HAD 401-08-2016 核设施放射性废物最小化

—2—附件核安全导则HAD401/08-2016核设施放射性废物最小化国家核安全局2016年10月21日批准发布国家核安全局—3—核设施放射性废物最小化(2016年10月21日国家核安全局批准发布)本导则自发布之日起实施本导则由国家核安全局负责解释本导则是指导性文件。在实际工作中可以采用不同于本导则的方法和方案，但必须证明所采用的方法和方案至少具有与本导则相同的安全水平。—4—目录1引言.....................................................................................61.1目的...............................................................................61.2范围...............................................................................62目标和原则.........................................................................62.1总体目标........................................................................62.2基本原则........................................................................72.3废物最小化目标值.........................................................73设计和建造阶段废物最小化................................................73.1一般要求........................................................................73.2从源头减少放射性废物的产生........................................83.3放射性废物处理系统设计.............................................114运行阶段废物最小化.........................................................164.1一般要求......................................................................164.2废物最小化管理措施....................................................18—5—4.3废物最小化持续改进....................................................194.4核设施安全关闭期间废物最小化相关要求....................205退役阶段废物最小化.........................................................215.1一般要求......................................................................215.2废物最小化管理措施....................................................225.3退役阶段废物最小化技术.............................................23名词解释................................................................................26附件Ⅰ压水堆核电厂初步和最终安全分析报告中废物最小化相关内容...........................................................................................28附件Ⅱ压水堆核电厂运行阶段年报废物最小化相关内容........30附件Ⅲ压水堆核电厂退役安全分析报告中废物最小化相关内容....37附录A世界主要核能国家压水堆核电厂单机组废物包年产生量及美国和欧洲核电厂用户要求文件对新建压水堆核电机组废物包年产生量要求...................................................................................39附录B常用的放射性固体废物处理技术................................41附录C我国核电厂废物最小化良好实践................................44—6—1引言1.1目的本导则为核设施设计、建造、运行和退役单位开展放射性废物最小化（以下简称废物最小化）工作提供指导，也为监管部门进行核安全审评和监督管理提供参考。附件Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与正文具有同等效力。附录A、B、C为参考性文件。1.2范围本导则主要适用于压水堆核电厂设计、建造、运行和退役阶段的废物最小化，其他堆型核电厂、核燃料循环设施、研究堆等核设施也可参考使用。2目标和原则2.1总体目标在核设施设计、建造、运行和退役过程中，通过废物的源头控制、再循环与再利用、清洁解控、优化废物处理和强化管理等措施，经过代价利益分析，使最终放射性固体废物产生量（体积和活度）—7—可合理达到尽量低。