2016核電廠安全設(shè)計

2016目 背景(1.1- 目的(1.4- 范圍(1.6- 結(jié)構(gòu) (2.1- 設(shè)計中的輻射防護(2.6- 設(shè)計安全(2.8- 縱深防御(2.12- 在電廠整個壽期內(nèi)保持電廠設(shè)計的完整性(2.15- 要求1：電廠設(shè)計安全管理中的責(zé)任 要求2：電廠設(shè)計管理系統(tǒng)(3.2- 要求3：電廠設(shè)計在電廠整個壽期內(nèi)的安全性(3.5- 要求4：基本安全功能(4.1- 要求5：設(shè)計中的輻射防護(4.3- 要求6：核電廠的設(shè)計(4.5- 要求7：實施縱深防御(4.9- 要求9：經(jīng)證明的工程實踐(4.14- 要求10：安全評定(4.17- 要求11：建造規(guī)定 要求12：納入便于進行放射性廢物管理和退役的特性 電廠總體設(shè) 設(shè)計基 要求13：電廠狀態(tài)種類(5.1- 要求14：安全重要物項的設(shè)計基準(zhǔn) 要求15：設(shè)計限值 要求16：假想始發(fā)事件(5.5- 要求17：內(nèi)部和外部危害(5.15A- 要求18：工程設(shè)計規(guī)則 要求19：設(shè)計基準(zhǔn)事故(5.24- 要求20：設(shè)計擴展工況(5.27- 要求21：安全系統(tǒng)的實體分隔和獨立性 要求22：安全分類(5.34- 要求23：安全重要物項的可靠性(5.37- 要求25：單一故障準(zhǔn)則(5.39- 要求26：故障安全設(shè)計 要求27：支持服務(wù)系統(tǒng)(5.42- 要求28：安全運行的運行限值和條件 確保電廠壽期期間安全運行的設(shè) 檢查和監(jiān)測(5.45- 要求30：安全重要物項驗證(5.48- 要求31：老化管理(5.51- 人為因 要求32：確保操縱員最佳績效的設(shè)計(5.53- 其他設(shè)計考慮因 安全特性 要求36：電廠的撤離路線(5.64- 要求37：電廠通訊系統(tǒng)(5.66- 要求38：電廠出入控制 要求40：防止安全重要系統(tǒng)之間有害的相互作用(5.69- 安全分 要求42：電廠設(shè)計的安全分析(5.71- 電廠特定系統(tǒng)的設(shè) 反應(yīng)堆堆芯和相關(guān)特 要求43：燃料元件和燃料組件的性能(6.1- 要求45：反應(yīng)堆堆芯的控制(6.4- 要求46：反應(yīng)堆停堆(6.7- 反應(yīng)堆冷卻劑系 要求47：反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的設(shè)計(6.13- 要求50：反應(yīng)堆冷卻劑的凈化 要求52：反應(yīng)堆堆芯的應(yīng)急冷卻(6.18- 要求53：將熱量傳輸?shù)阶罱K熱阱(6.19A- 安全殼結(jié)構(gòu)和安全殼系 要求55：控制放射性從安全殼釋放(6.20- 要求56：安全殼隔離(6.22- 要求57：進入安全殼(6.25- 要求58：安全殼工況控制(6.27- 儀器儀表和控制系 要求59：提供儀器儀表 要求61：保護系統(tǒng)(6.32- 要求62：儀器儀表和控制系統(tǒng)的可靠性和可測試性(6.34- 要求63：基于計算機的設(shè)備在安全重要系統(tǒng)中的使用 要求64：保護系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相分離 要求65：主控室(6.39- 要求66：輔控室 要求67：現(xiàn)場應(yīng)急響應(yīng)設(shè)施 應(yīng)急電 要求68：能夠經(jīng)受住喪失廠外電源的設(shè)計(6.43- 支持系統(tǒng)和輔助系 要求70：熱傳輸系統(tǒng) 要求71：工藝取樣系統(tǒng)和事故后取樣系統(tǒng) 要求73：空調(diào)系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)(6.48- 