GB 15146.8-1994 反應(yīng)堆外易裂變材料的核臨界安全 堆外操作、貯存、運(yùn)輸輕水堆燃料單元的核臨界安全準(zhǔn)則

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

反應(yīng)堆外易裂變材料的核臨界安全

堆外操作、貯存、運(yùn)輸輕水堆

燃料單元的核臨界安全準(zhǔn)則

GB15146.8一94

Nuclearcriticalitysafetyforfissilematerialsoutsidereactors

-Criticalitysafetycriteriaforthehandling,storage

andtransportationofLWRfuelunitoutsidereactors

1主腸內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了堆外操作、貯存和運(yùn)輸輕水堆嫌料單元的核臨界安全基本要求和準(zhǔn)則。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于輕水堆然料單元的堆外操作、貯存和運(yùn)輸。

2引用標(biāo)準(zhǔn)

GB11806放射性物質(zhì)安全運(yùn)輸規(guī)定

EJ279超臨界事故報(bào)警系統(tǒng)性能要求及其檢驗(yàn)規(guī)定

3術(shù)語(yǔ)

3.1受控參數(shù)

需要將其限制在規(guī)定范圍以內(nèi)的能影響次臨界度的某種參數(shù)。

3.2燃料元件

用于輕水堆的、以核燃料為主要成分且結(jié)構(gòu)上獨(dú)立的最小構(gòu)件，它的形狀有棒狀、板狀或球狀等。

3.3燃料單元

操作、貯存或運(yùn)輸時(shí)，作為單個(gè)物件對(duì)待的物體。它可以是單根燃料元件、燃料組件、裝在罐內(nèi)的乏

燃料或密集在一起的一批燃料元件。

3.4陣列

由適當(dāng)?shù)氖侄伪３值?、燃料單元的任意固定排列?/p>

4一般安全準(zhǔn)則

4.1必須按有關(guān)的管理規(guī)定對(duì)核燃料單元的操作、貯存、運(yùn)輸進(jìn)行核臨界安全設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)分析，保證在

正常條件和可信的異常條件下，嫉料單元的操作、貯存或運(yùn)輸?shù)暮伺R界安全。

注:正常條件和可信的異常條件的例子見附錄A,

4.2必須按照可信的會(huì)使反應(yīng)性達(dá)到最大的嫌料設(shè)計(jì)參數(shù)、陣列尺寸、燃料單元操作程序、慢化條件和

反射條件等進(jìn)行核臨界安全分析。

4.3對(duì)輻照史和輻照條件已知的燃料單元，可以根據(jù)實(shí)際的輻照史和輻照條件考慮燃料的然耗，但要

留有一定的裕量。

國(guó)家技術(shù)監(jiān)仔局1994一07一07批準(zhǔn)

1995一01一01實(shí)施

GB15146.8一94

對(duì)輻照史和輻照條件未知的燃料單元，若燃料單元的反應(yīng)性隨輻照而下降，則必須按未輻照過(guò)的燃

料單元考慮;若燃料單元的反應(yīng)性隨輻照而增加，則必須按燃料單元可能達(dá)到的最大反應(yīng)性考慮。

4.4必須按有關(guān)規(guī)定將相應(yīng)的核臨界安全分析和核臨界安全設(shè)計(jì)寫成書面文件，這種文件必須內(nèi)容齊

全、條理清楚，足以使審評(píng)者作出獨(dú)立的判斷。

4.5核臨界安全分析文件和核臨界安全設(shè)計(jì)文件必須明確規(guī)定核臨界安全所依賴的受控參數(shù)及其設(shè)

計(jì)限值和操作限值。

4.6對(duì)于操作、貯存或運(yùn)輸燃料單元的新項(xiàng)目，其核臨界安全分析文件和核臨界安全設(shè)計(jì)文件必須經(jīng)

