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确定我国核电厂运行许可证延续安全论证基准的探讨

更新时间:2009-03-28

核电厂运行许可证延续(operating license extension,简称OLE)是指核电机组超过由原运行许可证、设计限制、标准或法规所规定的时间限制而继续运行,又称为执照更新(license renewal,简称LR)或长周期运行(long term operation,简称LTO)[1,2]。根据国际经验,大多数核电机组在运行许可证到期前即提出申请,在核电厂具有可接受的技术性能和安全水平条件下继续运行。美国在役的99台机组中有97台已经或将进行LR[3],其中86台机组申请并获得LR,可以从原许可证的40年延续运行至60年;另有7台机组提出LR申请,还有4台机组有计划进行LR。俄罗斯、捷克、匈牙利、韩国等国家均有超出执照期限运行的核电机组。如图1所示,截至2017年底,全球在运核电机组448台[4],其中运行达到或超过40年的核电机组87台,接近总数的20%,可见,核电厂OLE已是一个普遍的国际实践。

根据美国核电厂执照更新的经验,对执照期限40年的核电机组,在运行20年时即可开始进行执照更新的论证,在第28年左右的时间获得执照更新批准,以便后续开展一系列延续运行的准备工作。我国早期商用核电厂,如秦山核电厂和大亚湾核电厂1、2号机组的运行时间已超过20年,正在开展核电厂OLE的论证工作。国家核安全局(National Nuclear Safety Administration,简称NNSA)亦制定并颁布了《<核电厂运行许可证>有效期限延续的技术政策(试行)》[5](以下简称技术政策),明确了对我国核电厂OLE论证的要求。

在进行核电厂OLE安全论证时,首先需要明确安全论证基准。安全论证基准包含核电厂在设计、建造、调试和运行过程中所遵循的法律、法规和参照的标准、规范,反映了核电厂在取得核电厂运行许可证时的实际状态。安全论证基准及其所确定的核电厂在设计、建造、调试和运行中所参照的标准和规范是核电厂OLE论证工作中系统、构筑物和部件(system structure and component,简称SSCs)的范围界定和筛选、老化管理审查(aging management review,简称AMR)、时限老化分析(time limited aging analysis,简称TLAA)的重要依据。

用于教学重点难点处。中学课堂教学中,为了突出教学重点,帮助学生有效地突破教学难点,教师可以科学运用合作学习模式。运用合作学习将有助于突出学生学习的重难点,培养学生用实验方法探究知识的实践能力。

  

图1 全球核电机组运行时间统计(至2017年12月9日)Fig.1 Ages of nuclear power units in the world(till 9th December of 2017)

 

注:机组运行年按首次并网时间计算,0年指当年并网(至2017年12月9日)

由于我国核电厂OLE尚无先例,相关法规体系仍不完善,早期商用核电厂在建造时采用的技术标准体系不同,这些都给OLE安全论证基准的确定带来了一定的困难,因此需要对国外的相关经验进行研究与消化,进而建立适用于我国核电厂OLE安全论证基准的确定方法。本文对国际上两大主流的核电厂OLE体系进行比较,调研了美国的LR体系与国际原子能机构(International Atomic Energy Agency,简称IAEA)的LTO体系中当前执照基准(current license basis,简称CLB)的相关内容,依据我国技术政策要求,分析了两种体系中安全论证基准的内容及其适用性,提出我国核电厂运行许可证延续安全论证的基准的确定方法及具体内容的建议,为我国核电厂OLE论证工作进行技术准备,并为我国OLE的技术策略和法律法规体系的建立和完善提供参考。

前文已述及,数字城市基础地理信息系统数据库是海量数据的集成体。因此,在建设数据库过程中需要一套行之有效的管理系统以便于提高用户查询数据信息的速率和提高数据库平台的数据信息共享度。此外,数据的分幅分层管理是实现数据标准化和规范化的前提。使用者在查询过程中借助地名、道路名称等基础性的信息进行相关数据的提取,以最短的时间获得相关的矢量数据;使用者也可以根据元数据获取相关的影像与矢量数据。总的来说,数据的管理是该数据库建设的关键环节所在,面对海量数据,若没有便捷的、有效的管理系统,则会导致用户查询数据时出现查询结果遗漏、错误等问题。

