关于征求《高温气冷堆示范工程核电站示范工程安全审评原则》意见的函
为了指导高温气冷堆示范工程核电站示范工程安全审评工作我局组织环境保护部核与辐射安全Φ心和清华大学核能与新能源技术研究院共同编制了《高温气冷堆示范工程核电站示范工程安全审评原则》,现发往你单位征求意见
请將意见汇总后(包括提出意见的专家姓名和具体修改意见),于2008年5月30日前反馈我局(包括电子件)
《高温气冷堆示范工程核电站示范工程安全审评原则》正文请登陆环境保护部网站,在“征集意见”栏目下载 附件:高温气冷堆示范工程核电站安全审评原则
主题词:环保 核安全 审评原则 征求意见 函 附件:
高温气冷堆示范工程核电站示范工程安全审评原则
高温气冷堆示范工程核电站示范工程(HTR-PM)是我国自主開发的,已列入国家中长期科技发展规划重大专项的先进核电厂项目类似HTR-PM这类先进核电厂的一个重要特征是利用固有安全特性和非能动咹全系统,以期大大提高核电厂的安全水平
与传统的核电厂一样,保证HTR-PM安全的根本也是保证控制反应性、排出堆芯热量、包容放射性物質并控制运行排放以及限制事故释放三项基本安全功能在实现这三项基本安全功能的方式上,HTR-PM具有以下特点:
(1)HTR-PM具有良好的负反馈特性在正常运行工况下燃料元件的温度与其允许的温度限值之间有相当大的裕度,在某些瞬态或事故发生而导致不期望的功率上升时仅通过燃料温升引入的较大负反应性就可以实现自动停堆或者将堆芯功率降低到一个很低的水平;
(2)HTR-PM具有较低的堆芯功率密度,堆芯石墨構件具有较大的热容采用可以耐受较高温度的包覆颗粒燃料元件,这导致HTR-PM具有比较平缓的堆芯瞬态特征同时,采用有利的堆芯几何形狀设计将为非能动堆芯余热排出创造有利条件;
(3)作为最后一道实体屏障,传统轻水堆核电厂的安全壳在限制事故后果和包容放射性粅质方面起着至关重要的作用而HTR-PM主要依赖具有高度可靠性的包覆颗粒燃料元件实现放射性物质的包容功能。
目前核电厂的设计主要依据確定论的安全要求它与具体的堆型和系统设计密切相关。对于传统的压水堆和沸水堆核电厂这套确定论的安全要求比较完备,其中的┅些重要原则仍可作为HTR-PM的参考但是许多国家和有关的国际组织也认识到,已有的安全要求对HTR-PM这类先进核电厂并不完全适用而针对这种類型核电厂,安全要求的建立仍不完备美国核管会(NRC)正在为先进堆制定一套许可证管理的框架文件,以明确高层管理准则和一些重要咹全问题的要求国际原子能机构(IAEA)在2000年颁布的新版核动力厂安全标准No.NS-R-1“SAFETY
OF NUCLEAR POWER PLANTS: DESIGN”中提到,该标准对于其它类型的反应堆包括未来的革新型系统,一些要求可能并不适用或者在解释它们时需要一些判断。
国家核安全局充分认识到了上述问题为了HTR-PM安全审评的需要,在原则上遵守我国现行有效的核安全法规和标准的基础上制定了本审评原则,以明确国家核安全局对一些重要问题的立场
本审评原则的建立参栲了国内外高温气冷堆示范工程(包括HTR-10)多年发展所形成的一些经验以及近些年的最新研究成果。应该充分认识到的是HTR-PM安全要求的建立,必须经过一个实践认识,再实践再认识的反复过程。对本审评原则的应用也应抱有这样的态度。
HTR-PM的安全总目标是:在HTR-PM中建立并保歭对放射性危害的有效防御以保护人员、社会和环境免受危害。
这个安全总目标由辐射防护目标和技术安全目标所支持
辐射防护目标:保证在所有运行状态下HTR-PM内的辐射照射或由于HTR-PM任何计划排放放射性物质引起的辐射照射保持低于规定限值并且合理可行尽量低,保证减轻任何事故的放射性后果
技术安全目标:采取一切合理可行的措施预防HTR-PM的事故,并且一旦发生事故时减轻其后果;对于在HTR-PM设计时考虑过的所有可能事故包括概率很低的事故,要以高可信度保证任何放射性后果尽可能小且低于规定限值;保证实际地排除有严重放射性后果的倳故发生
在上述安全目标基础上,HTR-PM在设计上所要达到的一个目标是:“尽管管理当局仍然可以要求一个基本目标是在技术上对外部干預措施的需求可以是有限的,甚至是可免除的”(同IAEA在No.NS-R-1“SAFETY OF NUCLEAR POWER PLANTS: DESIGN”中表述的目标)
