核电站核安全培训课件第五章 核安全n n5.1核电站的危险来源和基本安全功能n n5.2核电安全管理n n5.3核电厂的安全保证n n5.4风险与概率5.1核电站的危险来源n n核电危险性的本质n n核电站风险的来源n n核电站的基本安全功能核电危险性的本质n n核裂变核裂变核裂变核裂变 功率徒升的可能功率徒升的可能功率徒升的可能功率徒升的可能n n强放射性强放射性强放射性强放射性 辐射损伤辐射损伤辐射损伤辐射损伤n n高温高压水高温高压水高温高压水高温高压水融化和喷放融化和喷放融化和喷放融化和喷放n n剩余反应性剩余反应性剩余反应性剩余反应性潜在的能量来源潜在的能量来源潜在的能量来源潜在的能量来源n n衰变热衰变热衰变热衰变热 停堆后继续过热的可停堆后继续过热的可停堆后继续过热的可停堆后继续过热的可能能能能放射性-核电站的根本威胁n n核电站的根本威胁是放射性n n放射性的根本来源是被辐照过的燃料元件Nuclear chain 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% 1.0% ， 6MW 6MW1w1w： P/P P/P0 00.1% 0.1% ， 0.6MW0.6MW30y30y： P/P P/P0 00.01% 0.01% ，0.06MW (60kw)0.06MW (60kw)n n需确保堆芯有效冷却需确保堆芯有效冷却5.2核电厂的安全保障核电厂的安全保障n n核电厂的基本安全功能核电厂的基本安全功能n n核电厂的安全保障核电厂的安全保障核电厂的基本安全功能(GoldenRule)n n反应性控制反应性控制 ( (ControlControl) ) 反应堆功率可控反应堆功率可控n n余热排出余热排出 ( (CoolCool) ) 燃料有效冷却燃料有效冷却n n放射性包容放射性包容 ( (ContainContain) ) 放射性无泄漏放射性无泄漏Golden Rule of Reactor Safety核电厂的安全保障体系核电厂的安全保障体系n n核安全管理制度核安全管理制度 核安全审查核安全审查 核安全监督核安全监督n n核安全设计核安全设计n n核安全文化核安全文化n n安全目标安全目标n n安全标准安全标准n n核安全政策：法规、导核安全政策：法规、导则、指导文件则、指导文件n n独立的核安全监管部门独立的核安全监管部门n n核电站安全监督管理程核电站安全监督管理程序序 n n安全设计准则安全设计准则n n安全意识和安全行为安全意识和安全行为5.3核安全标准（安全原则）安全目标安全文化 纵深防御IAEANRCINSAG提出了三个统领全局的核安全总原则安全目标为了对核安全的行为有个衡量标准，国家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）SafetyGoalSafety GoalIAEAINSAG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：堆芯损伤事故的发生频率为：现有堆堆芯损伤事故的发生频率为：现有堆10104 4/ /堆年、新堆堆年、新堆10105 5/ /堆年。堆年。 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/堆年中国核安全目标:SafetyGoaln n总目标（总目标（总目标（总目标（最终安全目标最终安全目标最终安全目标最终安全目标）在核动力厂中建立并保持对放射在核动力厂中建立并保持对放射性危害的有效防御，以保护人性危害的有效防御，以保护人员、社会和环境免受危害员、社会和环境免受危害n n辐射防护目标辐射防护目标辐射防护目标辐射防护目标 保证在所有运行状态下核动力保证在所有运行状态下核动力厂内的辐射照射或由于该核动厂内的辐射照射或由于该核动力厂任何计划排放放射性物质力厂任何计划排放放射性物质引起的辐射照射保持低于规定引起的辐射照射保持低于规定限值并且合理可行尽量低，限值并且合理可行尽量低，合合理可行尽量低理可行尽量低； 保证减轻任何事故的放射性后保证减轻任何事故的放射性后果。果。