè)置了低密度人口限制區(qū)（LPZ，備注類似于中國(guó)的規(guī)劃限制區(qū)，半徑為10英里/約16公里，2010年，LPZ內(nèi)人口20,639人，10年內(nèi)人口增長(zhǎng)率為50.2%，屬于人口增長(zhǎng)較快的廠址），廠址50英里以內(nèi)的人口達(dá)到953,410，50英里內(nèi)的大城市為人口多達(dá)408,958奧馬哈（距廠址18英里，約29公里）。

圖4：Fort Calhoun核電站周邊人口分布

四、博主評(píng)論

1、2011年Fort Calhoun核電站的洪水事件非常值得研究，包括美國(guó)的氣象預(yù)測(cè)、NRC的相關(guān)監(jiān)督和安排、OPPD的應(yīng)對(duì)措施等。

2、美國(guó)核管會(huì)在福島核事故（海嘯導(dǎo)致核電站被淹）以及卡爾洪堡核電站2011年洪水事故后仍然根據(jù)業(yè)主改進(jìn)情況進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，彰顯了科學(xué)決策的精神和敢于擔(dān)當(dāng)?shù)淖黠L(fēng)，值得我們核安全和行業(yè)主管部門學(xué)習(xí)！

3、國(guó)內(nèi)核電行業(yè)更應(yīng)該值得學(xué)習(xí)的地方是OPPD如何針對(duì)這樣一個(gè)廠址進(jìn)行改造，如何在公眾聽證會(huì)時(shí)與公眾交流。

五、附錄:Fort Calhoun核電站和Cooper核電站2011洪水過程簡(jiǎn)介

（本附錄資料主要摘自于核能行業(yè)協(xié)會(huì)資深專家周如明教授的文章）

2011年6月份，美國(guó)密蘇里河沿岸的兩個(gè)核電廠遭遇了被洪水圍困的事件，洪水位已經(jīng)接近這兩個(gè)核電廠址的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位。由于這次洪水圍困事件是在日本福島核事故后發(fā)生的事件，引起了核能界和社會(huì)公眾的廣泛關(guān)注。

卡爾洪堡核電廠所在的密蘇里河段的多年平均流量約為1150m³/s。電廠的取水量占河流平均流量的2%，占河流最低流量的4%。電廠所在河段寬182m，水深4.5m。庫(kù)珀核電廠所在的密蘇里河河段的多年平均流量為1194m³/s，河寬244m，水深8.5m。

卡爾洪堡核電廠和庫(kù)珀核電廠所在地區(qū)的年降水量為28.37英寸（720mm）。密蘇里河全長(zhǎng)1960英里（3136km），全河有7個(gè)大壩，其中的Gavins Point大壩控制卡爾洪堡核電廠和庫(kù)珀核電廠所在河段的流量。

1． 2011年夏季密蘇里河的洪水泛濫情況

2011年夏季，在蒙大拿州和北達(dá)科他州的強(qiáng)降雨加上落基山脈的雪融水，使得密蘇里下游水位上漲。在幾周的時(shí)間里密蘇里河上游流域降水達(dá)到6-12英寸（150-300mm），幾乎是全年的降水量。同時(shí)，山上積雪融水的徑流是正常年景的兩倍，河水沖了下去，在6月初越過了密蘇里州西北部的堤壩，促使當(dāng)局敦促附近居民離開他們的家園。（有報(bào)道說(shuō)，這次密蘇里河上游洪水已經(jīng)導(dǎo)致北達(dá)科他州的約4500個(gè)家庭失去家園，約25000個(gè)房屋被水淹）。

美國(guó)陸軍工程兵部隊(duì)（U.S. Army Corps of Engineers，即USACE）確定對(duì)南達(dá)科他州的Gavins Point水庫(kù)進(jìn)行泄洪，泄洪流量達(dá)到160000cfs（4528m³/s）。USACE指出，這樣的泄洪流量要保持到8月中旬。

2． 核電廠的應(yīng)急措施與安全評(píng)價(jià)

在美國(guó)，核電廠的防洪設(shè)計(jì)按照NRC安全導(dǎo)則RG1.59進(jìn)行。每個(gè)核電廠按照可能最大洪水PMF確定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位。

（1）卡爾洪堡核電廠

卡爾洪堡核電廠設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位為1009.5英尺M(jìn)SL（307.7m，MSI是指平均海平面以上的高度，下面不一一提及），安全殼廠房的廠坪標(biāo)高為1014英尺（309.1m）。電廠于4月7日停堆換料。2011年6月6日08:00，電廠的業(yè)主OPPD向美國(guó)NRC提交了事件報(bào)告，說(shuō)明密蘇里河水位上漲到1004英尺（306.0m），但預(yù)測(cè)不會(huì)超過1009英尺（307.5m）。

卡爾洪堡核電廠于6月6日進(jìn)入“異常事件通告（Notification of Unusual Event）”的應(yīng)急狀態(tài)，這是美國(guó)核電廠4個(gè)應(yīng)急響應(yīng)類別中最低的一個(gè)類別。

