核電廠延壽審查對(duì)象范圍的探討

周博　陳佳卉

摘要 《<核電廠運(yùn)行許可證>有效期限延續(xù)的技術(shù)政策（試行）》規(guī)定了界定延壽審查范圍的基本原則，電廠需依據(jù)該原則的要求，結(jié)合電廠的實(shí)際情況，制定具體的審查范圍界定方法。本文通過(guò)對(duì)技術(shù)政策的消化理解，結(jié)合國(guó)際核電廠許可證延續(xù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了通用的核電廠延壽審查范圍界定方法，可供國(guó)內(nèi)核電廠延壽審查參考。

關(guān)鍵詞 核電廠延壽審查范圍

核電廠延壽在國(guó)際上已有很多成功實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)，且已經(jīng)建立了較為完善的技術(shù)支撐體系以及與之相適應(yīng)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系。截至2016年底，美國(guó)核管會(huì)已批準(zhǔn)了82座核電機(jī)組的延壽申請(qǐng)，正在審查18座機(jī)組的延壽申請(qǐng)，預(yù)計(jì)未來(lái)還會(huì)有8座核電機(jī)組提出延壽申請(qǐng)；其它核電發(fā)達(dá)國(guó)家，如西班牙、韓國(guó)、日本和匈牙利等國(guó)已批準(zhǔn)了若干核電機(jī)組的延壽申請(qǐng)。我國(guó)的秦山核電一期和大亞灣核電機(jī)組即將正面臨延壽問(wèn)題。

一、技術(shù)政策的要求

2015年底國(guó)家核安全局頒布了《<核電廠運(yùn)行許可證>有效期限延續(xù)的技術(shù)政策（試行）》，用以指導(dǎo)國(guó)內(nèi)核電廠的延壽工作。根據(jù)《技術(shù)政策》的規(guī)定，界定延壽審查的構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件范圍的原則如下：

原則1：《核電廠最終安全分析報(bào)告》中所描述的執(zhí)行控制反應(yīng)性、排出堆芯熱量，以及包容放射性物質(zhì)和控制運(yùn)行排放，限制事故釋放幾項(xiàng)基本安全功能的構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件；

原則2：其故障可能影響上述構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件執(zhí)行功能的核電廠其他構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件；

原則3：《核電廠最終安全分析報(bào)告》中所描述的防火設(shè)計(jì)、火災(zāi)探測(cè)和滅火系統(tǒng)；

原則4：《核電廠最終安全分析報(bào)告》中所描述的超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的預(yù)防或緩解設(shè)施；

原則5：未納入《核電廠最終安全分析報(bào)告》，但經(jīng)國(guó)家核安全局批準(zhǔn)或國(guó)家核安全局所要求的改進(jìn)項(xiàng)中涉及上述范圍的構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件。

二、延壽審查范圍界定方法

根據(jù)《技術(shù)政策》提供的原則，結(jié)合國(guó)際核電廠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，延壽審查的范圍界定解讀如下：

（一）原則1

原則1中的幾項(xiàng)基本安全功能與HAFl02規(guī)定的核電廠設(shè)計(jì)中總的安全要求是一致的。按照HADl02/03的規(guī)定，具有上述基本安全功能的設(shè)備為核安全級(jí)設(shè)備。電廠已按照HADl02/03的規(guī)定，對(duì)所有設(shè)備按其對(duì)安全的重要程度進(jìn)行了分級(jí)。其中，機(jī)械設(shè)備分為核安全1級(jí)、核安全2級(jí)、核安全3級(jí)和非核安全級(jí)，電儀設(shè)備分為1E級(jí)和非1E級(jí)，構(gòu)筑物分為核安全級(jí)和非核安全級(jí)。其中核安全級(jí)的設(shè)備和構(gòu)筑物屬于延壽審查的范圍。

