中美核電廠運(yùn)行許可證延續(xù)監(jiān)管分析與建議

孫海濤，呂云鶴，王 遜，馬若群，盛朝陽，高 晨，李宇浩，王寶祥

（生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心，北京 100082）

2017年初，國(guó)家核安全局開展了對(duì)秦山核電廠運(yùn)行許可證延續(xù)（Operation License Extension，簡(jiǎn)稱OLE）的核安全監(jiān)管工作。該項(xiàng)工作包括專項(xiàng)審評(píng)工作組的技術(shù)審評(píng)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查。審評(píng)、監(jiān)督工作主要依據(jù)《中華人民共和國(guó)核安全法》［1］和《<核電廠運(yùn)行許可證>有效期限延續(xù)的技術(shù)政策（試行）》［2］進(jìn)行，同時(shí)參考美國(guó)《核電廠許可證更新申請(qǐng)的標(biāo)準(zhǔn)審評(píng)大綱》（NUREG-1800）［3］和《核電廠通用老化經(jīng)驗(yàn)報(bào)告》（NUREG-1801）［4］等文件。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)首個(gè)商用核電廠OLE項(xiàng)目核安全審評(píng)實(shí)踐，通過對(duì)比美國(guó)核管會(huì)（Nuclear Regulatory Commission，簡(jiǎn)稱NRC）針對(duì)許可證更新（License Renewal，簡(jiǎn)稱LR）監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)，提出國(guó)內(nèi)核電廠OLE的核安全監(jiān)管能力需要進(jìn)一步鞏固和提升等有關(guān)建議。

1 美國(guó)許可證更新核安全監(jiān)管現(xiàn)狀和實(shí)踐

美國(guó)是核能利用強(qiáng)國(guó)，也是世界核電廠許可證更新/延壽方面的先行者。截至2020年8月，NRC共批準(zhǔn)了96個(gè)機(jī)組的首次LR申請(qǐng)，并批準(zhǔn)了4個(gè)機(jī)組的第二次許可證更新（Subse?quent License Renewal，簡(jiǎn)稱SLR）申請(qǐng)［5］，詳見表1。2000—2019年，美國(guó)基于完備的核電廠老化經(jīng)驗(yàn)反饋體系和豐富的科研成果，通過持續(xù)的LR申請(qǐng)和審查，積累了大量的安全論證和安全審查經(jīng)驗(yàn)，也形成了比較完備的行業(yè)申請(qǐng)和安全監(jiān)管體系。

表1 美國(guó)核電廠LR/SLR情況Table 1 Situation of LR/SLR of American nuclear power plant

1.1 文件體系

美國(guó)針對(duì)運(yùn)行核電廠LR的最高層次文件是國(guó)家法律——原子能法；其次是美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)，第三層次是NRC管理導(dǎo)則和NUREG文件，其中NUREG-1800和NUREG-1801最為關(guān)鍵，NRC日常監(jiān)管文件與核電廠重要物項(xiàng)的完整性、老化和安全有關(guān)，如NRC通用信函、信息通告、公告等，這些文件被NUREG文件所引用，也是NRC關(guān)于LR監(jiān)管的重要文件；第四層次美國(guó)核電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)會(huì)技術(shù)文件，是核電廠老化管理和LR的基礎(chǔ)文件，見表2。

表2 美國(guó)核電廠LR文件體系Table 2 File system for LRof American nuclear power plant

我們由表2可見，美國(guó)針對(duì)LR的監(jiān)管文件體系完整、層次分明、基礎(chǔ)扎實(shí)，在規(guī)范核電廠業(yè)主LR申請(qǐng)文件的同時(shí)也有利于提高監(jiān)管的效率和科學(xué)性。

其中的NUREG-1801是NRC牽頭組織美國(guó)核電業(yè)主和行業(yè)共同編制的LR關(guān)鍵文件，它是借助美國(guó)LR持續(xù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研成果編制的，2001年發(fā)布第0版，至2010年已發(fā)布第2版，并陸續(xù)通過發(fā)布臨時(shí)導(dǎo)則完善，是美國(guó)核電廠LR的權(quán)威報(bào)告和基石文件。

1.2 監(jiān)管方法

NRC針對(duì)LR申請(qǐng)的審評(píng)包括安全審評(píng)和環(huán)境影響審評(píng)，對(duì)于安全審評(píng)主要有以下方式：辦公室安全評(píng)價(jià)審評(píng)（由NRC總部實(shí)施）、現(xiàn)場(chǎng)審核（Audit）（由NRC總部實(shí)施）、現(xiàn)場(chǎng)檢查（由地區(qū)監(jiān)督站實(shí)施）。