要求74：消防系統(tǒng)(6.50- 要求76：橋式起重設(shè)備 其他功率轉(zhuǎn)換系 要求77：蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)、給水系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機(6.56- 放射性流出物和放射性廢物的處 要求78：廢物處理和控制系統(tǒng)(6.59- 要求79：流出物的處理和控制系統(tǒng)(6.61- 燃料裝卸和貯存系 要求80：燃料裝卸和貯存系統(tǒng)(6.64- 輻射防 要求81：輻射防護設(shè)計(6.69- 要求82：輻射監(jiān)測手段(6.77- 參與起草和審查的人 導(dǎo)本出版物替代2012年作為國際原子能機構(gòu)《安全標(biāo)準(zhǔn)叢書》第SSR-2/1號印發(fā)的“安全要求”出版物《核電廠安全：設(shè)計》1。它考慮了2006年出版的《基本安全原則》[1]。促進核安全的各種要求旨在確保達到許多現(xiàn)有核電廠和新核電廠的設(shè)計已經(jīng)提高到包括采取補充措施，以減輕涉及多重故障的復(fù)雜的系列事故和嚴(yán)重事故的影響。許多現(xiàn)有核電廠已經(jīng)加裝了具有新能力的互補系統(tǒng)和設(shè)備，以有助于預(yù)防嚴(yán)重事故和減新核電廠的設(shè)計現(xiàn)在明確包括了考慮嚴(yán)重事故假想方案和戰(zhàn)略，以促進對其進行管理。核電廠的設(shè)計還考慮了國家核材料衡算和控制系統(tǒng)相關(guān)要求和安保相關(guān)要求。安全措施和安保措施的一體化將有助于確保兩者之間不相互掣肘。 號，國際原子能機構(gòu)，維也納（2012年GSRPart4（Rev.1）號《設(shè)施和活動的安全評定》[2]）中具體涵蓋2章詳述安全目標(biāo)、34章規(guī)定對安全的主要技術(shù)設(shè)計準(zhǔn)保由核電廠引起的輻射危險水平保持在可合理達到的盡量低的要求。第5目標(biāo)（見《基本安全原則》[1]2.1段）：以及乏核燃料和放射性廢物的管理（見《基本安全原則》[1]2.2段。《基本安全原則》[1]2.30制訂了安全要求，并將執(zhí)行安全措施。安全原則是一套整體適用的廠在發(fā)生預(yù)計運行事件情況下的性能；(3事故工況。在進行這種分析的基應(yīng)當(dāng)采取各種措施，以便將所有運行狀態(tài)下的照射控制在可合理達盡管如此，但仍有可能發(fā)生事故。應(yīng)當(dāng)采取各種措施，以確保減輕事故的放射后果。此類措施包括：提供安全設(shè)施和安全系統(tǒng)；營運組織制訂事故管理規(guī)程；主管部門在可能的情況下制定并在必要時得到營運組織支持的廠外防護行動，以減輕發(fā)生事故情況下的照射。核電廠的安全設(shè)計必須適用采取實際措施減輕核事件或輻射事故對[1必須“實際上消除”可能導(dǎo)致高輻射劑量或大規(guī)模放射性釋放量的電廠系2輕微的放射后果。一個重要的目標(biāo)是采用技術(shù)手段限制甚至排除采取廠外防護行動以減輕放射后果的必要性，但負(fù)責(zé)部門或許仍會要求采取此類措施。 《基本安全原則》[1]3.31“縱深防御主要通過將一系列連續(xù)和獨立的防護層結(jié)合起來加以實施，并且在人員或環(huán)境可能受到有害影響之前，這些防護層必須不能失效。如果某一層保護或屏障失效，后續(xù)保護層或屏障就應(yīng)發(fā)揮作用。不同防御層的獨立效能是縱深防御的一個必要組成部分第一層級防御的目的是防止偏離正常運行和安全重要物項出現(xiàn)故障。這便導(dǎo)致提出了以下要求，即應(yīng)當(dāng)按照質(zhì)量管理實踐及適當(dāng)且經(jīng)過證明的工程實踐可靠且保守地進行電廠的選址、設(shè)計、建造、維護和運對部件的制造及電廠的建造進行質(zhì)量控制；以及對電廠進行調(diào)試。