李 寧,徐俊龍,崔 毅,沈力強
(生態環境部華北核與輻射安全監督站,北京 100082)
“十三五”期間,國家核安全局緊緊圍繞核安全治理體系和治理能力現代化的施工圖和路線圖[1],著重提高核安全治理的系統化、科學化、法制化、精細化和信息化水平[2],深入推進“放管服”改革,保障核能與核技術利用事業安全高效發展。
2020年正值“推進核安全治理體系和治理能力現代化建設年”之際,核安全“十四五”規劃應堅持安全與發展并重的根本理念,在確保安全的前提下,完善頂層設計,進一步優化核安全監管體制機制,推進行政許可改革,加強事中事后監管,提高管理效率,助力核安全治理體系和治理能力現代化建設。
國務院在核安全“十三五”規劃批復中強調“注意研究新情況、解決新問題、總結新經驗”[3]。近年來,隨著核電新項目、新堆型的出現(如釷基熔鹽堆、浮動堆等),新設計、新材料、新設備的廣泛應用給這些項目的設計、建造、運行帶來一定的難度[4],也為民用核安全設備監管帶來了新的挑戰。
民用核安全設備設計和制造許可證中明確規定了各持證單位開展活動的范圍和條件(見表1 和表2),這是監督其設計和制造活動的基本法律依據。對于核級閥門來說,現行許可證中部分項目與現階段的發展形勢不相適應。

表1 某公司民用核安全設備設計許可活動范圍表Table 1 Scope of design permission activities for civil nuclear safety equipment of a certain company

表2 某公司民用核安全設備制造許可活動范圍表Table 2 Scope of manufacturing activities of certain company's civil nuclear safety equipment
經過對同一家持證單位不同時期許可證的縱向類比和多家持證單位同一時期許可證的橫向類比發現,核級閥門設計制造許可活動范圍表中所含的條目不盡相同,部分條目不統一或不齊全,許可證缺少統一標準。
在監督實踐中,監督人員審查發現部分持證單位具備相應閥門的設計制造能力和條件,但許可證范圍并未覆蓋,例如溫壓參數超許可范圍但經過換算后磅級滿足標準要求,以及證書未覆蓋驅動方式、主體材料、工作介質等內容。舉例如下:某閥門持證單位為紅沿河核電廠提供的核2、3 級截止閥存在大量經溫壓換算后滿足標準要求但證書未覆蓋的問題,具體情況見表3;大亞灣核電廠核3 級海水銅閥的主體材料為銅合金,但目前國內暫無相應的持證單位。證書未覆蓋會導致持證單位不得不頻繁申請變更許可活動范圍或申請特批,增加了持證單位的負擔和行政運行成本,一定程度上制約了核電發展和核安全治理能力現代化建設。

表3 某持證單位溫壓參數實際核算磅級Table 3 Actual calculation poundscale of temperature and pressure parameters of a certain licensed unit
國家核安全局強調核安全治理能力是確保核安全的重要基礎和有力支撐。在核安全設備監管方面,提高核安全治理精細化水平,優化許可條件和審評流程,對于進一步簡政放權,落實企業的主體責任,提升其發展核電的積極性,增強許可和監督工作的規范性和有效性,推進核安全兩個現代化建設等方面,有著重要意義。
根據《民用核安全設備監督管理條例》[5]《民用核安全設備設計制造安裝和無損檢驗監督管理規定》(HAF601)[6]等相關要求和實際工藝設計制造情況,核級閥門設計制造單位必須具備相應的取證、參數變更及延續申請資格條件,包括質保能力、人員配置、硬件要求、技術能力等。因此,優化許可證活動范圍表的首要前提是明確必須保留的重要特征參數,確保證書范圍和條件明晰全面,各項條目具有可行性和實際意義。
許可證中設備類別、設備品種、核安全級別、活動場所幾類條目是明確申請單位取證范圍和從業方向,衡量其軟硬件設施是否滿足取證審核條件的基本條件。
能力特征參數中的公稱通徑、設計壓力和設計溫度是產品技術規格中對申請單位開展生產活動的基本要求,與設計制造經驗和鑒定試驗臺架等相關,是評價技術能力的重要參數。
能力特征參數中的驅動方式一項與閥門的可操作性能有關,涉及到閥門的重心位置、抗震能力、驅動連接機構等重要設計要求,是閥門持證單位的核心技術能力。以上幾項均為許可證中必須保留的條目。
就抗震類別來說,抗震分類的目的是對閥門的設計與評定提出抗震要求。為了確保閥門各部位具備足夠的強度和剛度,在運行期間安全可靠,必須進行抗震分析和抗震試驗。無論許可證中是否列入抗震類別,該項都是評審過程中必須考慮的因素。同時,核電廠中所有安全級物項,如核安全1、2、3 級和非承壓安全級機械設備及安全級構筑物均應定為抗震Ⅰ類,可以說證書中列入核安全級別就相當于已經要求了抗震類別。
核級閥門的品種和數量眾多、應用廣泛(詳見表4),如主蒸汽隔離閥和穩壓器安全閥等都屬于核電廠中十分關鍵的設備,其質量好壞直接關系到核電廠的正常安全運行,這就對設計和制造提出了更高的要求,也意味著主要關鍵工藝是許可證中重要的一項參數。

表4 核電閥門各閥種使用數量大概占比Table 4 Nuclear power valves in the use of various types of valves accounted for the number of approximately
針對關鍵工藝,《民用核安全機械設備設計和制造活動不能分包的關鍵工藝和技術(2016年修訂)》(國核安發〔2016〕211 號)[7]中有更為細化明確的要求。其中,核級閥門設計活動、制造活動中不能分包的關鍵技術詳見表5和表6。因此,無須在核級閥門設計和制造許可證中重新明確主要關鍵工藝[8]。