辦公室安全評(píng)價(jià)審評(píng)與國(guó)內(nèi)核安全審評(píng)一致，現(xiàn)場(chǎng)檢查與國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查基本一致。NRC針對(duì)LR的現(xiàn)場(chǎng)檢查依據(jù)文件主要有LR審評(píng)過程檢查程序（IP-71002）［6］和LR批準(zhǔn)后現(xiàn)場(chǎng)檢查程序（IP-71003）［7］。國(guó)內(nèi)一般會(huì)安排6個(gè)地區(qū)監(jiān)督站的機(jī)械、電氣、構(gòu)筑物和在役檢查專業(yè)方向檢查人員開展2周的現(xiàn)場(chǎng)檢查及1周的辦公室工作，每個(gè)檢查人員需要對(duì)老化管理大綱、系統(tǒng)范圍界定等LR主要要素進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘和檢查。

相對(duì)來說，NRC針對(duì)LR的現(xiàn)場(chǎng)檢查文件更完善，檢查周期更長(zhǎng)、檢查技術(shù)含量更高。

1.3 監(jiān)管范圍

NRC對(duì)核電廠提交的所有老化管理大綱逐一進(jìn)行審評(píng)，包括核對(duì)大綱每個(gè)條款是否與NUREG-1801要求一致、是否能夠有效管理對(duì)象的老化效應(yīng)、是否充分吸收運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等。針對(duì)某一份老化管理大綱，NRC核實(shí)其管理的每一個(gè)對(duì)象的信息，包括采用現(xiàn)場(chǎng)踏勘的方式核實(shí)設(shè)備的狀態(tài)（是否有老化失效）、設(shè)備的環(huán)境、設(shè)備檢查的可達(dá)性等。NRC對(duì)業(yè)主LR所提到的異常項(xiàng)（exception）和豁免項(xiàng)（exemption）比較關(guān)注，會(huì)對(duì)其重點(diǎn)審評(píng)。

總的來說，NRC針對(duì)美國(guó)核電廠LR申請(qǐng)的審評(píng)面較廣、深度也較深。

1.4 監(jiān)管科研

NRC針對(duì)LR和設(shè)備老化具體技術(shù)問題，開展了大量試驗(yàn)研究工作，發(fā)布了專門的研究報(bào)告，如針對(duì)冷卻劑環(huán)境影響一回路壓力邊界部件疲勞問題的NUREG/CR-6260、NUREG/CR-6583、NUREG/CR-6909等，針對(duì)主管道熱老化的NUREG/CR-4513等，幾乎針對(duì)每個(gè)重要設(shè)備的每種老化機(jī)理均開展試驗(yàn)研究并發(fā)布技術(shù)報(bào)告。此外，NRC針對(duì)LR的審評(píng)指導(dǎo)文件還包括眾多的核電廠老化研究報(bào)告（Nuclear Plant Ag?ing Research，簡(jiǎn)稱NPAR），這些報(bào)告是NRC針對(duì)機(jī)械、構(gòu)筑物等部件和系統(tǒng)老化問題的專題研究報(bào)告，也是LR監(jiān)管文件制訂的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

目前NRC針對(duì)核電廠從60年延壽到80年正開展相關(guān)研究，尤其針對(duì)反應(yīng)堆壓力容器的輻照脆化、堆內(nèi)構(gòu)件的輻照促進(jìn)應(yīng)力腐蝕、混凝土長(zhǎng)期輻照和高溫服役等問題，發(fā)布了延壽材料降質(zhì)評(píng)價(jià)報(bào)告（NUREG/CR-7153）［8］，以指導(dǎo)NRC針對(duì)延壽到80年的監(jiān)管活動(dòng)。

綜上所述，NRC對(duì)于核電廠LR投入了大量的資金和研究力量，發(fā)布了豐富的研究報(bào)告，對(duì)于NRC制訂LR監(jiān)管技術(shù)文件和指導(dǎo)LR審評(píng)具有重要的基礎(chǔ)意義。

1.5 監(jiān)管培訓(xùn)體系

NRC對(duì)于LR的監(jiān)管工作已相對(duì)成熟，對(duì)于新的LR申請(qǐng)，NRC需要14個(gè)全職審評(píng)人員18月的審評(píng)（不包含聽證環(huán)節(jié)），其審評(píng)人員主要來自于NRC許可證更新處工作人員、處理電廠運(yùn)行問題的技術(shù)職員和合同單位審評(píng)員的補(bǔ)充。