減少造成內(nèi)部危害可能性的設(shè)計方案有助于防止這一防御層級的事故。還要注意以下方面：與設(shè)計、制造、建造以及在役檢查、維護和測試有關(guān)的工藝和規(guī)程；使這些活動易于進行；電廠的運行方式；以及如何利用運行經(jīng)驗。對這一過程提供支持的方式是開展詳細的分析，以確定對電廠運行和維護的要求以及對運行和維護實踐質(zhì)量管理的要求。第四層級防御的目的是減輕第三層級縱深防御失靈所引起的事故后果。這通過防止此類事故發(fā)展和減輕嚴(yán)重事故后果來實現(xiàn)。嚴(yán)重事故情況中的安全目標(biāo)是，將僅需要采取時間長度和適用范圍有限的防護行動，以及避免或最大程度地減少廠外污染。需要“實際上消除”343如果某些工況的出現(xiàn)完全不可能，或者如果有很大的把握認(rèn)為這些工況極不可能出4此范疇的“早期放射性釋放”系將需要采取廠外防護行動但這些行動將未必適時產(chǎn)員或組織（即營運組織）[1]。2003年，國際核安全咨詢組已建議營運組織11核電廠建造和（或）從事對核電廠設(shè)計安全具有重要性活動的所有組織包括設(shè)計組織2233 國際原子能機構(gòu)《安全標(biāo)準(zhǔn)叢書》第GS-R-3號《設(shè)施和活動的管理系統(tǒng)》[8]確定44性控制；(2)從反應(yīng)堆和燃料貯存池排熱；(3)封閉放射性物質(zhì)，屏蔽輻射55必須按照監(jiān)管要求確定與相關(guān)類型電廠狀態(tài)有關(guān)的用于輻射防護66 設(shè)計必須做到確保借助適當(dāng)?shù)脑O(shè)計措施以及運行與退役實踐，使放射性廢物的產(chǎn)生和排放量從活度和體積兩個方面均保持在實際的最低水平。77設(shè)計必須充分考慮這樣的事實，即當(dāng)缺少某一層級防御時，多層級防御的存在并不是繼續(xù)運行的依據(jù)。必須保持所有層級的縱深防御措施始9在核電廠4.13A.縱深防御的各個層級必須盡實際可能相互獨立，以避免一個層級的8899在引入未經(jīng)證明的設(shè)計或特性的情況下，或在存在偏離成熟的工程實踐的情況下，必須通過適當(dāng)?shù)闹С中匝芯坑媱?、以實施具體的驗收標(biāo)準(zhǔn)進行的性能測試或仔細地研究從相關(guān)的其他應(yīng)用中獲得的運行經(jīng)驗來論證安全性。還必須盡實際可能在新設(shè)計或新特性或新實踐交付使用前對其進0安全評必須在設(shè)計過程中及早開始進行安全評定10，同時反復(fù)交替進行設(shè)1建造規(guī)2納入便于進行放射性廢物管理和退役的特10第GSRPart4（Rev.1）號[2]3電廠狀態(tài)種4安全重要物項的設(shè)計基5設(shè)計限6假想始發(fā)事7內(nèi)部和外部危5.15A.必須在適當(dāng)考慮對安全的其他影響的情況下設(shè)計和布置安全重要物5.15B.對于多機組電廠廠址，設(shè)計必須適當(dāng)考慮到特定危害導(dǎo)致對廠址上5.15A5.15A5.21A.電廠的設(shè)計還必須提供充分的裕度，以便在發(fā)生超出設(shè)計時所考慮5.15B8工程設(shè)計規(guī)9設(shè)計基準(zhǔn)事設(shè)計必須做到就設(shè)計基準(zhǔn)事故工況而言，電廠關(guān)鍵參數(shù)不超出特定設(shè)計限值。一個主要目標(biāo)必須是控制所有設(shè)計基準(zhǔn)事故，使之在廠內(nèi)和廠12在核電廠，“陡邊效應(yīng)”是這樣一種情況，即由于電廠參數(shù)出現(xiàn)微小偏差后導(dǎo)致電0設(shè)計擴展工必須對電廠開展有關(guān)設(shè)計擴展工況的分析13?？紤]設(shè)計擴展工況的13可使用最佳估計方案對電廠設(shè)計擴展工況進行分析（亦可根據(jù)國家的要求，使用更14如果某些工況的出現(xiàn)完全不可能，或者如果有很大的把握認(rèn)為這些工況極不可能出15防止或減輕在設(shè)計5.31A.