核电厂设计安全规定

核电厂设计安全规定本规定是中华人民共和国核电厂安全法规的第二部分本规定自一九九一年七月二十七日起实施本规定由国家核安全局负责解释1引言1.1目的本规定提出了陆上固定式热中子反应堆核电厂的核安全原则，确定了保证核安全所必需的基本要求。这些要求的适用范围包括安全重要的构筑物、系统和部件以及有关规程和程序。规定中只强调设计中必须满足的要求，对于如何满足这些要求则不作具体规定。附录I所列安全导则是对本规定的说明和补充。本规定适用于核电厂设计、制造、建造、运行和监督管理。1.2范围本规定阐述了构筑物、系统和部件为满足安全运行以及防止（或减轻）可能危及安全的事件后果所应遵守的设计方法和设计要求。可能危及安全的事件统称为假设始发事件。假设始发事件用于确定核电厂物项的设计基准。它们包含多种可能单独地或相互组合后影响安全的因素。这些因素有如下几种类型：（1）与核电厂厂址及其环境有关联的因素；（2）由人员行动引起的因素；（3）源自核电厂本身运行的因素。本规定不考虑下列事件：（1）极不可能发生的事件（对严重事故的考虑见3.5条）；（2）能导致核电厂厂址区域的全面破坏而又不能加以防范的人为事件和自然事件；（3）绝无可能影响核电厂安全的工业事故；本规定不考虑核电厂对环境的非放射性影响。第5章和第9章的某些要求只适用于水冷堆。2安全原理2.1安全目标核能与任何一种对于人类和环境具有一定风险的工业活动一样，均须尽力降低风险。核能的风险与电离辐射（以下简称辐射）有关。因此核安全的最终安全目标为：建立并保持对辐射危害的有效防御，保护厂区人员、公众和环境。具体而言，辐射防护的目标为：保证厂区人员和公众在运行状态下所受到的辐射照射低于规定限值并保持合理可行尽量低；保证减轻事故引起的照射。与事故状态有关的目标为：保证从总体上防止事故的发生，保证在出现核电厂设计中在考虑到的所有事故序列（即使是概率很低的序列）时，其放射性后果不大；通过预防和缓解措施保证发生严重后果的事故的可能性极低。2.2纵深防御纵深防御概念是安全原理的重要组成部分。此概念必须贯彻于安全有关的全部活动，包括与组织、设计或人员行为有关的方面，以保证这些活动均置于重叠措施的防御之下，即使有一种防御失效，亦将得到补偿或纠正。设计过程中必须贯彻纵深防御概念，从而提供多层次的保护。这方面的实例为：（1）设置多种手段以保证每个基本安全功能（反应性控制、余热排出和放射性包容）的执行；（2）除固有安全特性外，采用可靠的保护装置；（3）通过安全系统的自动触发和运行人员的行动，加强对核电厂的控制；（4）提供设备和规程以支援事故预防措施、控制事故发展过程和限制事故后果。作为一条基本要求，任何时候各防御层次都必须按照不同运行方式的规定一一备齐。在缺少一个防御层次而其他防御层次虽在的条件下，继续运行就没有足够的基础。纵深防御概念在设计过程中的第一种应用如下：提供多层次的设备和规程，用以防止事故，或在未能防止事故时保证适当的保护。（1）第一层次防御的目的是防止偏离正常运行。这一层次要求按照恰当的质量水平和工程实践正确并保守地设计、建造和运行核电厂。为达到此目的，对设计规范和材料的恰当选择以及部件制造和核电广施工的控制，均应十分注意。对于核电厂的检查、维护和试验规程，以及进行这些活动时良好的可达性﹑核电厂的运行条件和运行经验的利用等项，亦应予以关注。（2）第二层防御的目的是检测和纠正偏离正常运行的情况，以防止预计运行事件升级为事故工况。这是由于尽管注意预防，核电厂在其寿期内仍然会发生假设始发事件。这一层次要求设置专用系统并制定运行规程以防止或尽量减小这些假设始发事件所造成的损坏。（3）第三层次防御是基于以下假定：尽管极少可能，某些预计运行事件的升级仍有可能未被前一层次防御所制止，因此必须提供附加的设备和规程以控制由此引起的事故工况的后果。设置这一层次防御的另一主要目的是使核电厂在事故工况后达到稳定的、可接受的状态。