【正文】 可以由防止事故進(jìn)展的補(bǔ)充措施與規(guī)程，以及減輕選定的嚴(yán)重事故后果的措施來達(dá)到。 2023/1/22 13 （ 2）第二層次防御的目的是檢測(cè)和糾正偏離正常運(yùn)行狀態(tài)，以防止預(yù)計(jì)運(yùn)行事件升級(jí)為事故工況。在整個(gè)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中貫徹縱深防御，以便對(duì)由廠內(nèi)設(shè)備故障或人員活動(dòng)及廠外事件等引起的各種瞬變、預(yù)計(jì)運(yùn)行事件及事故提供多層次的保護(hù)。 為了實(shí)現(xiàn)上述安全目標(biāo)，在設(shè)計(jì)核動(dòng)力廠時(shí)，要進(jìn)行全面的安全分析，以便確定所有照射的來源，并評(píng)估核動(dòng)力廠工作人員和公眾可能受到的輻射劑量，以及對(duì)環(huán)境的可能影響。 大量放射性釋放概率為 106/堆年。 2023/1/22 3 2 輻射防護(hù)目標(biāo) 輻射防護(hù)目標(biāo)是保證在所有運(yùn)行狀態(tài)下輻射照射或由于任何計(jì)劃排放的放射性物質(zhì)引起的輻射照射保持低于規(guī)定限值并且合理可行盡量低，保證減輕任何事故的放射性后果。 2023/1/22 9 二 安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn) 安全目標(biāo)要求核動(dòng)力廠的設(shè)計(jì)和運(yùn)行使得所有輻射照射的來源都處在嚴(yán)格的技術(shù)和管理措施控制之下。這些措施包括：專設(shè)安全設(shè)施、營(yíng)運(yùn)單位制定的廠內(nèi)事故處理規(guī)程以及國(guó)家和地方有關(guān)部門制定的廠外干預(yù)措施。能有利于減少內(nèi)部災(zāi)害的可能、減輕特定假設(shè)始發(fā)事件的后果或減少事故序列之后可能的釋放源項(xiàng)的設(shè)計(jì)措施均在這一層次的防御中起作用。這就要求設(shè)置的專設(shè)安全設(shè)施能夠?qū)⒑藙?dòng)力廠首先引導(dǎo)到可控制狀態(tài)，然后引導(dǎo)到安全停堆狀態(tài)，并且至少維持一道包容放射性物質(zhì)的屏障。所必需的實(shí)體屏障的數(shù)目取決于可能的內(nèi)部及外部災(zāi)害和故障的可能后果。但是，所有從事安全重要活動(dòng)的單位，都有責(zé)任保證將安全事務(wù)放在最優(yōu)先的位置。 當(dāng)引入未經(jīng)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)或設(shè)施，或存在著偏離已有的工程實(shí)踐時(shí)，必須借助適當(dāng)?shù)闹С中匝芯坑?jì)劃，或通過其他相關(guān)的應(yīng)用中獲得的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)，來證明其安全性是合適的。必須確定和控制設(shè)計(jì)接口。 2023/1/22 30 二 安全分級(jí) 安全分級(jí)必須首先確定屬于安全重要物項(xiàng)的所有構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件，包括儀表和控制軟件，然后根據(jù)其安全功能和安全重要性分級(jí)。 2023/1/22 33 2. 核級(jí)電氣設(shè)備為 IE級(jí) ① 組成該系統(tǒng)的部件 與設(shè)備 的安全級(jí)別 與系統(tǒng)的安全級(jí)別相一致； ② 安全級(jí)別不同的二個(gè)系統(tǒng)之間的接口部 件按較高的級(jí)別確定； ③ 與安全級(jí)能動(dòng)部件配套的電器設(shè)備劃分為 IE級(jí)； 2023/1/22 34 4. 