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    核电标准与核电安全

    类别:核电安全 发布时间:2017-05-03 浏览人次:

        我国现行核电设计技术标准体系、门类较多,主要是因为技术来源的多样性,如大亚湾核电的EPR执行的法国建造技术系列标准(RCC),AP1000必须符合美国机械工程师学会(ASME)标准。我国核电建设前期工作的规程规范多为试行,且年代较远,已不能完全适应现阶段建设项目管理和项目可行性研究的要求。专门用于核电工程设计阶段的标准和规范,核岛、常规岛各自成体系,其中核电常规岛及电站辅助设施的设计主要参照火力发电厂相关设计标准和规范。现行标准和新版核安全法规不完全衔接,也存在着与核电技术发展不同步的问题。与当前引进AP1000的消化、吸收、再创新及建设一批二代改进核电机组的新形势需要相比,我国核电标准还存在很大的差距,今后核电标准的发展和完善任务十分繁重。


        2007年2月,中国核电标准建设领导小组正式成立后,相继审定并初步完善了《核电标准建设工作规则》和《压水堆核电标准建设“十一五”规划》等标准。2010年6月11日,为进一步加强我国核电标准建设,充分发挥专家在核电专业领域标准化工作的作用,根据《中华人民共和国标准化法》和《能源领域行业标准化技术委员会管理实施细则(试行)》的相关规定,国家能源局成立核电行业标准化技术委员会。由此,以保障核电安全为目的的核电标准建设已经驶入快车道,对中国未来核电的安全发展具有积极推动作用。


    核电标准化体系建设的重要性


       核电标准体系建设与核电自主化密切相关,互相促进。一方面,核电自主化的发展,需要依靠标准为核电的设计、建造、运行、管理等提供统一的技术依据,核电标准体系是实现核电自主化的重要基础。另一方面,核电标准是在核电设计、建造、运行、管理等活动中有关各方协同攻关和协商一致的基础上逐步建立并完善起来的,核电标准体系建设是核电自主化的重要内容。在标准建设过程中,要保证标准的权威性、可行性、应用性,使新的标准成为适合包括核电厂在内相关制造企业参考建设的一部综合性的标准。


        我国核电堆型种类繁多,在核电标准方面,除了我国的核安全法规(HAF)、国家标准(GB)和核行业标准(EJ)等之外,还应用了美国机械工程师学会、电气与电子工程师学会(IEEE)、美国材料和试验学会(ASTM)、

    核电标准与核电安全

        美国混凝土学会(ACI)和法国建造技术系列标准等国外或国际的标准规范体系。

        在标准定位方面,发达国家始终通过对标准的发言权争取标准的制定权,通过制定标准实现科技领域领导权的战略思想。由此可知,核电标准对于整个核电产业的发展是非常重要的,其意义在于:

    (1)核电标准是核电安全性的根本保障。

    (2)核电标准是提高本国核电技术威望的重要手段。

    (3)核电标准是核电技术创新发展的坚实基础。

    (4)核电标准是引进先进核电技术的重要前提。

    (5)核电标准是推进核电国产化和自主化的重要内容。

    (6)核电标准是提高核电经济竞争力的重要途径。



    核电厂标准化的层次


       核电厂的标准化主要包括系列化、??榛?、通用化等方面,应注意区分以下几个层次:


      (1)核电厂的标准化。核电厂的总体构型,包括构筑物、系统布置、设备等方面都应达到高度一致,典型的例子是法国的900MWe、1300MWe的核电厂系列。


       (2)核电重大设备的标准化。在核电厂的总体构型上可能有很大差异,但主要的设备一致,典型的例子是美国西屋公司开发的许多核电厂,在功率水平、总体布置上可能有很大差异,但都采用了300MW的标准环路,主泵、蒸汽发生器等都可通用,堆芯也形成了212(两环路压水堆,采用12英尺燃料组件)、312、314、412和414等标准堆芯。