設(shè)計必須做到，對于設(shè)計擴展工況，時間和適用范圍有限的防護行15為使電廠恢復(fù)安全狀態(tài)或減輕事故后果，可考慮利用電廠的整個設(shè)計能力或臨時利16如果某些工況的出現(xiàn)完全不可能，或者如果有很大的把握認(rèn)為這些工況極不可能出1安全系統(tǒng)的實體分隔和獨立必須酌情通過實體分隔、電氣隔離、功能獨立和通訊（數(shù)據(jù)傳輸）2安全分3安全重要物項的可靠4共因故5單一故障準(zhǔn)17用于某一安全組或安全系統(tǒng)時6故障安全設(shè)17“單一故障”系指導(dǎo)致某一系統(tǒng)或部件喪失執(zhí)行其預(yù)定安全功能能力的一個故障以7支持服務(wù)系8安全運行的運行限值和條9安全重要物項的校準(zhǔn)、測試、維護、維修、更換、檢查和監(jiān)0安全重要物項驗1老化管2確保操縱員最佳績效的設(shè)必須在核電廠設(shè)計過程初期就對人為因素包括人必須在核電廠設(shè)計過程初期就對人為因素包括人- 3多機組核電廠各機組的安全系統(tǒng)和設(shè)計擴展工況安全特4含有易裂變材料或放射性物質(zhì)的系5用于熱電聯(lián)供、產(chǎn)熱或海水淡化的核電伴有熱利用機組（如用于地區(qū)集中供熱的機組）和（或）6電廠的撤離路7電廠通訊系8電廠出入控9防止擅自接觸或干擾安全重要物0防止安全重要系統(tǒng)之間有害的相互作1電網(wǎng)與電廠之間的相互作2電廠設(shè)計的安全分18必須證明所設(shè)計的核電廠能夠滿足有關(guān)放射性19和早期放射性釋放18第GSRPart4（Rev.1）號[2]19在核電廠，“陡邊效應(yīng)”是這樣一種情況，即由于電廠參數(shù)出現(xiàn)微小偏差后導(dǎo)致電提供關(guān)于將防止出現(xiàn)電廠參數(shù)微小偏差可能造成電廠工況很大變化3燃料元件和燃料組件的性20在核電廠，“陡邊效應(yīng)”是這樣一種情況，即由于電廠參數(shù)出現(xiàn)微小偏差后導(dǎo)致電4反應(yīng)堆堆芯的結(jié)構(gòu)能5反應(yīng)堆堆芯的控6反應(yīng)堆停7反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的設(shè)8反應(yīng)堆冷卻劑壓力邊界的過壓保9反應(yīng)堆冷卻劑的裝0反應(yīng)堆冷卻劑的凈電廠必要系統(tǒng)的能力必須以規(guī)定的允許燃料泄漏量設(shè)計限值為基礎(chǔ)，并留有一定的保守裕度，以確保能夠以可實際合理的盡量低的回路活度水平運行電廠，同時確保滿足使放射性釋放處于可合理達到的盡量低的水平并低于管理排放限值的要求。1反應(yīng)堆堆芯的余熱排2反應(yīng)堆堆芯的應(yīng)急冷包殼或燃料完整性的限制性參數(shù)（如溫度）6.18段的要求。3將熱量傳輸?shù)阶罱K熱6.19A.傳輸熱量的系統(tǒng)必須在它們須滿足熱量傳輸功能的電廠所有狀態(tài)下6.19B.對于其嚴(yán)重性超出設(shè)計所考慮的源于廠址危害評價的嚴(yán)重性的自然4反應(yīng)堆安全殼系(1)在運行狀態(tài)和事故工況下密封放射性物質(zhì)；(2)保護反應(yīng)堆免于外部自然事件和人因事件的影響；(3)在運行狀態(tài)和事故工況下屏蔽輻射。5控制放射性從安全殼釋6安全殼隔21安全殼隔離閥或逆6.22段中所述安6.22段中所述的安全殼隔離要求存在例外情況。7進入安全8安全殼工況控21多數(shù)情況下，一個安全殼隔離閥或逆止閥安裝在安全殼外部，另一個安裝在安全殼6.28A.必須為防止在電廠所有狀態(tài)下安全殼結(jié)構(gòu)完整性的喪失作出設(shè)計準(zhǔn)6.28B.22恢復(fù)從安全殼排熱之229提供儀器儀0控制系1保護系2儀器儀表和控制系統(tǒng)的可靠性和可測試必須盡可能實際地使用必要時包括自檢能力在內(nèi)的可測試性、故障以防止某個安全功能的喪失。