第一章-核安全的基本概念课件.ppt

1、第一章第一章 核安全的基本概念核安全的基本概念 1.1 核电站的危险来源 1.2 核电厂的安全保障 1.3 核安全标准 安全目标 纵深防御1.1 核电站的危险来源核电危险性的本质核电站风险的来源核电站的基本安全功能核电危险性的本质核裂变核裂变 功率徒升的可能功率徒升的可能强放射性强放射性 辐射损伤辐射损伤高温高压水高温高压水融化和喷放融化和喷放剩余反应性剩余反应性潜在的能量来源潜在的能量来源衰变热衰变热 停堆后继续过热的可能停堆后继续过热的可能放射性-核电站的根本威胁核电站的根本威胁是放射性放射性的根本来源是被辐照过的燃料元件Nuclear chain reactionNuclear chai

2、n reaction裂变碎片与放射性物质衰变衰变衰变寿期末：1W热功率所对应的裂变产物（FP）约3.7x1010BqFP中：气体Kr，Xe, I98%保留在UO2芯块中1.0% ， 6MW1w： P/P00.1% ， 0.6MW30y： P/P00.01% ，0.06MW (60kw)需确保堆芯有效冷却核电厂的风险来源同任何其它工业一样，核电站也可能存在一下问题l设计上的错误l制造上的缺陷l建造和安装上的错误l运行和维护上的错误l设备故障核电站的安全性必须有一定的标准来衡量，一定的安全保障措施来实现 安全目标安全目标管理制度管理制度安全设计安全设计安全文化安全文化1.2 核电厂的安全保障核电厂

3、的安全保障核电厂的基本安全功能核电厂的安全保障核电厂的基本安全功能 (Golden Rule)反应性控制 (Control)l反应堆功率可控余热排出 (Cool)l燃料有效冷却放射性包容 (Contain)l放射性无泄漏Golden Rule of Reactor Safety核电厂的安全保障核电厂的安全保障核安全管理制度l核安全审查l核安全监督核安全设计核安全文化安全目标安全标准核安全政策：法规、导则、指导文件独立的核安全监管部门核电站安全监督管理程序 1.3 核安全标准核安全标准 安全目标 安全原则-纵深防御国内标准国际标准IAEA美国标准NRC安全目标为了对核安全的行为有个衡量标准，国家

4、首先要对核安全要求达到的目标提出一个标准。这称为安全目标（safety goal）。 Safety Goal安全目标-Safety GoalIAEA的安全目标美国的核安全目标我国现行核安全目标新建堆的核安全目标Safety Goal国内标准国际标准IAEA美国标准NRCIAEAINSAG 的安全目标国际原子能机构的国际原子能安全咨询委员会的安全目标是：l堆芯损伤事故的发生频率为：现有堆104/堆年、新堆105/堆年。 美国的安全目标1986年美国颁布“安全目标政策声明”定性目标l公众中的每个人都应当获得一定程度的保护，使他不承受因核电厂运行后果而明显增加的生命和健康风险l核电厂运行造成生命与健

5、康的社会风险应当与其他替代发电手段的风险相当或更低，而且，核电厂风险不应明显增加社会总风险定量目标l核电厂周围由核事故造成急性死亡的人均风险，不应超过美国人值常可能遭受的各种其他事故下急性死亡总风险的0.1l核电厂附近居民因核电厂运行而遭受癌症死亡的风险不应超过由其他原冈造成的 癌症死亡总风险的0.1l发生堆芯损伤事故的概率，现有堆10-4/堆年，新建堆10-5/堆年l发生大量早期放射性向环境释放事故的概率，现有堆10-5/堆年，新建堆10-6/堆年两个千分之一准则我国的安全目标1991年，国家核安全局颁发的年，国家核安全局颁发的 ，其中对安全目标的定义，其中对安全目标的定义了了三种三种表达形

