核電廠安全重要修改的分類統計及分析

車樹偉，曾 珍，呂云鶴，房永剛，初起寶，劉時賢

（生態環境部核與輻射安全中心，北京 100082）

隨著核電廠技術的不斷發展，核電廠運行經驗的不斷積累，核安全要求的逐步提高，核電廠的技術人員會逐步發現并認識到核電廠中存在的一些不足，同時隨著我國運行核電機組數量和運行年限的增加，設備老化情況也逐漸凸顯，因此運行核電廠基本上每年都會向國家核安全監管部門提交一些安全重要修改申請，以消除核電廠實際狀態與初始設計及相關法規標準間存在的差異，消除核安全的薄弱環節。對于提交的這些安全重要修改進行系統的研究和分類統計，可以幫助我們有效地掌握核電廠的實際狀態，提高核安全水平，也利于加強核安全監管工作［1，2］。

1 國內外關于核電廠安全重要修改的法規要求和監管情況

核電廠安全重要修改屬于核安全監管的一部分，這點國內外都是一致的，因此監管方式也都是申請、審評和批準的模式。由于各國在法律法規和監管方式上存在一些差異，因此在具體流程和技術方法上也存在一些差異。

1.1 我國核電廠安全重要修改的監管情況

我國核電廠對于安全重要物項的審查工作是國家核安全局（National Nuclear Safety Administration，簡稱NNSA）負責的。我國法規文件《核動力廠運行安全規定》（HAF103）中規定核動力廠修改主要包括四部分：一是構筑物、系統和部件（Systems、Structures、Components，簡稱SSCs）的修改；二是運行限值和條件的修改；三是指令和規程的修改；四是組織機構的修改。目前遇到的多數修改都集中在SSCs的修改方面，也就是物項類修改。在《核電廠運行安全規定附件——核電廠換料、修改和事故停堆管理》（HAFl03／01）中對修改的要求進行了補充，根據安全重要性將修改分為安全重要修改和一般修改兩類，安全重要修改主要包括三部分：一是影響到頒發運行許可證依據的安全重要構筑物、系統和部件的修改；二是運行限值和條件的修改；三是原先由國家核安全監管部門批準的程序和其他文件的修改。安全重要修改必須在實施前報送國家核安全監管部門批準。HAF103/01中對核電廠的安全重要物項修改有總體規定和要求，其中對修改申請報告的基本內容規定見表1［3，4］。

表1 核電廠安全重要物項修改申請報告要求Table1 Significant safety modification reporting requirements for NPPin China

1.2 其他國家核電廠安全重要修改的監管情況

美國核電廠安全重要修改的審查工作是美國核管理委員會（United States Nuclear Regulatory Commission，簡稱NRC）負責，審評的方式主要是通過提問回答的方式進行，與我國現行方式基本相同。審評主要是依據美國現行的法律法規及電廠執照文件的相關規定和要求審查修改申請報告中設計論證、安全分析相關部分的內容。安全重要修改方面美國通過大量實踐總結制訂了一套修改類別的判定流程和相應的報批篩選準則［5，6］。對修改申請告中設計論證部分的審評，NRC主要關注的是申請者提供修改必要的證明材料，對修改安全分析相關部分，NRC還要求申請者對安全分析內容進行內部評價（必要時需要進行外部的審評），以確保安全分析內容的完整性和正確性。這些審評的結果和審評意見是NRC審查的重點。

法國的核電廠監管是法國核安全局（The French Nuclear Safety Authority，簡稱ASN）負責的，法國對核電廠修改按照不同等級進行不同的管控方式。對于核電廠的修改審評方面，為了確保這些改造項是可信、可實現并可依照保證安全性的程序進行，法國的核安全監管機構會對選取這些改造項目中的部分進行可接受性宣告。根據改造項的不同分類，對于不同分類的改造項的管理也是不同的，所要求提交的文件也不同。法國核安全監管機構對電廠修改報告提交的內容是比較詳細的，其很多審評人員有核電廠的設計、運營、設備制造等工作經歷，因此對核電廠修改方面的審評相對來說專業一些。此外，法國核安全監管機構也比較重視修改的經驗反饋情況，對于修改的審評經驗很容易就在后續同類電廠的審評中反饋出來。

各國核安全審評管理機構和安全重要物項修改申請報告的規定見表2［2］。

表2 各國核安全監管機構對安全重要物項修改的管理規定Table2 Significant safety modification reporting requirementsfor NPPin other countries

2 核電廠安全重要修改的分類統計方法

對我國核電廠近些年來的安全重要修改進行分析表明，絕大多數修改項目都屬于物項修改，即SSCs的修改，因此對核電廠安全重要物項的修改進行整理分析，對核電廠修改方面的歷史總結、經驗反饋、安全性能提升和修改方面的安全監管都有重要意義?？偨Y分析近些年來的核電廠安全重要物項的修改情況，可以將修改按系統分類、修改原因分類及修改來源分類進行整理和分析。