n n技术安全目标技术安全目标技术安全目标技术安全目标 采取一切合理可行的措施防止核采取一切合理可行的措施防止核动力厂事故，并在一旦发生事故动力厂事故，并在一旦发生事故时减轻其后果；时减轻其后果； 对于在设计该核动力厂时考虑过对于在设计该核动力厂时考虑过的所有可能事故，包括概率很低的所有可能事故，包括概率很低的事故，要以高可信度保证任何的事故，要以高可信度保证任何放射性后果尽可能小且低于规定放射性后果尽可能小且低于规定限值；限值； 并保证有严重放射性后果的事故并保证有严重放射性后果的事故发生的概率极低发生的概率极低n n概率论安全目标概率论安全目标概率论安全目标概率论安全目标( ( ( (检验标准检验标准检验标准检验标准) ) ) ) 每堆年发生严重堆芯损伤事件的每堆年发生严重堆芯损伤事件的频率低于频率低于1010-5-5 每堆年需要场外早期响应的大量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于放射性释放事件的频率低于1010-6-6ALARAALARA指导性指标指导性指标核动力厂设计安全规定核动力厂设计安全规定 ，20042004年年4 4月国家核安全局批准发布月国家核安全局批准发布ALARA所有的危害必须降低到一个水平所有的危害必须降低到一个水平: :As Low As Reasonably AchievableAs Low As Reasonably Achievable合理可行尽量低合理可行尽量低纵深防御纵深防御DefenseInDepthn理念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n两大方面的应用多道防御n提供多层次的设备和规程多重屏障n提供多道实体屏障纵深防御概念多层次的防御n n第一层次防御第一层次防御预防 防止偏离正常运行及防止系统失效防止偏离正常运行及防止系统失效n n第二层次防御第二层次防御监测 检测和纠正偏离正常运行状态，以防止预计运行事件升级为事故工况检测和纠正偏离正常运行状态，以防止预计运行事件升级为事故工况n n第三层次防御第三层次防御保护 尽尽管管极极少少可可能能，某某些些预预计计运运行行事事件件或或假假设设始始发发事事件件的的升升级级仍仍有有可可能能未未被前一层次防御所制止，而演变成一种较严重的事件被前一层次防御所制止，而演变成一种较严重的事件n n第四层次防御第四层次防御缓解 针对设计基准可能已被超过的严重事故针对设计基准可能已被超过的严重事故n n第五层次防御第五层次防御应急 减轻可能由事故工况引起潜在的放射性物质释放造成的放射性后果减轻可能由事故工况引起潜在的放射性物质释放造成的放射性后果核动力厂设计安全规定核动力厂设计安全规定 HAF102HAF102，20042004应用于核电厂的全部活动应用于核电厂的全部活动应用于核电厂的全部活动应用于核电厂的全部活动多重屏障多重屏障n n燃料芯块n n元件包壳n n一回路压力边界n n安全壳n n放射性保护区1km安全壳安全文化定义Safety cultureIAEAsINSAGgivesthefollowingofficialdefinition:IAEAsINSAGgivesthefollowingofficialdefinition:(INSAG-4)(INSAG-4)Safety culture is that Safety culture is that assemblyassembly of of characteristicscharacteristics and and attitudesattitudes in organizations and individuals which in organizations and individuals which establishes that, as an establishes that, as an overriding priorityoverriding priority, nuclear , nuclear power plant safety issues receive the attention power plant safety issues receive the attention warrantedwarranted by their significance. by their significance. 核安全文化是存在于单位和个人的种种特性和态度的总和，它建立一种超出一切之上的观念，即核电站安全问题由于它的重要性要保证得到应有的重视。安全文化的层次核安全文化员工的响应管理层的责任决策层的责任严谨的工作方法探索的工作态度互相交流的工作习惯提供人力、物力资源建立管理体系自我完善公布安全政策奖励和惩罚人员的资格审查和培训监察、审查和对比安全工作的安排管理明确责任分工电厂员工电厂管理人员核核电电厂厂安安全全管管理理体体系系政府决策层企业决策层核安全文化的内容核安全文化个人的响应管理层的责任决策层的责任严谨的工作方法探索的工作态度互相交流的工作习惯提供人力、物力资源建立管理体系自我完善公布安全政策奖励和惩罚人员的资格审查和培训监察、审查和对比安全工作的安排管理明确责任分工电厂员工电厂管理人员政府决策层企业决策层个人响应与安全文化的关系A QUESTIONING ATTITUDE（质疑的探索工作态度）plusA RIGOROUS AND PRUDENT APPROACH（严谨的工作方法）plusCOMMUNICATION（互相交流的工作习惯）Theresultwillbeamajorcontributionto:SAFETYl凡事都要求问个为什么，不要满足已获得的结果，不要刻板地执行规定而要游刃可余。