1 国内外现状

1.1 美国核电厂执照更新体系的CLB

美国依据原子能法首次批准核电厂的运行执照期限为40年,在执照到期后允许更新[6]。美国核电厂执照更新体系所依据的文件主要是美国核管理委员会(Nuclear Regulatory Commission,简称NRC)制定的联邦法规《核电厂运行执照更新要求》(10 CFR 54)[2]。根据10 CFR54中的定义,CLB是一系列适用于特定核电厂的NRC要求,同时也是执照持有者保证符合NRC以及已受理且有效的特定电厂设计基准的要求,并按照其要求运行的书面承诺(包含整个执照周期过程中对书面承诺的所有修改或增加的内容)的集合。CLB包括10 CFR中第2、19、20、21、26、30、40、50、51、54、55、70、72、73、100等节及其附录中包含的核管理委员会规章、指令、执照条件、豁免和技术规格书。CLB还包括10 CFR 50.2中定义的特定电厂设计基准信息(该信息按照10 CFR 50.71要求被记录在最新的最终安全分析报告(Updated Final Safety Analysis Report,简称UFSAR或FSAR))中[7];执照持有者在申请受理后的执照申请信件(包括执照持有者对NRC公告,通用信件和强制性行动的回复)中做出的有效书面承诺;以及被记录在NRC安全评估报告或电厂事件报告中执照持有者的书面承诺,如图2所示。

了解了虚拟语气的这种用法后,学生还可以在课余时间自己去归纳总结虚拟语气的其他特殊用法,通过这样的资料收集,把虚拟语气的用法弄清楚,内化到自己的知识结构当中去。

使用上述建模方法,在定义了非矩形模型的同时,也可用于表示如图3 (e)所示的矩形模型(w0=w1),在实际布局过程中,根据各个逻辑功能所需资源种类与数量特点,灵活采用矩形、非矩形的方式进行建模.

1.2 IAEA核电厂长周期运行体系的CLB

由于核电厂FSAR升版有一定的时间间隔,有可能存在核电厂承诺的后续安全改进行动、技术标准和规范在定期安全审查过程中得到升版等情况,部分内容并未完全纳入FSAR的有效版本中的情况,因此,需要对NNSA最新安全要求和安全改进项进行逐一核查,确认其落实和实施情况。这部分内容将结合“国家核安全局批准的安全重要修改的确认”工作开展。

  

图2 美国核电厂LR体系中CLB的内容Fig.2 Contents of CLB in LR, US

  

图3 IAEA核电厂LTO体系中CLB的内容Fig.3 Contents of CLB in LTO, IAEA

IAEA对核电厂长周期运行的监管范围决定了其CLB中包含PSR的内容,这方面以法国为代表[10]。法国63-1228法令给定了进行初始安全评估的一般法规框架,并规定核设施的具体运行时间通过每10年的PSR进行评估,法国核安全局(ASN)根据PSR的结果确定是否颁发下一个10年的运行许可证,而40年以后继续运行的授权将在第4次PSR时宣布。2013年6月,ASN发函给核电运营商,提出了对核电厂运行40年后继续运行的要求[11]。法国核电厂PSR的实施方法与IAEA安全导则的要求是基本一致的。实施PSR之前,要清楚地确定目前适用于该反应堆的安全基准,并且取得核安全主管部门对这套文件的正式认可。法国核电厂PSR的安全基准涵盖了设计与运行的安全要求[12,13],主要包括:FSAR;条例与适用的安全规则、标准;技术规范、程序(事故程序、定期试验程序等)、专用技术文件、应急计划和检查规则等。PSR对某系列机组适用的安全要求能被清楚的认定,并且保证各机组符合安全论证的基准。所有新的实践和安全要求都要经过分析,如果涉及安全重要修改,安全基准也需重新评价和修改,同时在FSAR修订中加入相应的变更。