（二）原則2

原則2包含的設(shè)備為支持核安全級(jí)設(shè)備執(zhí)行其預(yù)期功能或其失效會(huì)影響安全級(jí)設(shè)備執(zhí)行其預(yù)期功能的非核安全級(jí)設(shè)備，NEl95-10附錄F給出了開(kāi)展此項(xiàng)原則范圍篩選的指導(dǎo)方法，滿足原則2要求的非核安全級(jí)設(shè)備可采用3種篩選方法：

核電廠最終安全分析報(bào)告分析的事件中涉及非核安全級(jí)的設(shè)備；

直接連接到核安全級(jí)設(shè)備的非核安全級(jí)設(shè)備；

未直接連接到核安全級(jí)設(shè)備的非核安全級(jí)設(shè)備。

1.核電廠最終安全分析報(bào)告分析的事件中涉及非核安全級(jí)的設(shè)備。各核電廠最終安全分析報(bào)告中包含的事件類(lèi)別有所不同，但是通常包含以下類(lèi)別：

（1）飛射物撞擊。盡管電廠的設(shè)計(jì)中通常采用了很多措施來(lái)防止飛射物的產(chǎn)生，但出于保守考慮，還是會(huì)假設(shè)了若干飛射物進(jìn)行分析。典型的假想的飛射物源包括：內(nèi)部飛射物（安全殼內(nèi)和安全殼外）、汽輪機(jī)飛射物等。典型的飛射物防護(hù)措施有隔室設(shè)計(jì)、屏障設(shè)計(jì)、空間隔離設(shè)計(jì)等，相應(yīng)的防飛射物屏障有屋頂、鋼平臺(tái)、蓋板、混凝土隔墻等，這些防護(hù)措施屬于延壽審查的范圍。

（2）重物墜落。核電廠利用吊車(chē)來(lái)支持運(yùn)行和維修，當(dāng)搬運(yùn)重物從核安全級(jí)設(shè)備上方通過(guò)、搬運(yùn)乏燃料或堆芯燃料時(shí)，如果吊車(chē)或負(fù)載墜落，引起乏燃料損壞釋放出的放射性物質(zhì)可能導(dǎo)致廠外劑量超過(guò)法規(guī)限制，或重物墜落可能損壞與安全停堆相關(guān)的設(shè)備，因此這些吊車(chē)應(yīng)納入審查范圍。

（3）防水淹。電廠防水淹包括防外部水淹和防內(nèi)部水淹。外部水淹主要指的是海潮、降雨等外部因素引起的水淹事件，內(nèi)部水淹指的是假想的管道破裂、容器或部件損壞、安全殼噴淋、消防系統(tǒng)噴灑、操作錯(cuò)誤或系統(tǒng)誤導(dǎo)動(dòng)作等內(nèi)部因素造成流體異常流入廠房和積聚而引起的水淹事件。

（4）高能管道破裂（HELB）。高能管線破裂屏障指的是保護(hù)核安全級(jí)設(shè)備免受HELB影響的物理屏障，識(shí)別HELB屏障的關(guān)鍵在于明確高能管線的清單和分布及其防護(hù)措施。HELB防護(hù)措施有三類(lèi)：采用足夠的距離隔離或用構(gòu)筑物隔離，口采用房間/隔室進(jìn)行包容，口以及在前兩種防護(hù)措施無(wú)法實(shí)施的情況下安裝管道防甩擊裝置。相應(yīng)的典型HELB屏障有隔墻、地板、管道防甩器等。

2.直接連接到核安全級(jí)設(shè)備的非核安全級(jí)設(shè)備。對(duì)于與核安全級(jí)設(shè)備直接相連的非核安全級(jí)設(shè)備（通常是管道系統(tǒng)），從核安全級(jí)SSC開(kāi)始，經(jīng)過(guò)安全，非安全交界面直到第一道抗震或等效錨固件的非核安全管道系統(tǒng)及其支撐，應(yīng)納入審查范圍。