3基于計算機的設(shè)備在安全重要系統(tǒng)中的使必須根據(jù)系統(tǒng)的安全重要性采用高質(zhì)量的硬件和軟件并利用最佳實4保護系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相分5主控6.40A.主控室的設(shè)計必須提供充分的裕度，以防范其嚴(yán)重性超出設(shè)計所考666.39段關(guān)于采取適當(dāng)措施和提供足夠信息以保護人員免于各種危7現(xiàn)場應(yīng)急響應(yīng)設(shè)23提供有關(guān)核電廠及其周邊環(huán)境的重要電8能夠經(jīng)受住喪失廠外電源的設(shè)23國際原子能機構(gòu)《安全標(biāo)準(zhǔn)叢書》第GSRPart7號《核或輻射應(yīng)急的準(zhǔn)備與響應(yīng)》6.44A.備用電源必須能夠提供必要的電力，以便在喪失廠外電源和應(yīng)急供6.44B.6.44C.備用電源必須獨立于應(yīng)急電源并在實體上與應(yīng)急電源相分離。備用D.在發(fā)生喪失交流電電源情況下，必須維持供電的持續(xù)性，以監(jiān)測電24的設(shè)計A.設(shè)計還必須包括能夠安全使用非永久性設(shè)備恢復(fù)必要電力供應(yīng)的特24原動機是在接到驅(qū)動裝置的命令后將能量轉(zhuǎn)化為動作的部件（如發(fā)動機、螺線管操259支持系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)的性0熱傳輸系1工藝取樣系統(tǒng)和事故后取樣系2壓縮空氣系3空調(diào)系統(tǒng)和通風(fēng)系4消防系5照明系6橋式起重設(shè)這種設(shè)備只能在規(guī)定電廠狀態(tài)下使用（通過起重機安全聯(lián)鎖裝置7蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)、給水系統(tǒng)和汽輪發(fā)電8廢物處理和控制系9流出物的處理和控制系0燃料裝卸和貯存系26出現(xiàn)可導(dǎo)致早期放射性釋放或大規(guī)模放射性釋放的工況的可能26如果某些工況的出現(xiàn)完全不可能，或者如果有很大的把握認(rèn)為這些工況極不可能出6.68A.1輻射防護設(shè)輻射危險保持在可合理實現(xiàn)的盡量低的水平28；必須保持燃料包殼的完整2728第GSRPart3號[9]2輻射監(jiān)測手對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的放射影響（如有定核安全和輻射防護系列》（2007年版）能夠確?；景踩δ?，并能夠使基本安全功能維持足夠長的時間，以供實施旨在實現(xiàn)安全狀態(tài)的措施。預(yù)計運行事 設(shè)計基準(zhǔn)事無明 發(fā)生堆燃料降 熔事設(shè)計擴展工況包括無明顯燃料降質(zhì)事件中的工況和堆芯熔化反應(yīng)堆處于次臨界，并能夠長時間確?；景踩δ芎褪惯@些功能保持穩(wěn)定。R. 斯洛伐克共和國核監(jiān)管局（斯洛伐克Z.M. 伊朗原子能組織（伊朗伊斯蘭共和國I. N. 英國能源生產(chǎn)公司（英國B. 阿?，m集團（法國J.S. D.J 球床模塊式反應(yīng)堆（南非M.El- B. Suez-Tractebel能源公司（比利時J.M. 輻射防護和核安全研究所（法國G.L 法國替代能源和原子能委員會（法國T. M. S.G 印度核電公司（印度C 加拿大核安全委員會（加拿大M.L. 輻射和核安全管理局（芬蘭M. 日本原子能安全組織（日本L.Kurkowski G.Le 聯(lián)邦核監(jiān)管局（阿拉伯聯(lián)合酋長國T. 日本原子能安全組織（日本M. 裝置和反應(yīng)堆安全公司（德國T. 原子力安全和保安院（日本R. 立陶宛能源研究所（立陶宛J.R. 法國核安全管理局（法國R. 國家核電安全檢查局（立陶宛A 核管理委員會（美利堅合眾國C. M. 國家核活動管制委