l谨慎、严密、自我约束、严格自我要求、行为踏实有效、对自己的行为负责l相互交流的工作习惯、信息透明、积极参与、发现错误即重视经验反馈A QUESTIONING ATTITUDEA QUESTIONING ATTITUDEA QUESTIONING ATTITUDEA QUESTIONING ATTITUDE（质疑的探索工作态度质疑的探索工作态度）n n我我了解了解这项工作任务吗？这项工作任务吗？n n我的我的责任责任是什么？是什么？n n它们和安全的它们和安全的关系关系如何？如何？n n我具备完成任务的必要我具备完成任务的必要技能技能吗？吗？n n其它人其它人的责任是什么？的责任是什么？n n有什么有什么异常异常情况？情况？n n我是否需要我是否需要帮助帮助？n n会出什么会出什么错错？n n出现失误会造成什么出现失误会造成什么后果后果？n n应该怎样应该怎样防止防止失误？失误？n n万一出现故障，我该万一出现故障，我该怎么办怎么办？A RIGOROUS AND PRUDENT APPROACHA RIGOROUS AND PRUDENT APPROACH（严谨的工作方法 )n n弄懂工作程序弄懂工作程序n n按程序办事按程序办事n n对意外情况保持警惕对意外情况保持警惕n n出现问题停下来思考出现问题停下来思考n n必要时，请求帮助必要时，请求帮助n n追求纪律性、时间性和条理性追求纪律性、时间性和条理性n n谨慎小心工作谨慎小心工作n n切忌贪图省事切忌贪图省事COMMUNICATIONCOMMUNICATION（互相交流的工作习惯）n n从他人处获取信息从他人处获取信息n n向他人传达信息向他人传达信息n n无论是正常状态或异常情况皆汇报工作结果，并无论是正常状态或异常情况皆汇报工作结果，并做书面记录做书面记录n n提出新的安全建议提出新的安全建议5.4核安全管理n n核能政府管理部门n n核设施核安全管理层次n n中国核安全法规体系中国核安全法规体系n n核安全管理的主要方式核电安全管理方法n核安全法规n n监督n n核电各个阶段的核安全考虑核安全管理体系制定安全法规和导则管理和监督核电站设计、建造核电站运行设计单位建造单位核电厂国家核安全局（中国）国际原子能管理部门国际原子能管理部门国际原子能管理部门国际原子能管理部门监督和指导培训核能政府管理部门行业主管部门安全监督管理部门国防科工委国家核安全局（司）国家环保总局地方监督站核能发展部门核安全管理部门相互独立国家发展与改革委员会国家原子能机构public authorityregulatory body中国核设施核安全管理层次根据根据“中华人民共和国民用核设施安全监督中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例管理条例”（HAF001）的规定，中国大陆核）的规定，中国大陆核设施的的核安全管理分为设施的的核安全管理分为三个层次三个层次核安全监管机构核安全监管机构核设施主管部门核设施主管部门 (核行业主管部门)核设施营运单位核设施营运单位 中国国家原子能机构（CAEA）n n中国国家原子能机构是中国核行业的主管部门（对外）n n基本职能负责中国和平利用原子能事业的发展、有关负责中国和平利用原子能事业的发展、有关法规的制定、核材料管制法规的制定、核材料管制代表中国政府参加国际原子能机构及其活动代表中国政府参加国际原子能机构及其活动核安全监管机构核安全监管机构n n国国家家核核安安全全局局、国国家家环环境境保保护护总总局局、卫卫生生部部对对核核电电厂厂的的核核安安全全、环环境境保保护护、职职业业工工作作人人员员和和公公众众的的剂剂量量、卫生和健康状况实施监督管理卫生和健康状况实施监督管理n n国家核安全局国家核安全局 代代表表国国家家对对全全国国核核电电厂厂行行使使核核安安全全监监督督职职能能，行行政政上上隶隶属属于于国家环境保护总局国家环境保护总局n n国家环境保护总局国家环境保护总局 对对全全国国环环境境保保护护工工作作实实施施统统一一监监督督管管理理。