福岛核事故对我国核电厂PSA工作的启示

宫宇环境保护部核与辐射安全中心福岛核事故对我国核电厂PSA工作的启示目录背景主要核电国家的响应国家核安全局的行动对我国核电厂PSA工作的启示结语背景关于本文：全面参与核安全大检查编制核安全检查报告组织召开福岛核事故经验教训研讨会参与制定《运行核电厂重要外部事件裕量评价工作方案》参与制定《福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求》参与制定《十二五新建核电厂安全要求》背景2011.3.1215:36，1号机组燃料厂房发生氢气爆炸；2011.3.1411:01，3号机组燃料厂房发生氢气爆炸；2011.3.156:00，4号机组燃料厂房发生氢气爆炸；2011.3.156:10，2号机组安全壳内抑压水池发生爆炸。背景对日本核工业界的影响：福岛第一核电站1-6号机组全部报废停运滨冈核电站—因所在地区今后发生里氏8级左右地震的概率为87％，但目前预防海啸和地震的措施尚不足。中部电力公司希望利用两三年时间在滨冈核电站前建设高15米的防波堤，完工后申请重启。拟修改能源发展计划，重新审查核电站新建计划—2010年原计划“2030年前增建14座核电站，把核电提高至发电总量50%以上”。背景对世界核电发展的影响：动摇了部分公众和政府对核能安全性的信心—部分反核国家坚定了反核主张，如奥地利；部分拥有核电的国家宣布了弃核计划，如德国（2022年）、瑞士（2034年）；意大利关于重启核电的方案被全民公投否决。触发了世界范围内的核安全检查—日本福岛核危机，动摇了公众对核电安全的信心。世界有核国家纷纷采取行动，严格审查核电站的运行、建设和项目报批。主要核电国家的响应西欧核监管协会压力测试：核电站在应对类似福岛事故时对安全裕度进行有针对性的重新评估。包括：—对核电站面临假想的一系列极端事件时采取的应对行动进行评估。对按照始发事件、安全功能的相继丧失、严重事故管理的纵深防御逻辑采取的预防性措施进行验证。—测试情景：极端外部事件：地震、洪水、暴风雨等；全厂断电和丧失最终热阱，72小时没有外部支援。主要核电国家的响应西欧核监管协会压力测试：德国、法国等国家进行了“压力测试”，针对外部事件、内部事件及严重事故的缓解措施进行评价；英国核工业要求检查现有及新设计的厂房和厂区布置，确保安全系统及相关控制有足够的强度抵御极端外部事件，并特别考虑电站布局和安全相关厂房的设计，防范“陡边效应”；芬兰核监管机构要求核电厂加强针对极端自然灾害的防范措施，提高丧失安全系统的应对能力。主要核电国家的响应国际原子能机构在针对福岛事故的调查报告中明确要求，在核电厂的选址和设计中应考虑足以抵御罕见的和复杂组合的外部事件并在电厂安全分析中加以考虑；所有业主开展自查，确认所采取的行动是足够的；监督人员评价业主所采取的活动和行动是适当的；业主的紧急响应：评估响应事件和超厂址设计基准潜在的薄弱环节。主要核电国家的响应概率安全评价直接相关的要求：《日本政府在IAEA部长级会议上总结报告》：—将在风险管理中有效地使用概率安全评价技术；将更加积极地利用概率安全评价技术研发安全措施的改进方法，包括基于概率安全分析有效的事故管理措施。《英国国家总结报告》：—核工业应确保对可能出现引起厂外严重事故后果的核设施进行2级概率安全分析，以更加深入地考虑严重事故及相应的管理措施。同时，概率安全分析应考虑全部外部事件，包括超设计基准事件和延续任务的时间。国家核安全局的行动核设施综合安全检查：两个目标：—排查隐患、发现问题、认真整改、切实落实；—促进公众对核电安全性的了解，保持公众对核电的信心。三个问题：—与原法规标准要求的相符性以及差距；—与现行有关法规标准要求的相符性及差距；—福岛事故已知的经验教训。四大方面：—外部事件的设防；重要安全功能的保障；严重事故的预防和缓解；质保体系。国家核安全局的行动检查结果运行核电厂-开展外部事件概率安全分析(制定计划、完成调研、开展工作)在建核电厂-开展二级概率安全分析、外部事件概率安全分析（二代改进型，制定计划，2013年初初步报告）对我国核电厂PSA工作的启示PSA工作总体情况：起步：—随着概率安全分析技术的不断发展和逐步完善，核安全监管要求考虑PSA的要素。过程：—国家核安全局在核安全审评和监管实践中要求核电厂安全评价中开展PSA分析，并对其报告开展审评，尤其在一些创新性的反应堆设计中，安全审评中更充分、更深入地利用了PSA技术。当前：—概率安全分析技术经过二十多年的发展，已具备了较好的技术基础。对我国核电厂PSA工作的启示安全分析理念的变化：《核动力厂设计安全规定》：—设计管理必须考虑确定论安全分析和补充性的概率论安全分析的结果，并通过合适的迭代过程以保证适当考虑防止事故的发生及减轻其后果。