NRC針對(duì)美國(guó)核電廠LR申請(qǐng)審評(píng)的高效，一方面基于其完備的監(jiān)管文件體系，另一方面基于其審評(píng)人員的技能。NRC針對(duì)從事LR審評(píng)的技術(shù)人員有較成熟的培訓(xùn)機(jī)制。培訓(xùn)內(nèi)容既包括LR相應(yīng)法規(guī)、導(dǎo)則、標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)，也包括核電廠安全重要物項(xiàng)老化方面的培訓(xùn)，還包括審評(píng)技巧和方法的培訓(xùn)。這些培訓(xùn)對(duì)于學(xué)員短期內(nèi)提高審評(píng)水平有較大幫助。

2 國(guó)內(nèi)監(jiān)管現(xiàn)狀

通過對(duì)秦山核電廠OLE項(xiàng)目的審評(píng)，國(guó)內(nèi)積累了一定的核電廠OLE監(jiān)管實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但相對(duì)NRC的LR監(jiān)管實(shí)踐，仍處于起步階段［9］。

2.1 OLE監(jiān)管文件體系

目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)OLE的文件體系也分為四個(gè)層次，其中第三層次僅為技術(shù)政策，缺乏NUREG-1800/1801等相應(yīng)監(jiān)管導(dǎo)則和監(jiān)管技術(shù)報(bào)告文件的支撐，第四層次標(biāo)準(zhǔn)文件目前也主要通過轉(zhuǎn)化編制，見表3。

表3 國(guó)內(nèi)核電廠OLE文件體系Table 3 File system for OLEof domestic nuclear power plant

通過對(duì)比中美文件體系，我們可以看出：目前我國(guó)OLE監(jiān)管體系基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，缺少NUREG層次的監(jiān)管技術(shù)文件和通用信函、信息通告等下層技術(shù)文件的支撐；此外，對(duì)于主要依據(jù)法國(guó)RCC系列標(biāo)準(zhǔn)建造運(yùn)行的國(guó)內(nèi)核電廠，參考和應(yīng)用基于美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)體系的LR技術(shù)文件時(shí)將會(huì)遇到不少技術(shù)問題。

2.2 OLE監(jiān)管實(shí)踐

國(guó)內(nèi)針對(duì)秦山核電廠OLE項(xiàng)目的監(jiān)管，主要借助文件審評(píng)、現(xiàn)場(chǎng)踏勘和監(jiān)督檢查方式開展。與美國(guó)NRC大量LR監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)相比，國(guó)內(nèi)核電廠OLE監(jiān)管基礎(chǔ)薄弱、監(jiān)管文件體系不完善、專業(yè)培訓(xùn)缺乏。隨著我國(guó)核電廠運(yùn)行堆年的增加，老化管理和許可證延續(xù)監(jiān)管工作任務(wù)將逐漸加重，監(jiān)管能力的提升需求也愈加迫切。

此外，國(guó)內(nèi)監(jiān)管機(jī)構(gòu)針對(duì)核電廠老化管理/OLE的科研仍存在一系列問題，如缺乏科研專項(xiàng)、研究基礎(chǔ)薄弱、投入不足等。這些問題不利于OLE核安全監(jiān)管能力的提升。

3 OLE監(jiān)管對(duì)策建議

在作為核能大國(guó)的中國(guó)，越來越多的運(yùn)行核電廠將面臨許可證延續(xù)問題。因此，核安全監(jiān)管部門也相應(yīng)需要儲(chǔ)備和提升OLE監(jiān)管能力。通過中美核電廠許可證延續(xù)實(shí)踐對(duì)比，結(jié)合前期開展的秦山核電廠OLE審評(píng)工作經(jīng)驗(yàn)，筆者提出建議如下。

3.1 完善文件體系

我國(guó)應(yīng)注重核電設(shè)備材料完整性、老化和壽命領(lǐng)域核安全監(jiān)管基礎(chǔ)文件的制訂，搭建并實(shí)踐中國(guó)核電廠OLE監(jiān)管文件體系，制訂OLE標(biāo)準(zhǔn)審查大綱、國(guó)內(nèi)核電廠通用老化經(jīng)驗(yàn)報(bào)告（CGALL）和OLE現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督大綱等文件，夯實(shí)我國(guó)OLE核安全監(jiān)管文件基礎(chǔ)，為許可證延續(xù)安全監(jiān)管活動(dòng)保駕護(hù)航；同時(shí)，還應(yīng)牽頭搭建和運(yùn)維國(guó)內(nèi)跨集團(tuán)、跨領(lǐng)域的核電廠關(guān)鍵物項(xiàng)材料老化性能數(shù)據(jù)平臺(tái)，為通用老化經(jīng)驗(yàn)報(bào)告等核心監(jiān)管技術(shù)文件的制訂奠定基礎(chǔ)。