過(guò)獨(dú)立的審評(píng)。

4.7在進(jìn)行操作、貯存和運(yùn)輸?shù)木唧w作業(yè)前，作業(yè)單位必須核實(shí)已有條件與4.4條和4.5條描述的或

規(guī)定的條件和限值相符。

4.8必要時(shí)可以用就地測(cè)量中子增殖的方法證實(shí)操作、貯存、運(yùn)輸中所出現(xiàn)陣列的次臨界性。

4.9操作、貯存、運(yùn)輸燃料單元時(shí)應(yīng)貫徹雙偶然事件原則，即至少要有兩個(gè)不大可能發(fā)生變化的、彼此

獨(dú)立的操作、貯存或運(yùn)輸?shù)臈l件同時(shí)或先后發(fā)生變化時(shí)才可能發(fā)生臨界事故。

4.10可以用在燃料單元、構(gòu)件、設(shè)備內(nèi)加入中子吸收劑的辦法確保核臨界安全、但必須采取控制措施，

使毒物保持預(yù)定的分布和濃度。當(dāng)使用液態(tài)吸收劑時(shí)，由于難以實(shí)施這種控制，使用時(shí)必須特別小心。對(duì)

于含有可燃毒物的燃料單元，在確定其需要考慮的反應(yīng)性最大的條件時(shí)也必須特別小心。

4.11應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定是否需要設(shè)置臨界報(bào)警裝置，若需要設(shè)置則應(yīng)按EJ279的要求選擇及布置

這種裝置。

4.12廠外操作、暫存、運(yùn)輸燃料單元還必須符合GB11806的要求。

5核臨界安全措施

5門行政管理措施

5.1.1操作、貯存、運(yùn)輸時(shí)必須符合有關(guān)的核臨界安全一般行政管理規(guī)定。

5.1.2必須對(duì)操作、維修、管理人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核，使其明了工作范圍內(nèi)的核臨界安全責(zé)任。

5.1.3管理部門必須制定控制核臨界用的操作細(xì)則。

5.1.4對(duì)于經(jīng)常性的作業(yè)必須至少一年復(fù)審一次，以便查明各項(xiàng)規(guī)程是否得到遵守，操作、貯存和運(yùn)輸

條件是否有影響核臨界安全的變動(dòng)。

作業(yè)復(fù)審必須由對(duì)作業(yè)不直接負(fù)責(zé)的核臨界安全專業(yè)人員與作業(yè)人員協(xié)商進(jìn)行。

5.1.5必須制定應(yīng)急規(guī)程并報(bào)經(jīng)管理部門批準(zhǔn)。對(duì)緊急事件要作出響應(yīng)的各有關(guān)單位必須知道可能會(huì)

遇到的情況，這些單位應(yīng)參與制定與其有關(guān)的響應(yīng)行動(dòng)規(guī)程。

5.2技術(shù)措施

可以通過(guò)控制與易裂變系統(tǒng)有效增殖系數(shù)k,有關(guān)的一個(gè)或幾個(gè)因素來(lái)保證核臨界安全。采取這些

控制方式時(shí)必須有可靠的措施確保這種控制的實(shí)現(xiàn)。

6確定受控今教次臨界限值的準(zhǔn)則

61如果有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可用，必須根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定次臨界限值。當(dāng)沒(méi)有可直接應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)值時(shí)，可由計(jì)

算導(dǎo)出次臨界限值，但計(jì)算方法必須是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證并證明為有效的。

6.2在用分析方法計(jì)算許可的最大中子增殖系數(shù)k。時(shí)，必須滿足下述不等式:

k,成k。一Ak。一Ak。一Akm

式中:k,—在所有正常條件或可信的異常條件或事件情況下，被評(píng)價(jià)系統(tǒng)的最大許可中子增殖系數(shù)

的計(jì)算值;