1.3 我国核电厂运行许延续的安全论证基准

考虑到我国还实行PSR制度,技术政策指出,在我国核电厂的运行过程中,每十年左右会开展一次PSR,并根据PSR的结果实施物项的修改或标准规范的升版。此外核电厂还会经历许多由营运单位申请并经NNSA批准,或者由NNSA要求的安全重要修改。除少数情况外,上述内容也应该涵盖在修订有效版本的FSAR中,因此IAEA体系中PSR中所涉及的“物项的修改或标准规范的升版”也已经包含在FSAR中。除非核电厂营运单位提出申请并得到NNSA的认可,在提交OLE申请时,FSAR有效版本所确定的标准和规范在安全论证中仍然有效。此外,如果在OLE申请的审评期间上述基准发生了变化,则这些变化也将纳入OLE安全论证的基准,这也体现了IAEA的核安全监管原则。

在双侧向测井响应中,低角度裂缝的电阻率值在致密高电阻率背景下明显降低,曲线形状尖锐,深、浅侧向测井值一般呈负差异。裂缝的张开度与电导率成正比。当张开度增大时,低角度裂缝的深、浅侧向电阻率都下降,幅度差值增大,但它们之间的幅度差远小于高角度裂缝。在给定条件下,对于油气层,当侵入深度大于深侧向探测深度时,为低阻负差异;对于浅层侵入,无论流体性质如何,均为高阻正差异。

  

图4 我国核电厂运行许延续的安全论证基准Fig.4 Contents of safety demonstration basis in OLE, China

2 分析与讨论

(二)符合性检查:在完成文件清理工作后,还需要对相关内容进行符合性检查,目的是验证核电厂获得《核电厂运行许可证》的实际状态是否与现实情况相符,相关安全重要修改是否已纳入FSAR现行有效版本。

从表1中可以看出,修订有效版本FSAR确定了核电厂在设计、建造和运行过程中所遵循的法律、法规和参照的标准、规范,并且确定了核电厂在取得《核电厂运行许可证》时的实际状态,是安全论证基准所必须包含的主要内容,美国和IAEA的CLB中都包含FSAR。美国的CLB中还再次明确了NRC的规章、指令、执照条件、豁免和技术规格书也做为CLB,而相关的内容其实已经在核电厂FSAR中得到确认。IAEA作为国际组织,其成员国的核安全监管环境与政策并不相同,只能各成员国结合各自国情,具体核电厂在FSAR中明确的法律、法规和参照的标准、规范才更具有法律约束力。对于部分未纳入FSAR的NNSA批准的安全重要修改,与美国CLB中“执照持有者的有效书面承诺”的含义和内容相当,也是我国OLE安全论证基准的重要内容。

以新工科为主体,医药企业对于高素质复合型新工科人才提出新需求:不仅在某一学科领域学业精深,还应具有学科交叉融合的特征;不仅在技术上出类拔萃,同时懂得经济、社会和管理,兼具良好的人文素养[1]。而《工程教育专业认证标准》和《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》给予新工科人才培养提供纲领性指导和实施指南,进一步明确专业人才培养的目标和定位,促进专业建设的内涵式发展,提升人才培养质量的企业满意度。

 

表1 我国核电厂OLE安全论证基准的内容与国际两大主流体系的CLB内容比较

 

Table 1 Comparison of contents of safety demonstration basis among China, US and IAEA

  

内容美国IAEA我国FSAR√√√法规、指令等√√√PSR-√-有效书面承诺√√√

我国核电厂的运行许可证参照美国模式,NNSA为核电厂颁发运行许可证并设定有效期,该期限通常参照核电厂的设计寿期[14]。对核电厂运行许可证有效期限的变更和延续,技术政策规定,申请延续的有效期限将按照其实际论证的年限确定,且不超过20年。核电厂的安全论证应证明在其所延续的期限内仍具备可接受的技术性能和安全水平,安全论证的基准包括核电厂营运单位在提交核电厂运行许可证有效期限延续申请时FSAR的有效修订版本,以及其他没有纳入FSAR的NNSA批准的安全重要修改。如果在核电厂运行许可证有效期限延续申请的审评期间上述基准发生了变化,则这些变化也将纳入核电厂运行许可证有效期限延续安全论证的基准[5]。我国核电厂OLE安全论证的基准内容如图4所示。

