Fort Calhoun核電站是美國內(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，建設有1臺燃燒工程公司（CE公司）設計的壓水堆機組。該核電站曾經(jīng)因為2011年洪水事故而出名， 2013年12月17日該機組開始了20年的延壽運行。該廠址也建設有干式乏燃料儲存庫

一、項目概況

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/運營商：

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

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

3、建設情況：

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/商運日期： #1,-09/26/1973；

Construction cost/建造費用（$）：待查；

Architect(s)/設計商：Gibbs & Hill & Durham & Richardson；

4、反應堆簡介

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/設計上網(wǎng)凈功率（MWe)：#1：478；

Reactor Vendor/Type/反應堆供應商/型號： #1：Combustion Engineering，燃燒工程公司；

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

二、核電站運行情況

1、執(zhí)照情況：

運行執(zhí)照：#1,-08/09/1973；

延壽申請：#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；

運行執(zhí)照: #1, 05000285；

2、反應堆運行情況

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，是一個濕廠址。該核電站于2011年4月停堆，開始了近乎3年的運營和安全系統(tǒng)改造。2013年12月17日美國卡爾洪堡核電站（ Fort Calhoun）唯一的壓水堆機組獲NRC批準在延壽后首次并網(wǎng)，開始了20年的延壽運行。

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，2006年，卡爾洪堡核電站進行了壓力容器頂蓋、蒸發(fā)器、穩(wěn)壓器和汽輪機低壓缸、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 ），由于火災導致了乏燃料水池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認定為近些年來比較嚴重的事件，NRC對此給予了嚴厲的批評（http://www.omaha.com/apps/pbcs.dll/article—AID=/20120511/NEWS01/705119889），要求電站至少停運到2012年秋季完成整改后才能重新啟動。在洪水期間由于水文氣象預報及時，且按照計劃實施了應對預案，核安全總體得到保障！NRC于2013年8月9日正式批復同意了其延壽申請！OPPD正式啟動了延壽運行的各項準備，包括執(zhí)照申請和聽證（http://www.fema.gov/news-release/2013/11/25/fort-calhoun-nuclear-station-exercise-process-be-discussed-public-meeting ）

4、Fort Calhoun核電站總體運行績效一般，2007年#1機組能力因子達到100%，但2011年開始的大修卻因安全問題被一直推延，停運近3年。

5、Fort Calhoun核電站廠址周邊設置了低密度人口限制區(qū)（LPZ，備注類似于中國的規(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)人口增長率為50.2%，屬于人口增長較快的廠址），廠址50英里以內(nèi)的人口達到953,410，50英里內(nèi)的大城市為人口多達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、博主評論

1、2011年Fort Calhoun核電站的洪水事件非常值得研究，包括美國的氣象預測、NRC的相關監(jiān)督和安排、OPPD的應對措施等。

2、美國核管會在福島核事故（海嘯導致核電站被淹）以及卡爾洪堡核電站2011年洪水事故后仍然根據(jù)業(yè)主改進情況進行客觀評價，彰顯了科學決策的精神和敢于擔當?shù)淖黠L，值得我們核安全和行業(yè)主管部門學習！

3、國內(nèi)核電行業(yè)更應該值得學習的地方是OPPD如何針對這樣一個廠址進行改造，如何在公眾聽證會時與公眾交流。

五、附錄:Fort Calhoun核電站和Cooper核電站2011洪水過程簡介

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

2011年6月份，美國密蘇里河沿岸的兩個核電廠遭遇了被洪水圍困的事件，洪水位已經(jīng)接近這兩個核電廠址的設計基準洪水位。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公眾的廣泛關注。

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1960英里（3136km），全河有7個大壩，其中的Gavins Point大壩控制卡爾洪堡核電廠和庫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，在蒙大拿州和北達科他州的強降雨加上落基山脈的雪融水，使得密蘇里下游水位上漲。在幾周的時間里密蘇里河上游流域降水達到6-12英寸（150-300mm），幾乎是全年的降水量。同時，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，促使當局敦促附近居民離開他們的家園。（有報道說，這次密蘇里河上游洪水已經(jīng)導致北達科他州的約4500個家庭失去家園，約25000個房屋被水淹）。

美國陸軍工程兵部隊（U.S. Army Corps of Engineers，即USACE）確定對南達科他州的Gavins Point水庫進行泄洪，泄洪流量達到160000cfs（4528m³/s）。USACE指出，這樣的泄洪流量要保持到8月中旬。

