核电厂运行技术规格书标准化探讨

(整期优先)网络出版时间:2023-07-29
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核电厂运行技术规格书标准化探讨

邱南翔

中核国电漳州能源有限公司 福建 漳州  363300

摘要:作为最终安全分析报告第十六章中的一个关键部分,运行技术规格书被认为是保障核安全和制订运行技术规程的一项政策文件。通过对目前国内核电运行技术规程的对比,对不同堆型操作规程的异同及各自的特点进行了分析,并就如何实现核电厂运行技术规格书的标准化进行了探讨。

关键词:核电厂;运行技术规格书;标准化

引言:

运行技术规格书对核电厂正常操作、过渡操作及非正常操作状态下的安全限度、系统设定、操作限度及监控等方面作出了明确的规定。如果预期响应和部分瞬态工况与技术规格书的要求有偏差,要在瞬态期间执行技术规格书要求的相应操作和应采取的措施,以避免更大的瞬态和事故发生。核电技术标准的制定对于核电的安全与经济性有着重要的影响。核电运行技术规格书的制定,对核电技术的出口、核电安全管理、以及与核电相关的国际技术交流都将起到积极的作用。

一、运行技术规格书现状及差异

(一)对运行模式的定义不同

运行技术规格书把不同的操作工况、不同的操作极限划分为不同的运行条件。AP1000压水堆的操作方式有:过载-冷停-安全关闭-热备用-启动-动力操作。变速压水堆的操作方式可划分为:过载冷停、维修冷停、冷态、热态等。秦山一期压水堆的操作方式有:过负荷停堆,冷停堆,中间停堆,热停堆等。秦山1/2号机组M310的改进型运行方式包括:冷停过载、冷停维护、两相 RRA输入站、单相中间站、常规冷停、热停与常规中间站(RRA未连接)、功率操作、热备用。秦山3/4二期M310改造后的操作方式包括:全部燃油在燃料厂车间、充、冷态、维修冷态、常规冷态、 RRA两相间停机等。在以上的作业标准中,作业方式及对应的作业步骤各不相同,造成作业标准的格式及内容也各不相同[1]

(二)慢化剂温度系数(MTC)运行限值的界定及表述不同

GDC11指出:“反应堆的核心及有关的冷却系统,必须以核能回馈特征的瞬间净影响,来快速提高操作能力。”所以,对于其它反应性参数,MTC都需要符合反应性的负反馈。前期工作中,我们提出了在全部外部供应的情况下,在零热功状态下,MTC不能>0 PCM/,以此来判断 MTC的上限值,并对此进行了研究。NRC还在其文件中表示,最高温度为12.6,并认识到最高温度可能是有利的。

目前,除秦山一期等较早的核电厂已开始设计并投入运营外,大部分核电厂的操作规程中都没有对MTC进行规定,但对MTC操作工况的描述却各不相同。田湾VVER号和2号单元的技术规格书中写到:“在启动阶段,当控制杆位于设定位置时,减速剂温度系数(MTC)不得为正值(≤0  K/K/℃);在服务期末,减速剂的温度系数应该低于100 pm/三门AP10001/2的技术规格说明,“MTC的最大限度应在反应堆工作极限(COLR)的报告中确定。”在20世纪80年代后期,美国西屋公司在初步报告的基础上,启动了一项燃料转移计划,目的是为了避免核管理委员会在审核期间,由于对技术规格书的修订所造成的时间与费用的浪费。

(三)部分技术规格书条款需进一步优化

但在实际操作过程中,监管部门也发现,引进外国技术规格书条款存在着一定的不合理性,还需要进一步完善。以法系核电厂的技术规格书为例,该技术规格书包含了四个主要的技术要素,既包含了运行约束、安全状况,也包含了运行层次上的各种需求,这些规定太过详尽,尽管对符合《技术条例》有所帮助,但是对于整个反应堆的安全性并无重要意义。有些违反规定的情况,《技术条例》都要将其作为操作事故进行上报,这就造成了许多与安全不相关的运营事故,不仅造成了管制资源的浪费,而且还会对社会舆论造成不利的影响。另外,目前对环境的需求与对监管的需求不能很好地吻合,同时,还存在着一些政策执行难的问题。这些问题一直困扰着监管部门和核电站,亟待改进。