6、式表达形式2002年年8月，国家核安全局颁发了月，国家核安全局颁发了新建核电新建核电厂设计中几个重要安全问题的技术政策厂设计中几个重要安全问题的技术政策，其，其中对安全目标的定义进行了修正中对安全目标的定义进行了修正,有有四种四种表达表达形式形式2004年年4月，国家核安全局颁发了新版月，国家核安全局颁发了新版 ，对安全目标的，对安全目标的定义了定义了三种三种表达形式表达形式1991年版的核安全目标定义在法规定义在法规“核电厂设计安全规定核电厂设计安全规定（HAF101,1991HAF101,1991年颁布）年颁布）” 中，有中，有三种三种表达形表达形式式n最终安全目标最终安全目标 n对辐射危

7、害进行对辐射危害进行有效防御有效防御n辐射防护的目标辐射防护的目标 n辐射照射保持辐射照射保持合理可行尽量低合理可行尽量低；n减轻事故引起的照射。减轻事故引起的照射。 n与事故状态有关的目标与事故状态有关的目标n保证保证考虑到考虑到的的事故事故的的放射性放射性后果不大后果不大；n保证发生保证发生严重后果严重后果的事故的事故可能性极低可能性极低。 我国现行的安全目标总目标总目标l在核动力厂中建立并保持对放射性危害的有效防御辐射防护目标辐射防护目标l保证在所有运行状态下核动力厂内的辐射照射或任何计划排放放射性物质引起的辐射照射保持低于规定限值并且合理可行尽量低l保证减轻任何事故的放射性后果 技术安

8、全目标技术安全目标l一切合理可行的措施预防事故，和减轻后果；l考虑到的事故的放射性后果不大；l发生严重后果的事故可能性极低。概率论安全目标概率论安全目标l严重堆芯损伤频率10-5/堆年l大量放射性释放频率10-6 /堆年指导性指标指导性指标ALARA所有的危害必须降低到一个水平:As Low As Reasonably Achievable合理可行尽量低概率论安全目标概率论安全目标( (检验标准检验标准) ) - -新建核电厂设计中几个重要安全问题的技术政策新建核电厂设计中几个重要安全问题的技术政策 每堆年发生严重堆芯损伤事件的频率低于10-5每堆年需要场外早期响应的大量放射性释放事件的频率低

9、于10-6core damage frequency (CDF)指导性指标指导性指标针对严重事故针对严重事故large, early release frequency (LERF) Risk-informed Regulation纵深防御纵深防御国际原子能机构核安全标准中安全原则的主要原则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。 纵深防御纵深防御纵深防御的出发点纵深防御的出发点纵深防御的应用纵深防御的应用l纵深防御的层次纵深防御的层次l多道实体屏障多道实体屏障纵深防御的实施纵深防

10、御的实施纵深防御的出发点纵深防御的出发点核电厂的设计总是有瑕疵的设备有时会有故障操作员偶尔也会出错关键是要保证有足够深度防御瑕疵、故障和错误的能力，使得它们不增加事故危害的风险纵深防御的应用纵深防御的应用第一层次的应用l提供多层次的设备和规程，或称l用以防止事故l在未能防止事故时保证适当的保护l尽一切可能性缓解事故的后果l最严重时启动应急响应第二层次的应用l核电厂设置纵深防御的五个层次纵深防御的五个层次预防预防：防止偏离正常运行工况与防止发生系统故障l按照适当的质量水平和工程实践l争取并保守的设计、建造和运行核电厂检测检测：及时检测到和纠正偏离运行工况。以防止预计运行事件升级为事故工况l设置专

11、用的系统l制定运行规程保护保护：制止预期运行事故和始发事件升级发展成严重事故，控制其后果。l固有安全特性l故障安全设计l附加的设备和规程缓解缓解：应付已超出设计基准的严重事故，并保证放射性后果保持在合理可行尽量低的水平l保证包容功能l通过附加的措施和规程防止事故发展l通过减轻所选定的严重事故后果，加上事故处置规程可以完成该目标应急应急：减轻事故工况下可能的放射性物质释放后果。l适当装备的应急控制中心l场区内和场区外应急响应计划多道实体屏障 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l燃料本身l燃料包壳l反应堆冷却剂系统压力边界l安全壳设计必须保证每一屏障的有效性，并为之提供保护纵深防御的执行要求纵深防御的执行要求应用于核电厂的全部活动l设计l建造l安装l运行l维修应用于核电厂的全部时间l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必须同时具备所有防御层次l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