圖5-2 Fort Calhoun核電廠被密蘇里河洪水圍困（近景）

卡爾洪堡核電廠的業(yè)主OPPD為了應(yīng)對(duì)密蘇里河的洪水上漲，用砂袋壘砌屏障保護(hù)開關(guān)站和其他廠房，同時(shí)筑起了充水的橡膠護(hù)堤（見圖）來(lái)保護(hù)電廠的主要建筑物。充水護(hù)堤高8英尺（2.4m），底寬16英尺（4.9m），設(shè)計(jì)可抵御6英尺（1.8m）高的洪水。此外，運(yùn)來(lái)了新的備用應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)，水泵和消防設(shè)備等?，F(xiàn)場(chǎng)已有的柴油燃料罐已經(jīng)裝滿，2個(gè)額外的燃料罐已經(jīng)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。如果現(xiàn)場(chǎng)完全喪失電源，臨時(shí)氣動(dòng)泵可以使冷卻水循環(huán)通過堆芯和乏燃料水池。OPPD還表示，卡爾洪堡核電廠正處在停堆狀態(tài)，在8月份洪水退走前不會(huì)重新啟動(dòng)。

圖5-3 Fort Calhoun核電廠的充水護(hù)堤

NRC接到卡爾洪堡核電廠的事件報(bào)告后，立即增派了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督員，使現(xiàn)場(chǎng)共有5個(gè)監(jiān)督人員和NRC的一個(gè)處級(jí)首席官員（a branch chief）。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督人員的全面檢查，NRC在其網(wǎng)站上發(fā)布消息，指出電廠的能力沒有降低，盡管河水水位升高。

然而，在6月26日1:25，2000英尺（～600m）長(zhǎng)的充水護(hù)堤因意外原因（原因仍在調(diào)查中）破漏坍塌，約2英尺（～60cm）的水沖向安全殼廠房和變壓器廠房，使水位達(dá)到1006英尺（306.6m）。由于安全殼廠房的廠坪標(biāo)高為1014英尺（309.1m），且在廠房?jī)?nèi)外筑有4英尺（1.2m）高的屏障，可以承受這2英尺的水位上升。充水護(hù)堤坍塌后，電廠將電源供應(yīng)切換到應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電，這是一項(xiàng)保護(hù)性措施，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)變壓器廠房的混凝土壩有滲漏。直至6月26日中午，恢復(fù)了外部電源供應(yīng)。

現(xiàn)場(chǎng)的NRC監(jiān)督人員表示，盡管電廠水位增加了2英尺，但卡爾洪堡核電廠的情況是可控的。6月27日，NRC主席Gregory Jaczko到達(dá)卡爾洪堡核電廠現(xiàn)場(chǎng)檢查，再次表示盡管卡爾洪堡核電廠喪失充水護(hù)堤，但沒有對(duì)核安全造成威脅。

3．信息公開

密蘇里河洪水圍困卡爾洪堡核電廠和庫(kù)珀核電廠的事件是在日本福島核事故后發(fā)生的，引起了核能界和社會(huì)公眾的普遍關(guān)注。除了NRC監(jiān)督人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查以及NRC發(fā)言人和NRC主席對(duì)這兩個(gè)核電廠給出明確的評(píng)估外，兩個(gè)電廠的業(yè)主均十分注重事件的信息公開。他們?cè)诟髯缘木W(wǎng)站上通報(bào)事件的演變情況，說(shuō)明電廠采取的防護(hù)措施，并且明確地告訴公眾，在這次事件中沒有放射性物質(zhì)向密蘇里河釋放。

在整個(gè)事件過程中，OPPD和NPPD還盡量利用各種媒體公開信息以及與公眾溝通。例如，哥倫布報(bào)社（Columbus Telegram）向OPPD和NPPD提交了公眾問題清單，并在6月23日的星報(bào)上刊登了這兩個(gè)公司的回答。公眾提出的問題涉及洪水事件的狀態(tài)、電廠為應(yīng)對(duì)事件做了什么努力，電廠現(xiàn)在有什么風(fēng)險(xiǎn)，有的還要求將這兩個(gè)核電廠的洪水事件與日本福島核事故進(jìn)行比較。

OPPD和NPPD對(duì)公眾的問題做了一一回答，其中一些問答的內(nèi)容摘錄如下。

— 很多公眾從照片中看到兩個(gè)電廠處在洪水圍困中，他們問，這兩個(gè)電廠有風(fēng)險(xiǎn)嗎？OPPD和NPPD均指出，現(xiàn)在的洪水低于廠址的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位，安全殼廠房的廠坪標(biāo)高提供了進(jìn)一步的裕度。

— 有公眾問，庫(kù)珀核電廠的沸水堆設(shè)計(jì)與日本福島第一核電廠的沸水堆有很多相同之處，是否會(huì)發(fā)生類似福島第一核電廠那樣的核事故。NPPD的回答是“極不可能”。NPPD解釋說(shuō)：在庫(kù)珀核電廠的設(shè)計(jì)中已經(jīng)對(duì)密蘇里河的洪水進(jìn)行了設(shè)防，盡管庫(kù)珀核電廠的沸水堆是BWR-4型，且采用MarkⅠ型安全殼，但庫(kù)珀核電廠設(shè)計(jì)有汽動(dòng)冷卻劑泵和電池組用于堆芯冷卻。NPPD還說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)共有3臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)，并且貯備了足夠的燃料（共有63500加侖的燃料），可供應(yīng)急柴油機(jī)至少運(yùn)行40天。NPPD強(qiáng)調(diào)，庫(kù)珀核電廠有應(yīng)對(duì)超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件的策略緩解日本福島第一核電廠那樣的嚴(yán)重事故。

— 有公眾問，如果洪水淹了卡爾洪堡核電廠，對(duì)周圍地區(qū)居民會(huì)產(chǎn)生什么風(fēng)險(xiǎn)？OPPD回答指出，卡爾洪堡核電廠是安全的，周圍地區(qū)居民受到的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自洪水，而不是我們的核電廠。