(四)技术规格书相关文件需精细化管理

在国外,技术规格书的发展趋势是使用概率安全分析方法,从风险大小的角度对操作限制和条件进行分析、验证,在技术规格书中保留高风险事件,而将低风险转移到其他相关文件中。例如,美国的AP1000区块是按照与美国的技术标准相区别的规定来管理的。修订该规章的有关内容(第10号 CFR 50.59 c.第2条)的8项指导方针中的任意一项均须经美国核能控制委员会核准。如果八个条件未达到,则核电厂可在运作后向该委员会汇报。该控制策略的优势在于能够实现对风险的分层控制,并能有效地控和使用资源,防止管控过度松懈而造成失控,或者管控过度而降低电厂的经济效益。虽然国家在技术规格书方面已经做了很好的工作,但是相关的文件还没有细化。

(五)核安监人员国际交流不足

目前,我国对技术规格书的研究还停留在实践层面。一方面,我国的核安监部门可以在双边、多边的基础上与各国的核安监部门进行信息交换,并将自身的研究、自身的改进与信息的公布相结合;另一方面,主要监测和评估机构与国外核电厂的档案体系之间的连接依然不畅。比如,由于美国在AP1000项目的管理中,没有与美国同行交流有关投资保障条款和技术规格书之间的关系,以及美国对技术规格书的管理方式,所以,审查者相信在这两者之间的关系在美国是密不可分的。

二、对运行技术规格书标准化的改进建议

(一)进一步推动核电厂文件的标准化

目前国内的核反应堆类型较多,从技术规格书及有关文件来看,核电厂的文档标准尚待完善。监管当局应从编写技术规格书或者建立技术规格书的体系入手,对技术规格书的选择进行规范,并对规范的内容与范围加以限定。此后,核电厂文档从现实出发,逐步规范化。目前,我国主要采用的是德国的法制体系和美国的法制体系,这两种体系的差别也很大,在实际操作上,我们可以先对核电厂进行试点,并将美国的有关法律体系及系统的优点加以借鉴,再将其推广至其它核电厂。如果双方的冲突无法解决,那么“标准化+细微调整”的策略也是可行的。同时,我们还可以从国际上借鉴风险管理实践中得到的经验和教训,帮助我们更好地解决我国在标准化工作中遇到的问题[2]

(二)逐步完善相关文件的精细化管理

在实际操作中,针对我国核反应堆种类繁多、各种档案体系繁多、各类型核电厂的特性,在规范操作上,逐步进行精细化管理。在实际操作中,合适的管理策略和职责可以被确定,包括风险等级,内容等等。以技术规格书的有关纲要为例,该纲要的重点在于对检验机构如何遵守有关规定,以及如何规范检验机构的工作,以及对检验机构的监督与审核,从而保证对经营权力的合理运用。另外,在技术要求手册中,对不满足技术规格书所列标准,但又对技术规格书所列的极限和高危险的工作环境进行了较小的调整。为降低上述风险,可参照有关美国联邦政府监管的八大指导方针,对核准指导方针进行改进。

(三)加强一线人员的国际交流

目前,我国拥有世界上最大的核反应堆,这既给我们的核安全监督带来了新的挑战,又为我们提供了新的机会。建议有关部门强化核安全审查和监督专家之间的国际交流,采用人员交流的方式,构建规范的交流机制,让国内的检查人员和监管机构能够走出去。让国外的检查人员和监督人员走进来,并与他们进行多方面的沟通,以改善我们的核安全监督[3]

(四)建立世界领先的核安全监管体系

在我国“一带一路“建设中,我国核能“走出去”的实施和“华龙一号”的研制也取得了良好的进展。在我们向外输出核电技术的同时,我们的核安全管理工作也要接受全世界的考验。因此,我们应该抓住机会,制定出符合我国国情的核电厂的安全标准,强化对核能安全的控制,改进规制实务的精细化管理策略,并加强与国外的合作,从而建立具有世界先进水平的核能安全控制制度。

三、结束语

文章针对运行技术规格书中操作方式的定义、 MTC操作极限值的确定与表达等问题,提出了一些改进意见,可供今后对运行技术规格书规范化工作参考。

参考文献

[1]万寒阳.核电厂运行技术规格书标准化探讨[J].科技视界,2020(28):107-108.

[2]毛欢,别业旺,张舟,付陟玮.我国核电厂运行技术规格书现状分析及对策[J].核安全,2018,17(06):32-36.

[3]陈学锋.秦山核电厂运行技术规格书应用与改进[J].中国核电,2018,11(02):265-269.