在第三层之后可借以进-步保护公众和厂区人员的措施为：核电厂用于减轻超设计基准事故后果的特定的补充设施、应急计划和准备。纵深防御概念的第二种应用是核电厂设置多道实体屏障，防止放射性物质外逸。这些屏障通常包括燃料本身、燃料包壳、反应堆冷却剂系统压力边界和安全壳。设计必须保证每一屏障的有效性，并为之提供保护。3设计总准则3.1辐射防护①必须提供措施，以保证2.1条所提出辐射防护目标的实现。核电厂安全设计中辐射防护接受准则必须遵循以下原则：导致高辐射剂量或放射性物质大量释放的核电厂状态的发生概率要低，而发生概率较高的状态的辐射后果要小。接受准则通常仅为与核电厂的正常运行、预计运行事件和事故相对应的为数有限的几组准则。接受准则必须由国家核安全部门认可。3.2安全功能②把安全视作整个设计过程中的内在要素，对于达到充分安全至为重要。本规定中所提出的安全对策的目的是：使核电厂保持在正常运行状态中；保证发生假设始发事件后，电厂能立即作出正确的近期响应以及在事故工况后便于处理。为保证安全，必须满足下列总的设计要求：（1）必须提供安全停堆手段，使在运行状态中和事故工况期间及事故工况后的反应堆安全停堆，并使之保持在安全停堆状态。（2）必须提供排除余热的手段，使停堆后（包括事故工况停堆后）从堆芯排出余热。（3）必须提供减少放射性物质释放的可能性的手段，并保证任何释放在运行状态期间低于规定限值，在事故工况期间低于可接受限值。对安全功能进行考虑是系统地满足上述设计总要求的一个处理方法。安全功能包括厂内各系统在运行状态中和事故工况期间及事故工况后为保证电厂安全所必须执行的所有功能。①有关设计中辐射防护的进一步指导见安全导则HAF0209。②有关安全功能及其应用的进一步指导见安全导则HAF0201。3.3电厂安全特性纵深防御概念的基本思想也反映在电厂的下列特性中。核电厂设计的一个总体要求是电厂对假设始发事件的敏感性必须合理地低。电厂对任何假设始发事件的预计响应可用下列（1）-（3）中的一项特征表示。核电厂的设计和运行应能促使任何假设始发事件的后果按下述顺序排列，并在合理可行的条件下尽可能接近于（1）。（1）依靠核电厂的固有特性，假设始发事件不产生与安全有关的重大影响或核电厂只产生趋向安全状态的变化。（2）在发生假设始发事件后，依靠在此状态中连续运行的系统动作，以控制该假设始发事件，使核电厂趋于安全。（3）在发生假设始发事件后，依靠对该事件作出响应而投入工作的系统动作使电厂趋于安全。3.4设计基准设计基准必须规定核电厂在确定的辐射防护要求范围内适应规定的运行状态范围和事故工况的必备能力。设计基准包括正常运行技术规格、假设始发事件引起的状态、重要的假设以及在某些情况下特定的分析方法。3.4.1正常运行设计过程中必须针对电厂安全正常运行的要求，制定一组运行要求和限制，包括：（1）过程变量和其他重要参数的限制；（2）安全系统整定值；（3）电厂维护、试验和检查的要求，以保证构筑物、系统和部件的功能与设计规定相符。这些要求和限制是制定运行限值和条件的依据。3.4.2假设始发事件核电厂设计中必须认识到纵深防御的各个层次都可能受到考验，因此设计中必须采取措施以保证安全功能的执行，并实现安全目标。上述考验来自假设始发事件。假设始发事件的选择系基于确定论法或概率论法，或两者的某种组合。不同类型的假设始发事件及其可能的组合见附件A。应指出，独立事件同时发生的可能性通常不予考虑。3.4.3设计规范应有国家核安全部门认可的工程设计规范，作为系统和部件设计的接受准则。3.4.4厂址特征①在确定核电厂设计基准时，必须考虑到核电厂与环境之间的各种相互作用，包括人口、气象、水文、地质和地震等因素。还必须考虑到为获得电厂安全和保护公众可依托的厂外服务（如电力供应和消防设施）可能遇到的困难。3.5严重事故正常运行、预计运行事件和事故工况的设计基准对于防止反应堆堆芯的严重损坏以及抑制放射性物质的释放，使之在运行状态下低于规定限值并在事故工况下低于可接受限值，必须提供高的可信度。