核級(jí)部件、設(shè)備的核安全級(jí)別與建造規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系 我國(guó)目前尚未形成完整的有關(guān)核動(dòng)力裝置機(jī)械部件與設(shè)備的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)必須包括正常運(yùn)行技術(shù)規(guī)格、假設(shè)始發(fā)事件造成的核動(dòng)力廠狀態(tài)、安全分級(jí)、重要假設(shè)，以及在某些情況下特定的分析方法。核電廠狀態(tài)分類在美國(guó)早期核電廠的安全分析報(bào)告中已采用，并大致定型，已為擁有核電廠的國(guó)家較普遍采用，但各國(guó)采用的可接受限值上有所不同。稀有事故的可接收限值為: ① 堆芯保持其幾何形狀和可冷卻性； ②反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力小于 120%設(shè)計(jì)值； ③在隔離區(qū) (2h內(nèi) )及低人口區(qū) (8h內(nèi) )邊界上，個(gè)人輻射劑量限值 (按美國(guó)標(biāo)準(zhǔn) )為：甲狀腺劑量 300mSv，全身劑量 25mSv(對(duì)于一些發(fā)生頻率很低的事故，其限值為：甲狀腺劑量 750mSv，全身劑量 60mSv)。這些考驗(yàn)來源于假設(shè)始發(fā)事件，這些事件是根據(jù)確定論方法或概率論方法或這兩者的組合選定的。 在為響應(yīng)某一假設(shè)始發(fā)事件而需要立即采取可靠行動(dòng)時(shí)，必須采取措施自動(dòng)啟動(dòng)所需的安全系統(tǒng)，以防止發(fā)展成可能威脅下一道屏障的更嚴(yán)重工況。在核電歷史上已發(fā)生過三次嚴(yán)重事故。這種事件或原因可能是設(shè)計(jì)缺陷、制造缺陷、運(yùn)行或維修差錯(cuò)、自然現(xiàn)象、人為事件、或核動(dòng)力廠內(nèi)任何其他操作或故障所引起的意外的級(jí)聯(lián)效應(yīng)。為獲得所必需的可靠性而必須采用多重性設(shè)計(jì)的那些安全功能或執(zhí)行這些安全功能的系統(tǒng)均須由“假設(shè)單一故障”加以確認(rèn)，在上述系統(tǒng)中假設(shè)單一故障是所述過程中的一部分。 五 多重性 為完成一項(xiàng)特定安全功能而采用多于最少套數(shù)的設(shè)備，即多重性，它是達(dá)到安全重要系統(tǒng)高可靠性和滿足單一故障準(zhǔn)則的重要設(shè)計(jì)原則。例如，為降低共因故障的可能性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)用多樣性原則時(shí)必須對(duì)材料、部件和制造工藝中有無任何相似之處，運(yùn)行原理或公用的輔助設(shè)施中有無細(xì)微的類似之處給予關(guān)注。 2023/1/22 57 分隔方法的選擇取決于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)中所考慮的假設(shè)始發(fā)事件，例如火災(zāi)、化學(xué)爆炸、飛機(jī)墜毀、飛射物、水淹、極值溫度和濕度等效應(yīng)。在核動(dòng)力廠開始運(yùn)行前，必須分析和確定每種情況下允許設(shè)備停役的時(shí)間和要采取的行動(dòng)，并將其包括在核動(dòng)力廠運(yùn)行規(guī)程中。對(duì)于位于易遭受到外部自然事件的影響并且需要在這種事件中及事件后執(zhí)行其安全功能的設(shè)備，鑒定程序必須盡可能地取與有關(guān)自然現(xiàn)象對(duì)該設(shè)備影響的相同條件，通過試驗(yàn)或通過分析或兩者的組合進(jìn)行。 