       (3)基础层面的标准化。螺钉、螺母、法兰、阀门和电器装置等最基本的零部件应采用标准件,执行同样的材料、机械、电气、构筑物等方面相关的标准或规范。


    美国、法国、中国核电法规标准发展现状


    美国核电法规标准的现状


       美国核电标准主要有核安全当局的有关法规、导则,如联邦法规10CFR、管理导则RG、核标准管理委员会出版物NUREG等;美国国家标准学会(ANSI)通过其核标准管理委员会的领导进行核标准的研究和编制,例如委托美国核学会(ANS)进行核标准的研究和编制,并得到美国国家标准学会的审查认可后作为国家标准;美国工业界行业协会或学会编制的标准,如美国机械工程师学会、电气与电子工程师学会、美国材料和试验学会、美国混凝土学会等编制的核电标准。除此之外,还引用了大量的工业标准,作为上述核电标准的基础,支持着核电标准的发展。美国核电法规的最高层是于1954年由国会制定和颁布的原子能法,其次是美国联邦法规的第十部分“能源”,其所规定的全部内容包括为和平利用原子能的通用的和特殊的原则要求与准则,具有法律效力,每个与核能事业有关的单位和商业公司都必须遵守。这些法规至少每年应修订一次,并定期公布。


        需要注意的是美国核电标准中某些规定和细则是针对本国的具体情况制定的,其他国家的核电建设不能照搬套用,必须进行适当的修改和补充,否则不仅会增加费用,而且无法保证工程质量安全。其中,反应堆冷却系统设计准则、余热排出系统设计准则、应急堆芯冷却系统设计准则、化学和容积控制系统设计准则等重要系统均很难找到相应的ANSI/ANS标准。


    法国核电法规标准的现状


        法国核电发展迅速与标准化有很大的关系。法国引进、吸取了许多美国核电经验,但不机械照搬,而是结合本国国情有所创造和发展,克服了美国核电法规标准数量众多、繁杂重复的缺点,融入了法国核安全管理要求,并根据法国工业实践经验和业主对制造及检测的要求进行了一些改进。


        法国标准数量较少,但系统性好,既包括设计,又包括建造。这在世界上是个创新,使用方便,简单明了,内部联系密切,又各自成为一个系统性的整体。与美国标准相比较,法国标准更适应我国的需求,因此近几年我国已立项建造的二代加堆型都将采用法国RCC标准体系。


    中国核电法规标准的现状


       我国核安全法规在总体上是参照国际原子能机构(IAEA)有关的核安全法规和导则制定的,我国核电厂的设计、调试、运行和维修都必须严格遵循相关规定。经过20多年的努力,我国已基本建立了一套与国际接轨的核安全与辐射安全监督管理体制和相关法规体系。我国现行的核安全法规体系纵向上由国家法律、国务院行政法规、部门规章、核安全导则等层次组成,虽然已有多项标准,但大多并未得到实际工程应用,而且就核电站主要系统和设备设计而言,我国还未掌握核心技术,无法形成自己的标准,只能依赖于核电技术强国制定的标准,由此制约了我国核电技术的进步。


        目前,我国已建成的13台核电机组分别采用了美国标准、法国标准、加拿大以及俄罗斯标准,多种标准并存导致我国自主标准难以得到统一,对发展核电技术的国产化形成了很大的阻碍。我国编制的标准多是20世纪八九十年代制定,只有少量为2000年后编制,而且我国核电标准仅能满足建设30万和60万千瓦级核电机组的需要,有些标准的技术内容还存在缺陷,已不能适应今后发展的需要,尤其是AP1000和EPR等先进大容量机组只能依靠美国的ASME标准和法国的RCC标准。我国核电堆型状态虽然复杂,却并不会导致核电法规标准无法制定,因为核电标准并不是一定要走在核电技术前面。法国没有过多系统标准,但建造了许多核电站;美国没有应急堆芯冷却系统设计标准,却设计出了应急堆芯冷却系统。由此可见,核电标准可根据核电技术的改变而制定和更新。此外,虽然我国核电标准正处于起步阶段,但是我国以火电为主的电力标准经过50多年的发展,已经相对成熟,而且核电与火电最大的区别在于热量的产生形式,核电常规岛部分与火电汽轮机部分十分类似。因此借助于我国电力原有标准,结合核电特点,制定核电法规标准是更为省时省力的方法,可以保证基于我国国情的电力标准对核电大发展起到积极的先导作用,为核电自主化健康发展保驾护航。