2． 核電廠的應急措施與安全評價

在美國，核電廠的防洪設計按照NRC安全導則RG1.59進行。每個核電廠按照可能最大洪水PMF確定設計基準洪水位。

（1）卡爾洪堡核電廠

卡爾洪堡核電廠設計基準洪水位為1009.5英尺MSL（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NRC提交了事件報告，說明密蘇里河水位上漲到1004英尺（306.0m），但預測不會超過1009英尺（307.5m）。

卡爾洪堡核電廠于6月6日進入“異常事件通告（Notification of Unusual Event）”的應急狀態(tài)，這是美國核電廠4個應急響應類別中最低的一個類別。

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為了應對密蘇里河的洪水上漲，用砂袋壘砌屏障保護開關站和其他廠房，同時筑起了充水的橡膠護堤（見圖）來保護電廠的主要建筑物。充水護堤高8英尺（2.4m），底寬16英尺（4.9m），設計可抵御6英尺（1.8m）高的洪水。此外，運來了新的備用應急柴油發(fā)電機，水泵和消防設備等。現(xiàn)場已有的柴油燃料罐已經(jīng)裝滿，2個額外的燃料罐已經(jīng)運到現(xiàn)場。如果現(xiàn)場完全喪失電源，臨時氣動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重新啟動。

圖5-3 Fort Calhoun核電廠的充水護堤

NRC接到卡爾洪堡核電廠的事件報告后，立即增派了現(xiàn)場監(jiān)督員，使現(xiàn)場共有5個監(jiān)督人員和NRC的一個處級首席官員（a branch chief）。根據(jù)現(xiàn)場監(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）長的充水護堤因意外原因（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，使水位達到1006英尺（306.6m）。由于安全殼廠房的廠坪標高為1014英尺（309.1m），且在廠房內(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。充水護堤坍塌后，電廠將電源供應切換到應急柴油發(fā)電機發(fā)電，這是一項保護性措施，因為發(fā)現(xiàn)變壓器廠房的混凝土壩有滲漏。直至6月26日中午，恢復了外部電源供應。

現(xiàn)場的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到達卡爾洪堡核電廠現(xiàn)場檢查，再次表示盡管卡爾洪堡核電廠喪失充水護堤，但沒有對核安全造成威脅。

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公眾的普遍關注。除了NRC監(jiān)督人員到現(xiàn)場檢查以及NRC發(fā)言人和NRC主席對這兩個核電廠給出明確的評估外，兩個電廠的業(yè)主均十分注重事件的信息公開。他們在各自的網(wǎng)站上通報事件的演變情況，說明電廠采取的防護措施，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日的星報上刊登了這兩個公司的回答。公眾提出的問題涉及洪水事件的狀態(tài)、電廠為應對事件做了什么努力，電廠現(xiàn)在有什么風險，有的還要求將這兩個核電廠的洪水事件與日本福島核事故進行比較。

OPPD和NPPD對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電廠處在洪水圍困中，他們問，這兩個電廠有風險嗎？OPPD和NPPD均指出，現(xiàn)在的洪水低于廠址的設計基準洪水位，安全殼廠房的廠坪標高提供了進一步的裕度。

— 有公眾問，庫珀核電廠的沸水堆設計與日本福島第一核電廠的沸水堆有很多相同之處，是否會發(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：在庫珀核電廠的設計中已經(jīng)對密蘇里河的洪水進行了設防，盡管庫珀核電廠的沸水堆是BWR-4型，且采用MarkⅠ型安全殼，但庫珀核電廠設計有汽動冷卻劑泵和電池組用于堆芯冷卻。NPPD還說明現(xiàn)場共有3臺應急柴油發(fā)電機，并且貯備了足夠的燃料（共有63500加侖的燃料），可供應急柴油機至少運行40天。NPPD強調(diào)，庫珀核電廠有應對超設計基準事件的策略緩解日本福島第一核電廠那樣的嚴重事故。

— 有公眾問，如果洪水淹了卡爾洪堡核電廠，對周圍地區(qū)居民會產(chǎn)生什么風險？OPPD回答指出，卡爾洪堡核電廠是安全的，周圍地區(qū)居民受到的風險來自洪水，而不是我們的核電廠。