抗震錨固件是指確保將力和力矩限制在三個(gè)正交方向的裝置或構(gòu)筑物。等效錨固可能是大型設(shè)備（例如，熱交換器）或一系列的支撐，這些支撐作為電廠管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析的一部分，以確保將力和力矩限制在三個(gè)正交方向。

未直接連接到核安全級(jí)設(shè)備的非核安全級(jí)設(shè)備。對(duì)于與核安全級(jí)設(shè)備不直接相連或第一道等效錨固點(diǎn)之外的非核安全級(jí)設(shè)備，如果其故障會(huì)阻礙核安全級(jí)設(shè)備實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，則屬于審查范圍。

這種情況下，設(shè)備之間構(gòu)成威脅的形式主要有：管道甩擊、破口射流、噴淋、抗震失效、水淹、飛射物、重物墜落等。對(duì)于這些設(shè)備，按照最終安全分析報(bào)告的典型事件分析原則已識(shí)別出了部分設(shè)備，為保證將所有的非核安全級(jí)但失效會(huì)影響安全功能的設(shè)備都納入審查范圍，本部分通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘的方式對(duì)篩選結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘確定的空間位置關(guān)系，分析潛在的危害類(lèi)別，將防護(hù)措施或危害物來(lái)源納入延壽審查范圍。

（三）原則3

防火設(shè)計(jì)、火災(zāi)探測(cè)和滅火系統(tǒng)中需納入范圍篩選結(jié)果的設(shè)備包括以下3類(lèi)：防火屏障（防火墻、天花板、地板）、防火門(mén)、防火封堵和消防水池等；安全重要設(shè)備所在區(qū)域的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)；消防供水管線及安全重要設(shè)備所在區(qū)域的滅火系統(tǒng)。

如果上述這些設(shè)備失效不影響安全重要設(shè)備實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，且不會(huì)造成放射性物質(zhì)外泄，那么這些設(shè)備不屬于審查范圍。

（四）原則4

最終安全分析報(bào)告中包含的超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故各電廠有所不同，但通常包含未能緊急停堆的預(yù)期瞬態(tài)和全廠斷電。

未能緊急停堆的預(yù)期瞬態(tài)（ATWS）是一種假想的低概率運(yùn)行瞬態(tài)。在發(fā)生預(yù)計(jì)瞬態(tài)過(guò)程中需要反應(yīng)堆緊急停堆時(shí)而不能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆緊急停堆。根據(jù)預(yù)期功能分析，用于降低ATWS發(fā)生概率和限制ATWS事故后果的設(shè)備應(yīng)納入審查范圍。

全廠斷電意味著核電站失去所有廠內(nèi)和廠外交流電源，即失去全部廠外電源同時(shí)發(fā)生汽機(jī)脫扣和廠內(nèi)應(yīng)急電力系統(tǒng)（指應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)全部失效）不可用。NUREG-1800要求在全廠斷電事件中，“應(yīng)對(duì)”和“恢復(fù)”階段需執(zhí)行預(yù)期功能的設(shè)備，以及將電廠與廠外電源連接的電力系統(tǒng)都屬于審查范圍。

（五）原則5

國(guó)家核安全局批準(zhǔn)或要求的改進(jìn)項(xiàng)主要為核安全的改進(jìn)項(xiàng)，在當(dāng)前的最終安全分析報(bào)告通常已將核安全局要求的改進(jìn)項(xiàng)納入其中，只有電廠正在實(shí)施且還未完成的改進(jìn)項(xiàng)尚未納入最終安全分析報(bào)告，在延壽審查時(shí)，需要將這些改進(jìn)項(xiàng)納入審查范圍。

三、結(jié)語(yǔ)

本文基于《<核電廠運(yùn)行許可證>有效期限延續(xù)的技術(shù)政策》的原則要求，消化吸收國(guó)外核電廠延壽審查范圍界定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，制定了依據(jù)《技術(shù)政策》實(shí)施延壽審查范圍界定的方法，對(duì)國(guó)內(nèi)核電廠界定延壽審查范圍具有借鑒意義。endprint