2.1 按系統分類

我國核電廠堆型較多，技術路線也各具特點，不同類型的機組系統也存在一定差別，需要找出一種基本能兼顧各類堆型的系統分類方法。基于美國核管會導則RG1.70《核電廠安全分析報告的標準格式和內容》和各電廠安全分析報告的內容，結合近些年的修改審評經驗總結，可以將核電廠安全重要物項修改所涉及到的系統按表3進行分類。

表3 核電廠安全重要物項修改系統分類Table 3 Significant safety modification classification by NPPsystem

2.2 按修改原因分類

核電廠安全重要物項的修改原因很多，但共性特點基本上都是物項的實際性能情況與期望存在偏差或性能出現劣化情況，需要進行一定干預。根據近些年的修改審評經驗，造成安全重要物項性能出現偏差或劣化的情況基本可分為在建階段原因和運行階段原因。在建階段主要是設計、制造和安裝階段方面的缺陷，運行階段主要是物項替代和升級換代方面的原因。因此可以將核電廠安全重要物項修改的原因按表4進行分類。

表4 核電廠安全重要物項修改原因分類Table 4 Significant safety modification classification by reason of modification

2.3 按修改信息來源分類

核電廠安全重要物項修改的信息來源主要就是發現上述2.2節中的修改原因的途徑或方式，根據近些年的修改審評經驗，可以將核電廠安全重要物項修改的信息來源按表5進行分類。

表5 核電廠安全重要物項修改信息來源分類Table5 Significant safety modification classification by sourceof information

3 我國核電廠安全重要修改的統計分析

利用第2節闡述的核電廠安全重要修改的分類統計方法對我國核電廠2011年到2016年核電廠安全重要修改情況進行統計分析，這期間收到國內運行核電廠安全重要物項修改申請193項。

3.1 按修改物項所屬的系統分類

在核電廠安全重要修改物項所屬的系統中，占比最高的是專設安全設施方面的修改，比例接近20%，其次是一回路輔助系統和反應堆冷卻劑系統等，詳見圖1。

圖1 運行核電廠2011—2016年修改物項所屬的系統分類統計Fig.1 Significant safety modification classification statistics by NPPsystem from 2011 to 2016

3.2 按修改的原因分類

在設備修改的原因中，升級換代占比最高，約44%，其次是設計改進，占比約37%，詳見圖2。

圖2 運行核電廠2011—2016年修改原因分類統計Fig.2 Significant safety modification classification statistics by reason from 2011 to 2016

3.3 按修改的信息來源分類

在修改的信息來源中，運行經驗占比最高，接近80%，其次是與法規標準偏差和潛在薄弱環節，詳見圖3。

圖3 運行核電廠2011—2016年修改信息來源分類統計Fig.3 Significant safety modification classification statisticsby sourceof information from 2011 to 2016

3.4 安全重要修改的統計結果分析

通過對2011年到2016年我國核電廠安全重要修改申請的情況進行系統的分類統計和分析，可以看出，電廠專設安全設施方面的修改所占比例最高，修改的主要原因集中在升級換代和設計改進方面，修改的信息來源主要是內外部的運行經驗。

修改設備所屬的系統方面，由于統計的修改都屬于安全重要修改，修改都涉及到對安全功能的影響，因此像專設安全設施系統這種安全級設備比較集中、執行安全功能較多的系統會占比較大，其次像一回路輔助系統和反應堆冷卻劑系統等涉及一些重要安全功能的系統安全重要修改也比較多。修改的主要原因方面，由于我國核電廠機組以引進國外機組自主消化吸收為主，隨著核電技術的發展和自主創新能力的提高，不斷對核電廠設計、建造和運行等階段的設備、技術和管理方式方法等進行優化改進，因此安全重要修改的原因主要集中在升級換代和設計改進方面。修改的信息來源方面，修改的主要原因是升級換代和設計改進，找到系統設計的不足之處或系統可以改進優化的方面的最佳途徑就是運行實踐過程中去總結發現，這也包括一些同類型機組的運行經驗和運行事件的分析反饋等，因此安全重要修改的信息來源主要就是運行經驗。

4 結論

隨著近些年我國核電的大發展，截至2021年7月，我國已運行核電機組有49臺，在建核電機組13臺。隨著運行機組數量的逐漸增加，我國核電安全監管的主要工作將變為運行階段的日常監管工作。核電廠安全重要物項修改是消除設計缺陷和安全薄弱環節，優化和提高核電廠運行安全水平的有效方式。因此，對運行核電廠的安全重要物項修改制訂合理的分類統計分析方法，并進行系統的分類統計和分析，一方面對于加強修改的核安全監管具有十分重要的意義；另一方面還有助于電廠間的經驗反饋，從而進一步提高核電廠的運行安全水平。