—划分某一构筑物、系统或部件安全重要性的方法必须主要基于确定论方法，适当时辅以概率论方法和工程判断。对我国核电厂PSA工作的启示安全分析理念的变化:随着概率安全分析技术的不断发展和进步，人们逐渐认识到概率安全分析的优势可以有效的弥补确定论安全分析的不足。对于核电厂安全分析，应该在确定论安全分析的基础上考虑概率论安全分析以共同提高核电厂的安全水平。对我国核电厂PSA工作的启示安全分析理念的变化：IAEA关于核动力厂安全设计要求（SSR2-1）—“核电厂设计必须充分考虑确定论安全分析和概率安全分析的结果，以确保充分考虑了预防事故和减轻所发生事故的后果”。—在核电厂安全分析中应做到确定论安全分析和概率论并重。概率论安全分析技术应在核安全领域发挥更大作用对我国核电厂PSA工作的启示安全分析理念的变化：概率安全分析可以在这些方面发挥重要作用：—提供系统性的分析，以确信设计符合总的安全目标；—证明整个设计是平衡的；—确认核动力厂是否存在陡边效应；—提供发生堆芯严重损坏状态的概率评价以及要求厂外早期响应的放射性物质向厂外大量释放的风险的评价；—提供外部灾害事件发生概率和后果的评价；—鉴别出通过设计改进或运行规程的修改可能降低严重事故概率或减轻其后果的系统；—评价核动力厂应急规程的充分性；—核实是否符合概率安全目标。对我国核电厂PSA工作的启示概率安全分析的完整性：福岛事故后，对核电站进行完整的安全分析显得更加重要，特别是极端外部事件情况下评价对电站构筑物、系统和部件的影响及应急规程的有效性；世界主要核电国家均明确提出应考虑全范围的PSA，要充分考虑外部事件，确保对所有核设施进行详细的二级PSA分析，并利用PSA分析结果指导严重事故管理导则的编制。对我国核电厂PSA工作的启示概率安全分析的完整性：福岛核事故后，我国国家核安全局对PSA及其相关的领域提出了明确的要求：—对于运行核电厂：对外部事件导致的安全问题的认识应该上升到一个新的高度；积极开展外部事件的概率安全分析工作，以提升运行电厂的安全水平。—对于在建核电厂：应积极开展外部事件安全裕量分析评估，进一步开展二级概率安全分析、外部事件概率安全分析工作，以提升在建电厂的安全水平。对我国核电厂PSA工作的启示概率安全分析的完整性：《十二五新建核电厂安全要求》：-为落实核安全规划中关于新建核电机组两个概率安全目标的要求，核电厂必须针对堆芯和乏燃料储存池完成核电厂功率运行、停堆状态下的一、二级概率安全分析，包括内部事件、外部事件。-进一步明确我国新建核电厂应进行全范围的概率安全分析，同时也将体现出核安全领域未来关于确定论安全分析和概率论安全分析并重的重要理念。对我国核电厂PSA工作的启示分阶段提高PSA质量：近年来，概率安全分析技术已取得重大进展，在主要核电国家，概率安全分析技术已不仅仅停留于核设施安全水平的评估，而且对于进一步深入认识核安全问题，乃至对核安全要求的确定都在产生着深刻的影响。相对于一级内部事件PSA开发的技术成熟性而言，目前我国核电厂对于外部事件、二级、三级PSA的开发还相对处于起步阶段，相关的技术标准也不是很完善。对我国核电厂PSA工作的启示分阶段提高PSA质量：对于PSA的质量要求，NRC采用的是分阶段提高的方法。当前用于支持不同应用活动的PSA技术框架尚不完善，分阶段提高PSA质量的方法将有利于在必要的PSA技术框架建立后及时得到应用。对我国核电厂PSA工作的启示分阶段提高PSA质量：针对我国核电厂的实际情况，采用分阶段提高PSA质量的方法是现实可行的。—对于新建核电厂的执照申请，可以参考NRC关于申请新堆执照的要求，按照RG1.206增加和补充关于PSA和严重事故的内容，分析范围应全面覆盖一级内部事件、二级PSA和外部事件PSA；—应对外部事件进行全面的梳理，选取针对核电厂厂址特性的外部事件进行重点分析。结语在国家核安全局提出针对新建核电厂进行全面的概率安全分析要求之后，新建核电厂应该努力做到以下几点：对于新建核电厂，应全面贯彻概率安全分析与确定论安全分析并重的安全分析理念，在设计中应充分考虑概率安全分析的结果。对于概率安全分析的范围，应该做到全面覆盖。包括一级、二级，内部和外部事件。三级PSA应做好引进、消化和吸收的技术准备，为开发完善的三级PSA以及指导应急做好准备。结语目前阶段，对于概率安全分析的质量可以采用分阶段提高的方法，先解决有无的问题，并注意技术路线的前后衔接，待相关技术方法熟练掌握后，以定期升版的方式提高PSA的质量。福岛核事故的发生为核工业界和核安全监管部门提供了一个深刻反思的机会，应充分吸取福岛核事故经验教训，推动我国核电厂PSA工作的发展。谢谢