各各省省市市均均设设有有环环境境保护部门保护部门n n卫生部卫生部 对对全全国国卫卫生生工工作作实实施施统统一一的的监监督督管管理理，各各省省市市均均设设有有卫卫生生监监督部门督部门 国家核安全局n n国家核安全局（NNSA，60人）所属所属国家环保总局国家环保总局（SEPASEPA）职能职能安全审查、监督安全审查、监督主要职能部门主要职能部门管理处管理处地方核监督站地方核监督站核安全咨询委员会核安全咨询委员会国家核安全局组织机构图 局长副局长核电一处核电二处综合处辐射环境与应急处反应堆处核材料处放射性废物管理处北方监督站上海监督站广东监督站四川监督站北京核安全中心北京审评中心苏州核安全中心北京可靠性中心核安全专家咨询委员会核设施营运单位及职责是核设施的所有者直接负责所营运核设施的安全核安全方面的主要职责遵守国家的有关法律、行政法规和技术标准，保证核设施的安全接受国家核安全局的核安全监督，及时、如实地报告安全情况，并提供有关资料对所营运的核设施的安全、核材料的安全、工作人员和公众以及环境的安全承担全面责任，并为履行该责任提供足够的资源 中国核安全法规体系 Atomic Energy LawAdministrative LawsDivision RulesTechnical DocumentsSafety Guidelines原子能法原子能法行政法规（行业标准）行政法规（行业标准） 部门规章部门规章 安全导则安全导则 技术文件技术文件专门法律管理机构审查许可质量保证大纲环境报告初步安全分析报告设计、营运部门设计、营运部门设计、营运部门设计、营运部门施工执照施工执照监管机构监管机构监管机构监管机构最终安全分析报告运行执照运行执照装料和运行一整套质量保证和安全标准制定安全法规安全导则国家国家建造核电站必要的与安全相关的审查过程修改的最终安全分析报告核安全管理的主要方式 n n许可证制度 许可证申请和审批程序 n n核安全审评 n n核安全监督 许可证制度n n核设施建造许可证核设施建造许可证n n核设施运行许可证核设施运行许可证n n核设施操纵员执照核设施操纵员执照n n核材料许可证核材料许可证n n核承压设备活动资格许可证核承压设备活动资格许可证n n其它需要批准的文件其它需要批准的文件n n环境影响报告书环境影响报告书核设施建造许可证核设施建造许可证n n核设施的所有者在核设施核设施的所有者在核设施建造前十二个月建造前十二个月 向国家核安全局提供有关向国家核安全局提供有关许可证申请文件许可证申请文件 申请申请核设施建造许可证核设施建造许可证核设施建造许可证核设施建造许可证n n得到国家核安全局颁发的得到国家核安全局颁发的核设施建造许可证后核设施建造许可证后 浇灌第一罐混凝土浇灌第一罐混凝土 开始建造工作开始建造工作核设施运行许可证核设施运行许可证n n业主在核设施从满功率运行之日起，经十二个月的试运行后 向国家核安全局提供有关许可证申请文件向国家核安全局提供有关许可证申请文件 申请申请核设施运行许可证核设施运行许可证核设施运行许可证核设施运行许可证n n得到国家核安全局颁发的核设施运行许可证后 按照许可证规定的条件进行运行工作按照许可证规定的条件进行运行工作核设施操纵员执照核设施操纵员执照n n核设施的主要操作人员，必须取得国家核安全局颁发的核设施操纵员执照n n操纵员执照有 操纵员执照操纵员执照 高级操纵员执照高级操纵员执照n n操纵员执照考试必须在国家核安全局严格监督下进行 核材料许可证核材料许可证n n核设施必须在接收和持有核材料之前的6个月向向“ “国家核材料管制办公室国家核材料管制办公室” ”提交核材料许提交核材料许可证申请报告可证申请报告经国家核安全局核准后，颁发经国家核安全局核准后，颁发核材料许可证核材料许可证 核承压设备活动资格许可证核承压设备活动资格许可证n n核承压设备活动资格许可证包括核承压设备设计资格许可证核承压设备设计资格许可证核承压设备制造资格许可证核承压设备制造资格许可证核承压设备安装资格许可证核承压设备安装资格许可证n n许可证申请者向国家核安全局提交许可证申请，经国家核安全局审查后发给许可证，设计、制造、安装单位只有持有许可证才能进行相应的活动其它需要批准的文件其它需要批准的文件核设施某些重要操作或活动必须在得到国家核设施某些重要操作或活动必须在得到国家核安全局的许可后方可执行核安全局的许可后方可执行国家核安全局颁发相应活动的国家核安全局颁发相应活动的批准文件批准文件主要主要有：有：n n核电厂厂址选择审查意见书核电厂厂址选择审查意见书n n核电厂首次装料批准书核电厂首次装料批准书n n核电厂首次临界批准书核电厂首次临界批准书n n核电厂退役批准书核电厂退役批准书环境影响报告书环境影响报告书n n国家环境保护总局负责审批核电厂各个阶段的环境影响报告书n