Gs15146.8一94

kc—用特定計(jì)算方法對(duì)若干個(gè)基準(zhǔn)臨界實(shí)驗(yàn)(基準(zhǔn)臨界實(shí)驗(yàn)在物理組成、構(gòu)形、核特性、反射層

等方面應(yīng)該與被評(píng)價(jià)的系統(tǒng)相類似)進(jìn)行計(jì)算而得到的kd,的平均值，若對(duì)各個(gè)臨界實(shí)驗(yàn)進(jìn)

行計(jì)算而得到的各個(gè)kN,值隨某一參數(shù)呈現(xiàn)某種變化趨勢(shì)，則k。值必須在對(duì)計(jì)算值進(jìn)行最

佳擬合的基礎(chǔ)上依靠外推求得;

Ak,—對(duì)k，的容許偏差留的裕量，這種容許偏差是由下述情況引起的:計(jì)算k，時(shí)計(jì)算方法本身的

不確定度、材料組成的容許誤差和機(jī)加工的容許公差、對(duì)材料或幾何條件近似處理所引起

的不確定度;

Ak,—給k。的不確定度留的裕量，這種不確定度是由下述原因造成的:臨界實(shí)驗(yàn)的不確定度、計(jì)

算k。時(shí)計(jì)算方法本身的不確定度、當(dāng)k。是由外推至實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)范圍之外而得時(shí)引起的不確

定度、對(duì)幾何條件、材料的近似處理所引起的不確定度;

Akm—為確保k.為次臨界值而另外附加的裕量。

GB15146.8一94

附錄A

操作、貯存和運(yùn)翰瀚料單元時(shí)需要考慮的核臨界安全因案

(參考件)

在進(jìn)行操作、貯存和運(yùn)輸燃料單元的核臨界安全分析時(shí)，一般要考慮燃料的設(shè)計(jì)參數(shù)、貯存陣列的

尺一寸、燃料操作程序、慢化和反射條件等，要確保所考慮的狀態(tài)是可信的反應(yīng)性最大的狀態(tài)。4.1條要求

考慮與受控參數(shù)有關(guān)的正常條件和可信的異常條件并考慮各種不確定度(包括設(shè)計(jì)的容許偏差)。有代

表性的參數(shù)和條件如下:

Al燃料元件的參數(shù)

a.易裂變材料的含量、形態(tài)、密度、核特性和分布，

b可燃毒物的成分、密度和分布(注意:含有可燃毒物的已輻照燃料的反應(yīng)性可以超過(guò)未輻照燃

料的反應(yīng)性);

。燃料元件的幾何條件，及包殼的材料和尺寸;

d燃料元件內(nèi)可影響反應(yīng)性的其他材料。

A2燃料單元的組成

燃料元件數(shù)目及其在燃料單元內(nèi)的位置

燃料單元的尺寸;

可能存在的其他材料。

樂(lè)b，C

A3陣列參數(shù)

燃料單元之間的距離;

撼料單元之間的固定的中子毒物;

陣列內(nèi)的結(jié)構(gòu)材料和可能存在的其他材料(核特性、數(shù)量、位置和尺寸);

燃料單元的裝卸對(duì)陣列參數(shù)的影響。

么阮心止

A4慢化條件

然料單元內(nèi)和燃料單元之間的可信慢化條件，例如，干法貯存時(shí)存在的塑料墊片或可能存在的其他

慢化材料(雪、工作人員等);在水下貯存燃料單元時(shí)水的密度和溫度的狀況包括因沸騰形成的空隙的狀

況。

A5反射層和相互作用條件

反射層的成分、形狀和位置;

與其他易裂變材料的相互作用。

樂(lè)b.

A6異常條件和率故條件

地震、爆炸、火災(zāi)、水淹等引起的后果;

燃料單元位置異常;

燃料或容器跌落，或燃料架轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)翻倒等事故引起的幾何變形;

因喪失毒物或因慢化、幾何、反射等條件變化引起的可信事故;

廠外運(yùn)輸時(shí)，G