        近些年,国际核电技术有了很大发展,而我国的标准没有进行及时的修订和更新,国内外核电技术发展的新成果尚未反映到我国的标准中。虽然我国核电标准制定小组已经成立,但是工作进展缓慢,尚未对核电标准的制定工作发挥实质性作用,我国核电标准一直处于起步阶段。我国核行业标准未被国家核安全监管部门认可,核电标准体系的缺项很多,不够完善,而且缺少必须的科研验证手段,核心技术也未能真正掌握,致使很多核电标准在技术水平上显得落后。


    福岛事故对我国核电标准建设的启示


        2011年3月11日发生的日本福岛核事故给日本乃至整个世界的核电发展都带来了沉痛的打击,不但大大增加了人们的核电恐慌,而且导致很多国家发展核电的信心受挫。其实,这次事故并不是不可避免的,它的发生除了自然灾害等外部因素的原因,与核电标准的不完善也有很大关系。


        第一,日本的核安全标准低,对于严重事故标准研究不足。日本在核事故初期没有果断采取相应措施遏制事态发展,导致错过了抢救最佳时机。将集团公司的经济性利益置于核电厂安全性之前,这与核电标准中安全第一的原则是相违背的。我国在制定核电法规标准时,应特别强调将安全第一置于处理严重事故标准的第一层次,使其成为核事故的最基本原则。日本的核电工业是20世纪50年代中期开始的,核电设备制造业主要执行美国ASME标准,起步之后可以说步步都是有法可依的。日本现今与核电事业有关的法律、法规、政令和条例大约有三四百条,但对核安全的标准定得不够高,没有达到与时俱进,为核事故的发生埋下了隐患。所以我国应该汲取日本的教训,对超设计基准事故应重新认识,保障核电法规标准的定期更新、修改和实施。


        第二,日本福岛没有严格实施在役检查标准。今年年初,日本原子能安全保安院要求东电自查,确认是否已充分检查核电站设施。东电2月28日向原子能安全保安院递交报告,承认没有检查核电站6个机组的3个部件。东电在报告中承认,一个配电装置11年来从未接受检查。另外,冷却泵电机、柴油发电机和其他一些冷却系统部件没有做定期检查,而是伪报记录并上报。由此可见,日本核电法规标准中涉及的维修、管理这一部分未能严格实施。虽有人制定标准,但无人实施标准,使核电标准成为一纸空谈,只是一个象征性的文件,没有起到预防核事故和消除隐患

    的作用。我国在制定核电法规标准中,应该采取严格审查维修、检修报告(譬如采用视频提交等高科技验收手段)的政策,严格执行在役检查标准,保障核电法规标准的具体实施。


        第三,日本核监管机制没有发挥其作用。日本监管机构多名官员担任东京电力公司要职,以致核电法规标准中的监督、审查层次混乱,失去了其应尽的职能。我国在建立核电法规标准的运行和管理标准时,应保证监管部门的官员公开化、透明化,独立于电力公司之外,体现核电对资格审查的严格性?;褂说绫曜蓟牒税踩⒎?、监督管理工作机制和工作运作融洽地结合并进行协调,以防止核电标准体系与监督管理工作脱节。


        核电法规标准化建设是大力发展核电的前提和保障,必须引起足够的重视。核电标准建设是跨行业、多领域的系统工程,需要成立由核行业管理部门牵头、包括高校在内的其他相关核部门广泛参与的核电标准体系建设机构,广泛征求意见,强化宣传力度,对核电标准体系建设进行指导和协调。从我国目前的核电发展形势来看,我国核电堆型复杂、种类繁多,没有办法统一执行一个核电法规标准,而应结合美国的ASME等体系、法国的RCC核电体系和我国已有的火电电力标准体系,建立起适合我国国情的核电工业标准体系。我们应以日本福岛核事故为鉴,既要关注需要编制的标准,更要关注标准的应用、实施与监管。编制标准的目的是要应用,在应用实践中完善中国核电法规标准,这样才能保障中国核电安全发展。


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