此外，我國(guó)還應(yīng)借鑒秦山核電廠OLE在對(duì)象篩選、老化管理審查和時(shí)限老化分析等方面的實(shí)踐和監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)核電廠日常老化管理和定期安全審查的優(yōu)化。

3.2 優(yōu)化監(jiān)管方式

NRC的現(xiàn)場(chǎng)審核對(duì)于國(guó)內(nèi)核安全監(jiān)管實(shí)踐具有借鑒意義。現(xiàn)場(chǎng)審核包括LR范圍界定和老化管理對(duì)象篩選方法的審核以及老化管理大綱的審核。審核結(jié)束后NRC需編寫審核報(bào)告。NRC的辦公室審評(píng)和現(xiàn)場(chǎng)審核是相互協(xié)調(diào)進(jìn)行的，針對(duì)老化管理審評(píng)和老化管理大綱現(xiàn)場(chǎng)審核的流程如圖1所示。現(xiàn)場(chǎng)審核主要采用現(xiàn)場(chǎng)文件審評(píng)、踏勘和與業(yè)主討論的方式進(jìn)行。老化管理大綱現(xiàn)場(chǎng)審核主要包括審評(píng)老化管理大綱的相關(guān)基礎(chǔ)文件、審查運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)討論、系統(tǒng)踏勘等活動(dòng)。相對(duì)于辦公室審評(píng)，現(xiàn)場(chǎng)審核更能了解現(xiàn)場(chǎng)情況，也更有利于問題的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)和解決。

圖1 NRC辦公室審評(píng)與現(xiàn)場(chǎng)審核Fig.1 Document review and audit of NRC

我國(guó)后續(xù)可考慮參照NRC實(shí)踐，實(shí)施辦公室文件審評(píng)和現(xiàn)場(chǎng)審核配合開展，以提高審評(píng)的效率和效果。同時(shí)完善配套的OLE現(xiàn)場(chǎng)檢查文件，提升檢查水平和效果。

3.3 重視科研及成果應(yīng)用

OLE/延壽監(jiān)管是核安全、材料和設(shè)備等多學(xué)科綜合領(lǐng)域，筆者建議后續(xù)從國(guó)家和部委層次推進(jìn)核與輻射安全科研專項(xiàng)的設(shè)立和開展，加大基礎(chǔ)研究投入，鼓勵(lì)和支持OLE相應(yīng)的試驗(yàn)研究，基于研究報(bào)告制訂相關(guān)監(jiān)管文件，以保障相關(guān)監(jiān)管政策的制訂、監(jiān)管活動(dòng)實(shí)施的質(zhì)量和可靠性，促進(jìn)我國(guó)OLE核安全監(jiān)管水平的持續(xù)提升。

3.4 提升監(jiān)管能力

我國(guó)后續(xù)應(yīng)進(jìn)一步提升針對(duì)國(guó)內(nèi)核電廠OLE申請(qǐng)的審評(píng)深度和廣度；針對(duì)核電廠業(yè)主提交安全論證報(bào)告的支撐性文件，包括重要的篩選報(bào)告、老化管理審查報(bào)告、老化管理大綱和時(shí)限老化分析報(bào)告等，投入更多的審評(píng)力量；加強(qiáng)針對(duì)OLE審評(píng)和監(jiān)督人員的技術(shù)培訓(xùn)，豐富培訓(xùn)手段，開展老化管理專業(yè)性培訓(xùn)，提高審評(píng)和監(jiān)督人員的技術(shù)能力；繼續(xù)保持與NRC關(guān)于OLE/LR方面的技術(shù)合作與交流，就技術(shù)問題與NRC開展討論，吸收NRC對(duì)美國(guó)核電廠LR申請(qǐng)的監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié)論

（1）美國(guó)大部分核電廠許可證更新已獲得美國(guó)核管會(huì)的批準(zhǔn)，在核電廠許可證更新領(lǐng)域具有豐富的監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)，建立了系統(tǒng)和完備的監(jiān)管文件和管理體系。

（2）國(guó)內(nèi)開展了首個(gè)核電廠運(yùn)行許可證延續(xù)項(xiàng)目的審評(píng)和監(jiān)管，制訂了相應(yīng)的監(jiān)管技術(shù)政策和要求，但相對(duì)經(jīng)驗(yàn)不足、文件體系不完善和科研保障不足。

（3）我國(guó)在充分借鑒美國(guó)核電廠許可證更新監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，后續(xù)應(yīng)逐步完善運(yùn)行許可證監(jiān)管文件和管理體系，加強(qiáng)核安全監(jiān)管基礎(chǔ)科研，提升相應(yīng)的核安全監(jiān)管能力。