但是应该意识到某些低概率的事件序列有导致严重的堆芯损坏的可能。从安全观点出发，还以在一定限度内计及严重事故为妥。对于严重事故的考虑可基于现实的分析，而毋需严格地运用确定设计基准时所采取的保守的过程方法。根据运行经验，结合安全分析和安全研究的结果，设计中应考虑的事项有：（1）针对特定设计，确定能导致严重事故的重要事件序列；（2）考虑电厂的已有能力，包括超越其预定功能和设计基准时利用某些系统的可能，以及利用某些暂设系统使电厂恢复到受控状态并减轻严重事故的后果；（3）应对能降低这些事件出现的概率或能减轻这些事件后果的可能的设计修改作出评价。若通过适当努力能提高总的安全性，则应进行这种设计修改。（4）在计及有代表性的和起主导作用的严重事故的条件下，制定事故处理规程。①进一步指导见HAF0100（91）《核电厂厂址选择安全规定》及其安全导则。3.6核电厂质量必须明确规定构筑物、系统和部件的全部安全功能。构筑物、系统和部件必须按其安全的重要性进行分级。为保证高度的功能可靠性，对于与质量有关的各个方面，诸如构筑物、系统和部件的设计，材料的选择、技术规格、建造、运行、维护和试验规程以及合格人员的配备，必须予以极大关注，使之适应所赋与的安全功能。不仅对于不同防御层次中的工艺和安全系统及其辅助设施有此要求，对于防止放射性物质外逸的各道实体屏障尤其如此。凡属可行，设备必须按照适用的、经认可的标准设计，其设计必须是此前在相当使用条件下验证过的；设备的选择必须与安全所要求的电厂可靠性目标相一致。对于所采用的标准和规范，必须加以鉴别和评价，以确定其适用性、恰当性和权威性，并根据需要进行补充和修正，以保证设备的质量符合安全功能的要求。选择设备时必须考虑到误动作和不安全的故障模式（例如要求脱扣时不脱扣）。系统或部件有发生故障的可能并需要在设计中针对此种故障作出适应性措施之处，则必须先选择具有可预见的故障模式并便于修理或更换的设备。①3.7在役试验、维护、检查和监测的措施安全重要构筑物、系统和部件的设计必须符合下列要求：它们的可靠性达到足够高的水平；为保持其执行功能的能力，可在核电厂的寿期内进行标定、试验、维护、修理和检查或监测；完成这些活动时所达到的标准与所执行安全功能的重要性相当，且厂区人员不致于由此而受到过量的照射。安全重要构筑物、系统和部件的设计不足以适应试验、检查或监测的需要时，必须采取适当的补充措施，以消除潜在的未发现的故障影响。3.8系统和部件的可靠性设计②①这方面的进一步指导见HAF0400（91）《核电厂质量保证安全规定》及其有关导则。另见安全导则HAF0302《核电厂在役检查》﹑HAF0307《核电厂维修》和HAF0308《核电厂重要物项的监督》。②关于系统可靠性和设计措施的进-步指导见安全导则HAF0203﹑HAF0204﹑HAF0205﹑HAF0206﹑HAF0207﹑HAF0213.本条所列的几种措施可用于达到和保持与全部三个防御层次内所执行安全功能的重要性相当的可靠性。如有必要，可使用这些措施的组合。表示不同防御层次的可靠性要求，不能采取通用的定量指标。但第一层次无疑应视作重点。这与营运单位为了生产电力保持核电厂高可用率的目标也是吻合的。为保证安全功能的执行具有必需的可靠性，经国家核安全部门同意，对某些安全系统可制定最大不可用率的限值作为基准或用作接受准则。3.8.1多重性为完成一项特定安全功能而采用多于最少套数的设备，即多重性，它是提高安全重要系统的可靠性并借以满足单一故障准则（见3.8.2）的重要设计原则。在运用多重性原则的条件下，一套设备出现故障或失效是可承受的，不致于导致功能的丧失。例如，在某一特定功能可由任意两台泵完成之处，设置三台或四台泵。为满足多重性要求，可采用相同的或不同的部件。3.8.2单一故障准则满足单一故障准则的设备组合，在其任何部位发生单一随机故障时，仍能保持所赋予的功能。源自单一故障的各种继发故障，均视作单一故障不可分割的组成部分。对于构成核电厂设计的每个安全组，都必须运用单一故障准