設(shè)計(jì)必須適當(dāng)考慮有利于操縱員執(zhí)行行動(dòng)可利用的時(shí)間、預(yù)計(jì)的環(huán)境和對(duì)操縱員有心理壓力的情況下成功地完成各種行動(dòng)。為了符合 GB8703《 輻射防護(hù)基本標(biāo)準(zhǔn) 》 的要求，規(guī)定限值不得高于該標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的劑量限值。 2023/1/22 65 3 事故分析用的照射量準(zhǔn)則 必須把計(jì)算的劑量與規(guī)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)值進(jìn)行比較，以判斷為廠區(qū)人員和公眾提供的防護(hù)設(shè)計(jì)措施在假想事故工況下是否充分。 2023/1/22 69 2 “合理可行盡量低”原則 要求將所有照射都保持在規(guī)定限值以內(nèi)，并且在考慮了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素之后達(dá)到合理可行盡量低。 2023/1/22 71 （ 2） 廠區(qū)人員輻射防護(hù)的設(shè)計(jì)程序 實(shí)際工作中，應(yīng)按下列程序?qū)嵤┹椛浞雷o(hù)設(shè)計(jì)大綱： ①根據(jù)預(yù)計(jì)劑量水平、運(yùn)行維修規(guī)程和以往的經(jīng)驗(yàn)，提出合理的電廠布置并進(jìn)行分區(qū)，對(duì)屏蔽進(jìn)行審查是該程序的組成部分； ②可以根據(jù)其他電廠的經(jīng)驗(yàn)和所需工作人員數(shù)， 把廠區(qū)人員的職業(yè)劑量目標(biāo)值定為設(shè)計(jì)目標(biāo)值 (對(duì)于 1,000MWe的電站，可采用的日常運(yùn)行目標(biāo)值為每年 4－ 10man ? Sv (人 ?希 ) ，即 400－ 1,000man?ren (人 ?雷姆 )）。 通過高質(zhì)量的設(shè)計(jì)和在電廠中設(shè)置的專設(shè)安全設(shè)施 (例如各種安全系統(tǒng) )來達(dá)到這些設(shè)計(jì)目標(biāo)。公眾的防護(hù)監(jiān)測(cè)必須包括流出物監(jiān)測(cè)，以校核是否符合運(yùn)行工況期間的規(guī)定限值和在事故后恢復(fù)運(yùn)行期間的可接受限值。事故工況下的主要輻射源是放射性裂變產(chǎn)物，對(duì)這種輻射源應(yīng)采取預(yù)防性的設(shè)計(jì)措施。如果不能保證蒸汽發(fā)生器傳熱管結(jié)構(gòu)的完整性，則必須估算可能進(jìn)入二回路側(cè)的一回路水量。 2023/1/22 80 （ 2） 第二個(gè)層次是及時(shí)地探測(cè)和撲滅火災(zāi) ， 限制火災(zāi)的損害： 設(shè)置足夠容量 、 能力和鑒定合格的火災(zāi)探測(cè)和滅火系統(tǒng)； 滅火系統(tǒng)能夠及時(shí)啟動(dòng)并撲滅火災(zāi) ， 使對(duì)安全重要物項(xiàng)的影響降至最低 。 2023/1/22 83 （ 6）火災(zāi)危害性分析 明確需保護(hù)的安全重要物項(xiàng)； 明確防火區(qū)內(nèi)可燃物數(shù)量、種類、特性及可能后果； 明確防火屏障所需耐火極限； 確定所需探測(cè)及滅火手段； 明確薄弱環(huán)節(jié)，以便有針對(duì)性的加以改進(jìn)； 火災(zāi)危害性分析是一個(gè)動(dòng)態(tài)迭代過程。 確定論評(píng)價(jià)方法從系統(tǒng)失效的角度，假定事件已確定發(fā)生，按照問題的要求，選用保守或現(xiàn)實(shí)模型（一系列規(guī)則和假設(shè)），分析計(jì)算整個(gè)核動(dòng)力廠系統(tǒng)的響應(yīng)，直接得出該事件引起的放射性后果，以此來研究核動(dòng)力廠有關(guān)屏障和安全系統(tǒng)的有效值。 （ 3）放射性后果以廠區(qū)邊界（ 2?h）及低人口區(qū)邊界（ 8?h）劑量計(jì)算。 2023/1/22 90 2. （ 1）假設(shè)失去廠外電源 規(guī)定必須考慮此項(xiàng)假設(shè)，應(yīng)選擇有、無或某一時(shí)刻失去廠外電源三種情況中產(chǎn)生最不利后果的那一種。按照這一組事故，對(duì)核電廠進(jìn)行分析計(jì)算，將結(jié)果與可接受限值相對(duì)比， 可以評(píng)價(jià)核電廠是否符合安全要求。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故中，有一些極限事故，因其物理過程有特點(diǎn)，可作為核電廠事故的典型例子。 這種事故可能帶來三方面的危害： ①因局部熱負(fù)荷過大，損壞堆芯燃料元件，由于在控制棒下插狀態(tài)下，功率不均勻系數(shù)很大，增加了堆芯損壞的可能性； ②向環(huán)境釋放放射性物質(zhì)； ③大量的二回路冷卻劑帶著熱量進(jìn)入安全殼，使安全殼內(nèi)壓力升高，危及安全殼的完整性。 一臺(tái)反應(yīng)堆冷卻劑泵的泵軸瞬時(shí)卡死或斷裂，將使堆芯冷卻劑流量迅速下降，系統(tǒng)升溫升壓。 2023/1/22 97 （ 4）控制棒彈出事故。 為防止及緩和彈棒事故，應(yīng)保證控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)密封殼套設(shè)計(jì)及加工可靠。這樣，會(huì)損壞這些閥門，誘發(fā)閥門卡在開啟位置，液體水進(jìn)入蒸汽管道又可造成蒸汽管道受到過大的負(fù)荷而損壞或破裂，形成更嚴(yán)重的事故。此后，系統(tǒng)進(jìn)入飽和卸壓，卸壓速率變緩，堆芯區(qū)域出現(xiàn)空泡，引入負(fù)反應(yīng)性，將中止裂變過程，使堆功率降至衰變功率水平。 2023/1/22 100 ③再淹沒階段：冷卻水進(jìn)入堆芯后，它就被加熱，開始沸騰。 2023/1/22 101 （ 7）小破口失水事故。當(dāng)包殼溫度下降到足夠低時(shí)，冷卻劑即可再濕潤(rùn)包殼表面，包殼溫度急劇下降（驟冷）。傳熱惡化，引起燃料元件內(nèi)貯熱再分布，元件包殼溫度突然上升，形成事故過程中第一個(gè)峰值，在噴放階段，應(yīng)急堆芯注射的冷卻劑（主要由安全注射箱注入），因受下降段環(huán)形通道中汽和水的逆向流動(dòng)的影響，不能通過下降段達(dá)到下腔室，而被蒸汽流夾帶到破口流出，該現(xiàn)象稱之為“旁通”現(xiàn)象。 蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂事故，在國(guó)際核電史上已發(fā)生多起，成為發(fā)生頻率最高的極限事故。 2023/1/22 98 （ 5）蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂事故?？刂瓢趄?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)密封殼套發(fā)生破裂，反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)外巨大的壓差可把插入堆芯的控制棒迅速?gòu)棾?，快速地?duì)堆芯引入正反應(yīng)性，使核功率激增，同時(shí)也形成堆芯功率很不均勻的分布，出現(xiàn)一個(gè)很高的局部功率峰。 這兩種事故是對(duì)核電廠控制棒動(dòng)作速度的最嚴(yán)格的考驗(yàn)。 2023/1/22 95 （ 2）主給水管道破裂事故。 2023/1/22 94 （ 1）主蒸汽管道破裂事故。目前應(yīng)用得比較普遍的是美國(guó)核管理委員會(huì)（NRC）頒布的安全導(dǎo)則 ，又經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)審查大綱加以補(bǔ)充說明的一組要求考慮單一故障的事件。 （ 2）假設(shè)最大價(jià)值的一組控制棒卡在全抽出位置（卡棒假設(shè)） 規(guī)定必須考慮此項(xiàng)假設(shè)，適用于分析 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 類工況。并按事故預(yù)期的頻率大小取此標(biāo)準(zhǔn)的 100%、 25%及 10%。 2023/1/22 87 二 驗(yàn)收準(zhǔn)則 我國(guó)還沒有法規(guī)文件規(guī)定各類工況的驗(yàn)收準(zhǔn)則，事故分析現(xiàn)在采用的是美國(guó)與法國(guó)通常應(yīng)用的準(zhǔn)則。 用概率論方法找出各種事故發(fā)生的頻率，用確定論方法計(jì)算出事故的后果。 2023/1/22 81 二、 核動(dòng)力廠防火設(shè)計(jì)方法 （ 1） 布置要求 對(duì)可燃物進(jìn)行評(píng)估 ， 作多方案比較 。 （ 3）燃料裝卸事故 在對(duì)假設(shè)的燃料裝卸事故 (例如，燃料在從堆芯容器向貯存池輸送過程中跌落 )的影響進(jìn)行設(shè)計(jì)分析時(shí)，第一步應(yīng)確定在事故發(fā)生時(shí)燃料內(nèi)的放射性總量。乏燃料裝卸事故 (由于燃料組件跌落時(shí)的碰撞而導(dǎo)致燃料包殼的機(jī)械損傷 )也屬于這種情況。 該監(jiān)測(cè)大綱應(yīng)該作為選擇合適儀表的依據(jù)。為了證明是否符合可接受的限值，通常應(yīng)根據(jù)一些保守的假定進(jìn)行劑量當(dāng)量評(píng)價(jià)。 2023/1/22 72 （ 3） 輻射劑量的評(píng)價(jià) 在核電廠設(shè)計(jì)階段，必須分析單個(gè)部件或裝置對(duì)廠區(qū)人員和公眾的最終劑量的影響，這是評(píng)價(jià)他們的可接受性或評(píng)價(jià)可能需要的照射量限制的依據(jù)。 輻射防護(hù)最優(yōu)化，即合理可行盡量低原則的應(yīng)用，通常意味著從一系列防護(hù)措施中進(jìn)行選擇。一般說，事故工況的概率越大，則規(guī)定的參考劑量應(yīng)越小。但是，設(shè)計(jì)者必須使設(shè)計(jì)達(dá)到合理可行盡量低的水平。 設(shè)計(jì)中必須考慮到這種干預(yù)可以接受的前提是：設(shè)計(jì)者能夠證明操縱員有足夠的時(shí)間作出決定和采取行動(dòng)。在可能的范圍內(nèi)，應(yīng)該以合理的可信度表明在嚴(yán)重事故中必須運(yùn)行的設(shè)備（如某些儀表）能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。核動(dòng)力廠布置必須便于進(jìn)行這些活動(dòng)，并能按照與所執(zhí)行的安全功能的重要性一致的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，同時(shí)系統(tǒng)可用性沒有顯著減少，且廠區(qū)人員不致于受到過量的照射。在這些場(chǎng)所，應(yīng)盡實(shí)際可能采取適當(dāng)?shù)拇胧┮苑乐构惨蚬收稀? 2023/1/22 55 七 獨(dú)立性 為提高系統(tǒng)的可靠性可在設(shè)計(jì)中保持下列獨(dú)立性特征： （ 1）多重系統(tǒng)部件之間的獨(dú)立性； （ 2）系統(tǒng)中各部件與假設(shè)始發(fā)事件效應(yīng)之間的獨(dú)立性，例如，假設(shè)始發(fā)事件不得引起為減輕該事故后果而設(shè)置的安全系統(tǒng)或安全功能的失效或喪失； （ 3）不同安全等級(jí)的系統(tǒng)或部件之間適當(dāng)?shù)莫?dú)立性； （ 4）安全重要物項(xiàng)與非安全重要物項(xiàng)之間的獨(dú)立性。例如，在某一特定功能可由任意兩臺(tái)泵完