表5 閥門設計活動不能分包的關鍵工藝Table 5 Key process that valve design activities cannot be subcontract

表6 閥門制造活動不能分包的關鍵工藝Table 6 Key processes of valve manufacturing activities that cannot be subcontract
核級閥門在正常運行時通過的流體介質較為繁雜。其中,除鹽水、生水、油、空氣、二氧化碳等介質外,其他均為常規閥門運行過程中較為廣泛的介質。
在核級閥門的運行過程中,含硼水、軸封水、試劑類廢液、反應堆冷卻劑等腐蝕性介質,這些腐蝕性介質是設計過程中必須考慮的因素,有效應對腐蝕是申請單位提交申請時不可缺少的前提條件,并且在實際設計制造中,針對不同材料都具備相應的、經過實踐檢驗的抗腐蝕方法,使得腐蝕水溶液作為工作介質無需在許可活動范圍表中予以特殊考慮。
考慮以氫氣為工作介質的特殊工況,鑒于氫氣的性能,設計單位在設計中都會著重考慮,尤其是承壓閥門,在裝配結束后必須做逸散性試驗,即氦質譜檢漏試驗,以確保產品的密封可靠。氦檢漏作為常規無損檢驗項目,不屬于特殊要求工藝。
現行的核級閥門設計許可證中,對于工作介質,僅明確了上述部分介質,且各持證單位的許可證上所明確的介質不盡相同,往往難以覆蓋全面,這為申請單位的取證延證和監管審核帶來困擾。實際上,工作介質的不同一般主要影響材料和密封結構的選擇,技術本身不存在難點,工藝也較為成熟,在核級閥門的設計、制造、鑒定試驗時也會予以特殊考慮。
現有的核級閥門許可證中所列的主體材料一般為碳鋼、不銹鋼和合金鋼。以上三種材料具備成熟的生產制造工藝,并在工業實踐中取得良好效果,現有持證單位均具備相應的制造能力。
值得特殊考慮的是,銅及銅合金的應用也是標準中明確允許的。在ASME第Ⅱ卷材料B篇非鐵基材料SB-61 等章節中[9],明確了銅合金鑄件需滿足的相關要求,包括化學成分分析中的主要元素含量、力學性能(如拉伸性能狀況)等,但未對無損檢驗做出要求。相較于其它鐵基材料,銅的機加工性能良好,鑄造的銅及銅合金一般通過模型直接澆鑄成所需形狀的部件或產品,可依靠自身形變保證密封效果,因而焊接只用于修復和補焊,無特殊的焊接要求。
綜上,核電閥門的主體材料相對固定,某些特殊情況也難以在證書中體現,把主體材料作為許可證條目同樣不具備特殊性。
核級閥門許可活動范圍表的設置過多、過細,這是導致持證單位頻繁申請許可范圍變更的重要原因。本文認為結合新頒發許可證的最新嘗試,借鑒境外單位注冊登記范圍表的設置,同時綜合實踐制造和監督經驗考慮,適當簡化參數設置如刪除抗震類別、工作介質、主體材料、主要關鍵工藝等,不會影響設備質量的可控性和證書的有效性,同樣可以滿足核安全許可和監管要求,也有利于促進許可模式和許可范圍從現在的事無巨細向抓住關鍵轉變,進一步加快“放管服”改革,推動核安全治理體系和治理能力現代化建設。
根據《民用核安全設備設計制造安裝無損檢驗許可證變更申請審批程序(2016 年7 月修訂)》的分類要求,目前閥門持證單位的變更申請主要為第二類變更,即變更能力特征參數,現行第二類變更申請審批流程如圖1 所示。為簡化審查流程,提高審批效率,建議對該類變更做進一步分類。

圖1 第二類變更申請審批流程Fig.1 The second type of change application approval process
針對待變更的許可活動參數與原許可活動范圍表內參數十分相近,且具有相關或相近良好業績的持證單位,監管部門可審查業績后直接批準該變更申請;針對待變更的某一參數超過許可活動范圍但通過溫壓換算等方式證明該參數可覆蓋的,無需變更,經審查后直接批準其開展相關活動;針對待變更的參數遠超許可活動范圍且通過換算仍無法覆蓋的持證單位,按現行正常審批流程進行審查許可。
針對新項目中大量閥門特征參數超出現有持證單位許可范圍的情況,建議國家核安全局要求核設施營運單位會同系統設計方根據系統要求,集中梳理相關閥門的種類和技術參數,組織持證單位提交變更申請。國家核安全局可參照中國科學院上海應用物理研究所釷基熔鹽堆相關設備的許可模式,先行批量化集中統一特許,待相關閥門設計制造完成并驗收合格后,根據許可證變更申請審批程序,適當簡化流程,正式批復相關變更申請。
習近平總書記在黨的十九屆四中全會上指出,制度更加成熟更加定型是一個動態過程,治理能力現代化也是一個動態過程[10]。
經過多年探索,民用核安全設備設計和制造許可證條目幾經變革,日趨科學合理,但隨著科技進步和監管形勢變化,仍需時刻順應發展,持續推進核安全治理體系和治理能力現代化建設。
核安全“十三五”規劃十項重點任務中提到“強化管理,提高核安全設備質量可靠性”和“提升能力,推進核安全監管現代化建設”。閥門作為核安全設備中應用最為廣泛的通用機械設備,種類眾多,功能各異。“十四五”期間,我國仍須持續優化核級閥門變更審查和監管流程,提高核安全治理的精細化水平,助力2025年全面實現核安全治理體系和治理能力現代化。