总体来说,我国核电厂OLE安全论证的基准,其内容与美国LR体系的CLB大致相同,同时又体现了IAEA的核安全监管原则,做到“操作参照美国、理念参照IAEA”[15,16]。由于PSR的安全标准需要考虑最新安全实践,同时还考虑核安全监管当局近期发布的核安全有关政策和规定。因此,IAEA提出的PSR的内容可作为参考,但不能作为运行许可证延续论证的安全论证基准。

3 我国核电厂运行许可证延续安全论证基准确定的建议

研究小组确定了利用课余时间开展英语演讲兴趣小组活动的形式,制定了学期内每两周一次,每次2学时的活动计划。参加活动的学生被分为5个小组,分别由5名教师指导。活动初期,教师通过给学生播放大学生英语演讲比赛光盘的方式,向学生介绍英语演讲的程序和礼仪。活动中期,学生在教师的指导下完成命题演讲、即兴演讲和问答三个板块的训练,并在训练过程中总结英语演讲的方法和技巧。活动后期,针对演讲比赛的全过程进行系统化练习,邀请在英语演讲比赛中成绩优秀的同学与小组成员进行交流并传授经验,鼓励小组成员积极参加各级各类英语演讲比赛。截止2014年1月,研究小组完成了英语演讲第二课堂活动的指导工作。

我国核电厂OLE安全论证的基准包含:

(1)《核电厂最终安全分析报告》(FSAR)的有效修订版本;

(2)其他没有纳入FSAR的国家核安全局批准的安全重要修改;

FSAR的确认工作应包含文件清理和符合性检查两个阶段,其流程图如图5所示。

(3)OLE申请审评期间上述基准发生的变化。

因此,建议安全论证基准的确认工作应主要包括FSAR的确认和国家核安全局批准的安全重要修改的确认两部分内容。

3.1 FSAR的确认

在解题过程中经常思路全无,如何寻找思路?需基于条件利用尺规构图,构图的过程是对条件充分分析的过程,从而明白条件是什么、问题是什么、不变的是什么,最终觅得解题思路.如何经历构图过程寻觅解题思路?需要明晰“构什么、怎么构、构与解的关系是什么”这三个问题.

  

图5 我国核电厂OLE中FSAR确认工作的流程图Fig.5 Procedure of FSAR Confirmation

(一)文件清理:主要针对核电厂现行有效版本的FSAR开展工作,包含对FSAR升版内容的清理以及FSAR引用文件的清理。一方面对比FSAR初始执照申请时提交版本与现行有效版本的变化,梳理出“FSAR的历次升版记录”清单(1)。另一方面,按照现行有效版本FSAR中所确定的核电厂在设计、建设和运行过程中所遵循的法律、法规和参照的标准、规范,查找并确定其相应的版本。

国际上两大主流的核电厂运行许可证延续体系在我国的技术政策中均有体现,表1对比了我国核电厂OLE安全论证基准的内容与国际两大主流体系的CLB内容。

由于我国核电厂具有多堆型的特点,且部分核电厂在建造时采用不同的技术标准体系,这给OLE安全论证基准的确定带来了一定的困难。因此,在开展我国核电厂OLE安全论证工作时,首先应根据技术政策的相关要求,明确安全论证的基准文件,开展基准确认与符合性检查工作,确定基准文件的内容和版本信息,为后续的论证工作进行技术文件准备。

IAEA对于核电厂长周期运行所依据的文件主要是《核电厂安全:调试和运行》(SSR-2/2),该文件指出,核电厂LTO论证必须利用定期安全审查(Periodic Safety Review,简称PSR)的结果,由监管机构在分析老化管理大纲的基础上进行核准,以确保电厂在延长的运行期限内的安全[1]。因此,IAEA将LTO的监管范围确定为PSR和AMR。IAEA在《核电厂长周期安全运行》[8]中规定,当前执照基准(CLB)是指当前的授权期限内为核设施选址、设计、建造、调试、运行和退役提供基准的一系列文件和技术准则的集合。它为核电厂在设计运行期限内和LTO运行期限内提供了一个一致的可接受的安全水平。2014年IAEA出版的《核电厂长周期运行安全方面同行评审导则》[9]对CLB文件进行了说明,即CLB是核安全监管部门颁发运行执照提供参考基准的文件或技术标准,包括FSAR、PSR报告(包含5大类14个安全要素)和其他CLB文件(例如安全分级文件等),如图3所示。