2.2基本原则核设施废物最小化应以确保安全为前提，以废物处置为核心，通过技术和管理措施实现废物最小化，遵循源头控制优先、全过程管理、全员责任和持续优化的原则。2.3废物最小化目标值应通过采取切实可行的设计和管理措施，并与国际最佳实践相比对，使得核设施放射性固体废物年产生量可合理达到尽量低。附录A给出了世界主要核能国家压水堆核电厂单机组废物包年产生量及美国和欧洲核电厂用户要求文件对新建压水堆核电机组废物包年产生量要求。3设计和建造阶段废物最小化3.1一般要求3.1.1应通过合适的设计措施，从源头减少放射性废物的产生，使放射性废物产生量可合理达到尽量低。3.1.2应采取切实可行的方法，防止放射性污染扩散和材料的活—8—化。3.1.3应优先选用有毒有害成分少便于后续处理的材料，为废物的最小化创造条件。对可复用的物料应提供再循环的技术手段。3.1.4应结合厂址核设施建设规划，以废物安全处理和处置为目标，统筹考虑放射性废物处理和贮存设施，选择安全可靠的最小化先进工艺技术和设备，制定本阶段废物最小化目标值。3.1.5应提出便于设施退役、实现退役废物最小化的技术措施。3.1.6核设施安全分析报告中应包括废物最小化相关内容。附件Ⅰ给出了压水堆核电厂初步和最终安全分析报告中废物最小化相关内容，其他核设施可参考。3.1.7核设施设计、建设单位及各级建造承包商应积极开展废物最小化知识和技能培训，提高核设施设计、建造、安装及调试的质量，为运行阶段设备安全运行及废物最小化奠定基础。3.1.8核设施设计单位应结合废物最小化技术发展及国内外运行经验反馈，优化设计方案，推进废物最小化持续改进。3.2从源头减少放射性废物的产生—9—以下以压水堆核电厂为例，给出从源头减少放射性废物产生的方法，其他核设施可供参考。3.2.1系统设计3.2.1.1通过采用长周期燃料循环、提高核电厂可用率（负荷因子）等措施，减少放射性废物产生量。3.2.1.2通过优化设计（如用控制棒替代通过反应堆冷却剂硼浓度变化调节反应性），减少反应堆冷却剂的上充和下泄，减少需后续处理的废液量。3.2.1.3通过合理设置辐射分区、合理组织气流、物流方向、设置放射性污染监测装置等措施，防止放射性污染扩散。3.2.1.4通过优化设计，合理确定设备、管道和阀门的数量。3.2.1.5提高盛装放射性物料系统的密封性能，减少放射性物质的泄漏。3.2.1.6对于可能被放射性污染的混凝土和其他材质的表面采用耐腐蚀、耐辐照涂层或钢覆面。3.2.1.7对于蒸汽发生器排污水、核岛通风系统凝结水及常规岛—10—液态流出物，需经收集后监测排放，若经分析放射性活度浓度超过排放控制值，送往废液处理系统进行处理。3.2.2设备选择3.2.2.1采用高可靠性的燃料组件，改进燃料包壳性能，减少燃料元件破损。3.2.2.2采用高可靠性、长寿命、便于维护和维修的设备，减少设备泄漏及维修产生的废物。3.2.2.3采用先进的制造工艺（如对不锈钢表面进行酸洗钝化处理，碳钢设备涂耐腐蚀涂层等），减少材料的腐蚀。3.2.3材料选择3.2.3.1与放射性介质接触的设备、管道和阀门，应采用适当的不锈钢材料。严格限制与一回路反应堆冷却剂接触的设备、阀门、管道和垫圈密封材料中钴、镍、银等元素的含量，主泵轴承材料中锑的含量，以及堆腔辐射漏束中子可达区域部件和结构材料中钴、镍等元素的含量，以减少活化腐蚀产物的产生。3.2.3.2与放射性介质接触的快速接头和阀门，应采用能够在特—11—定的介质环境条件下长期使用的密封材料，以降低腐蚀、泄漏和维修频率。3.2.3.3在处理放射性液体的系统中，采用高交换容量的树脂，以减少废树脂的产生量。3.2.4水化学控制3.2.4.1优化一回路水化学控制，如通过一回路加氢、注锌、停堆前加双氧水等，采用有效的过滤、离子交换和膜技术的净化技术等措施，提高一回路反应堆冷却剂水质，降低一回路设备的腐蚀和侵蚀速率。3.2.4.2提高一回路补给水水质，减少进入堆芯活性区的杂质含量。3.3放射性废物处理系统设计以下以压水堆核电厂为例，为放射性废物处理系统设计环节开展废物最小化提供指导，其他核设施可供参考。3.3.1工艺设计3.1.1应根据放射性废气的特性对其分类收集和处理。—12—3.3.1.2当含氢放射性废气采用贮存衰变处理工艺时，根据废气产生量（含大修工况）合理设置衰变箱个数和容积。3.3.1.3当含氢放射性废气采用活性炭延迟处理工艺时，合理确定延迟床的台数和活性炭装量。应设置活性炭保护床或其他干燥措施，避免活性炭因受潮而降低处理效率或过早失效。3.3.1.4根据放射性废液的物理、化学及放射性特性，分类收集各类放射性废液，尤其要将含油废水、有机溶剂、含洗涤剂的洗衣水和淋浴水与其他废液分开收集。3.3.1.5完善放射性废液相关系统的泄漏探测措施，及早发现和排除泄漏。3.3.1.6根据各类废液的特性选择净化效率高、二次废物少的处理工艺。3.3.1.7应严格评估和控制向核电厂各系统添加化学品的种类和数量。3.3.1.8系统、设备、部件、器具、辐射防护用品、墙壁和地面的清洗去污，应选择去污效率高、二次废物少的去污工艺和去污剂。3.3.1.9当采用离子交换除盐工艺处理可能含有胶体的工艺废液—13—时，宜对废液先进行预处理（如采用絮凝剂注入和深床过滤、超滤等技术）。在离子交换除盐床前和最后一级离子交换除盐床后应设置过滤器，以截留上游废水中的固体悬浮物及除盐床漏出的树脂碎屑。3.3.1.10为提高超滤、反渗透膜的寿命，在超滤、反渗透装置前应设置预过滤装置。3.3.1.11内陆核电厂氚浓度较低废液，经处理后，水质若满足复用要求，宜尽可能复用。3.3.1.12应采取措施，防止地下水、外部洪水、雨水或海水进入厂房的控制区。3.3.1.13应注重在固体废物产生地对其分类收集，设置必要的分拣装置并配备精度适用的辐射监测仪表，以便于对不同放射性活度的废物进行分类，特别是将非放射性废物和被放射性核素轻微污染经过贮存衰变后可清洁解控的废物从放射性废物中分拣出来，以减少放射性废物产生量。3.3.1.14应结合本厂址或区域核电机组分布、废物源项和处置场废物接收要求，统筹考虑放