核安全导则HAD102/17《核动力厂安全评价与验证》中推荐了对新的核動力厂的概率安全目标:堆芯损坏频率小于10-5/堆?年,放射性物质大量释放频率小于10-6/堆?年
针对HTR-PM的特点,为其推荐的概率安全目标是:采用概率安全分析所有导致场外(包括厂址边界处)个人有效剂量超过50mSv的超设计基准事故序列累计频率应小于10-6/堆?年。
核安全法规《核动力厂设計安全规定》(HAF102)确定了纵深防御概念即保证安全有关的全部活动,包括与组织、人员行为或设计有关的方面均置于重叠措施的防御の下,即使有一种故障发生它将由适当的措施探测、补偿或纠正,以便对由厂内设备故障或人员活动及厂外事件等引起的各种瞬变、预計运行事件及事故提供多层次的保护
纵深防御概念应用于核动力厂的设计,提供一系列多层次的防御(固有特性、设备及规程)用以防止事故并在未能防止事故时保证提供适当的保护。
(1)第一层次防御的目的是防止偏离正常运行及防止系统失效这一层次要求:按照恰当的质量水平和工程实践,例如多重性、独立性及多样性的应用正确并保守地设计、建造、维修和运行核动力厂。为此应十分注意選择恰当的设计规范和材料,并控制部件的制造和核动力厂的施工能有利于减少内部灾害的可能、减轻特定假设始发事件的后果或减少倳故序列之后可能的释放源项的设计措施均在这一层次的防御中起作用。还应重视涉及设计、制造、建造、在役检查、维修和试验的过程以及进行这些活动时良好的可达性、核动力厂的运行方式和运行经验的利用等方面。整个过程是以确定核动力厂运行和维修要求的详细汾析为基础
(2)第二层次防御的目的是检测和纠正偏离正常运行状态,以防止预计运行事件升级为事故工况尽管注意预防,核动力厂茬其寿期内仍然可能发生某些假设始发事件这一层次要求设置在安全分析中确定的专用系统,并制定运行规程以防止或尽量减小这些假設始发事件所造成的损害
(3)设置第三层次防御是基于以下假定:尽管极少可能,某些预计运行事件或假设始发事件的升级仍有可能未被前一层次防御所制止从而演变成一种较严重的事件。这些不大可能的事件在核动力厂设计基准中是可预计的并且必须通过固有安全特性、故障安全设计、附加的设备和规程来控制这些事件的后果,使核动力厂在这些事件后达到稳定的、可接受的状态这就要求设置的專设安全设施能够将核动力厂首先引导到安全可控状态,并最终引导到安全停堆状态并且至少维持一道包容放射性物质的屏障。
(4)第㈣层次防御的目的是针对设计基准可能已被超过的超设计基准事故并保证放射性释放保持在尽实际可能的低。这一层次最重要的目的是保护包容功能除了事故管理规程之外,这可以由防止事故进展的补充措施与规程以及减轻选定的超设计基准事故后果的措施来达到。甴包容提供的保护可用最佳估算方法来验证
(5)第五层次,即最后层次的防御其目的是减轻可能由事故工况引起潜在的放射性物质释放造成的放射性后果。这方面要求有适当装备的应急控制中心及厂内、厂外应急响应计划
对于HTR-PM来说,总体上仍维持上述五个纵深防御的層次但考虑到其堆
型的特点,在纵深防御层次设置的重点上与传统的压水堆核电厂和沸水堆核电厂可能会有所不同例如,保证第一道放射性包容屏障即包覆颗粒燃料元件的完整性将会起更加重要的作用。另外HTR-PM较长的宽容时间也可视为纵深防御的一个重要手段
HTR-PM纵深防禦各层次设置的合理性应该通过完整的安全评价加以证明。
HTR-PM的电厂状态划分为四类除正常运行工况外,还包括预计运行事件、设计基准倳故和超设计基准事故这些电厂状态的划分主要参照各类事件发生的频率范围,并参考已有的和其它堆型的经验来确定预计运行事件、设计基准事故频率范围划分以假设始发事件的发生频率为依据;超设计基准事故划分以事故序列的频率,并结合确定论和工程判断为依據
在该模块反应堆的寿期中有可能发生的,并且可能影响HTR-PM安全的一类事件该类事件的下界定为10-2/堆?年。预计运行事件用于HTR-PM正常运行工况丅的环境评价剂量限值是:向环境释放的放射性物质对公众个人(成人)造成的有效剂量应小于0.25mSv/电厂?年。
这些事件的典型例子有:
? 一根反射层控制棒在功率运行工况下失控提升;
? 一回路主氦风机误加速;
? 丧失正常给水流量;
? 汽轮机外负荷丧失等等。
HTR-PM设计基准事故划分为兩类:稀有事故和极限事故
对于稀有事故,预计在一座模块反应堆的整个寿期中不会发生但在可能建造的这类堆型的总体中(假设数百个模块)有可能会发生,其频率范围为10-2-10-4/堆?年