同时,对比电厂现行技术规范中所遵循的法律、法规和参照的标准、规范,获得标准和规范的升版情况,获得“FSAR引用文件版本变化” 清单(2),保证核电厂OLE申请过程中,FSAR有效版本所确定的标准和规范仍然有效。

3.2 国家核安全局批准的安全重要修改的确认

由于核电厂运营单位在核电厂整个运行过程中实行持续改进的政策,不断提高核安全水平。主要包括:国家核安全局要求的改进(如执照申请基准的变化导致的改进,内外部经验反馈引起的改进等)和核电厂运营单位在运行过程中(包括定期安全审查中)提出的安全改进。这些国家核安全局批准的安全重要修改都以往来函件的形式存在,除少数情况外,一般这些安全重要修改都会纳入FSAR的修订版中,但不排除个别安全重要修改尚未纳入FSAR修订版的情况。因此,需要对此进行确认。国家核安全局批准的安全重要修改的确认流程如图6所示。

  

图6 我国核电厂OLE中国家核安全局批准的安全重要修改的确认的流程图Fig.6 Procedure of confirming docketed licensing correspondence

(一)文件清理:获得核电厂与国家核安全局的所有往来函件,按照专题进行归类整理。通过设定的关键词及准则对涉及“安全重要修改”的专题进行识别和判定,提取出“安全重要修改”的具体要求,包括国家核安全局的具体要求以及核电厂的工程改进计划,形成“安全重要修改”清单(3)。

(二)符合性检查:对“安全重要修改”清单进行符合性检查,一方面,根据函件内容及核电厂工程改造记录确定各项“安全重要修改”是否已完成,对尚未完成的改造项,形成“安全重要修改遗留项”清单(4)。另一方面,根据函件内容识别相关“安全重要修改”是否涉及FSAR修改,并形成“涉及FSAR修改的安全重要修改清单”,与“FSAR的历次升版记录”比对确认该“安全重要修改”是否已纳入FSAR,最终获得“没有纳入FSAR的国家核安全局批准的安全重要修改”清单(5)。

完成上述工作后,未来将利用清单(2)和清单(5)对核电厂FSAR的修改升版提供建议,确保安全论证的基准文件的有效性,利用清单(4)促进核电厂整个运行过程中的持续改进。

4 结语

根据我国《<核电厂运行许可证>有效期限延续的技术政策(试行)》中关于安全论证的基准的相关要求,我国核电厂OLE安全论证的基准主要包括:FSAR有效修订版本;其他没有纳入FSAR的NNSA批准的安全重要修改;OLE申请审评期间上述基准发生的变化,其内容与国际两大主流体系—美国执照更新与IAEA长周期运行中CLB的内容一致。同时反映出我国核电厂OLE安全论证时采用美国执照更新的操作流程,并考虑IAEA长周期运行及定期安全审查的结果。

在核电厂开展OLE安全论证时,首先应确定安全论证的基准,开展安全论证基准确认与符合性检查工作,使其满足NNSA的要求,确保未来核电厂在提交《核电厂运行许可证》有效期限延续申请时,所采用的基准文件适用且有效。

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[3]U.S.NRC. Status of License Renewal Applications and Industry Activities[EB/OL]Washington DC:U.S.NRC,2017(2017-12-9)[2017-12-9].http://www.nrc.gov/reactors/operating/licensing/renewal/applications.html.

[4]IAEA. Operational Reactors by Age [EB/OL].Vienna:IAEA,2017(2017-12-9) [2017-12-9]. http://www.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/OperationalByAge.aspx.

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陈志林,池志远,张晏玮,王春晖,施震灏,安英辉,黄平,王俊
《核安全》 2018年第01期
《核安全》2018年第01期文献

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