n环境影响报告书审批文件是颁发许可证的必要条件之一申请人提交申请书和安全分析报告等文件国务院有关部门及地方政府提出意见国家核安全局国家核安全局组织核安全技术审评技术审批结果国家核安全局颁发许可证国家核安全局核安全监督国家核安全局核安全专家委员会咨询国家环境保护总局等国务院有关部门批准文件许可证申请和审批过程 核安全审评n核安全审评目的和手段 通过对下列事项通过对下列事项技术审查技术审查，决定核设施的安全状况和管，决定核设施的安全状况和管理是否满足核安全法规的要求理是否满足核安全法规的要求n n核设施的设计、建造、调试、运行状况核设施的设计、建造、调试、运行状况n n核设施的管理核设施的管理n n核设施发生的事件、不符和项核设施发生的事件、不符和项 审评结论是颁发各类许可证和批准核设施进行相关活动审评结论是颁发各类许可证和批准核设施进行相关活动的主要依据的主要依据n n评审成员评审成员 由由国家核安全局国家核安全局负责组织负责组织 核安全中心核安全中心进行技术审查进行技术审查 必要时，请国际、国内必要时，请国际、国内专家和组织专家和组织提供咨询意见提供咨询意见 核安全审评n重要的核安全审评核设施初步安全分析报告的审评 核设施最终安全分析报告的审评 核设施设计修改的审评 核设施特许申请的审评核设施事件的审评n审评的依据中国的核安全法规国家的与原子能、辐射防护、环境保护、公安、卫生和交通等有关的其它法律与法规核安全局认可的国家技术标准（如GB系列）和国际通用的技术规范（如SRP、ASME、RCC规范等） 核安全监督n n核安全监督检查的目的核安全监督检查的目的 及时发现核设施的安全问题及时发现核设施的安全问题n n核安全管理要求方面核安全管理要求方面存在的问题存在的问题n n核设施存在的核设施存在的核安全隐患核安全隐患 督促营运单位及时纠正问题督促营运单位及时纠正问题n n不满足核安全法规的问题不满足核安全法规的问题n n不满足国家核安全局审查批准的技术文件要求的问题不满足国家核安全局审查批准的技术文件要求的问题 必要时采取强制措施必要时采取强制措施n n如停止运行如停止运行n n监督形式监督形式 日常监督日常监督 例行例行/ /非例行检查非例行检查日常监督n n日常监督是核安全监督检查的日常监督是核安全监督检查的主要形式主要形式n n日常监督检查是日常监督检查是地区监督站地区监督站派遣派遣监督（员）组监督（员）组常驻核电厂现场，对核设施进行常驻核电厂现场，对核设施进行现场检查现场检查n n目的是及时掌握核设施的目的是及时掌握核设施的安全状况安全状况和发现和发现安全安全问题问题n n监督员监督员每个工作日每个工作日在核电厂现场进行在核电厂现场进行 跟踪监督，对影响安全的重要活动、物项和记录进跟踪监督，对影响安全的重要活动、物项和记录进行检查行检查 发现核设施存在的安全问题发现核设施存在的安全问题 根据核安全法规要求进行处理根据核安全法规要求进行处理 例行/非例行检查n n核安全局或地区监督站核安全局或地区监督站组织检查组组织检查组，按，按预先制预先制定的检查计划定的检查计划，按照一定的程序对营运单位，按照一定的程序对营运单位各各阶段阶段的的安全重要活动安全重要活动所进行的有计划的核安全所进行的有计划的核安全检查检查 选址、设计、建造、调试、运行、退役选址、设计、建造、调试、运行、退役n n检查组组成检查组组成 局人员、地区监督站人员局人员、地区监督站人员 邀请的专家邀请的专家5.5 核电厂的安全保证核电厂的安全保证确保反应堆堆芯的安全 放射性物质约束 核材料的保管和储存反应堆会象原子弹那样爆炸吗反应堆会象原子弹那样爆炸吗 原子弹爆炸反应堆堆芯反应堆不会发生核爆炸的原因反应堆不会发生核爆炸的原因核爆炸核爆炸剧烈的不可控制的链式反应1.低浓度核燃料2.燃料之间是有一定距离3.裂变反应使用的是慢中子4.自稳定特性反应堆中为低速可控的链式反应：核爆炸核爆炸核安全设计核安全设计反应堆的自然防护能力：当链式裂变反应加速时，核燃料能自动并且瞬时地产生一种阻力（负反应性），来使裂变反应减速，防止发生核功率激增。反应堆的抵抗事故的能力反应堆的抵抗事故的能力多样性多样性多重性多重性 独立性独立性失效安全失效安全可在线实验可在线实验核电厂安全设计理念n n安全设计准则单一故障准则单一故障准则n n多重性原则多重性原则多重性原则多重性原则n n多样性多样性多样性多样性原则原则原则原则n n独立性原则独立性原则独立性原则独立性原则n n故障安全设计故障安全设计故障安全设计故障安全设计n n设计基准事故n n严重事故对策单一故障单一故障准则准则单一故障单一故障单一故障单一故障：导致某一部件不能执行其预定安全功能导致某一部件不能执行其预定安全功能的的一种随机故障一种随机故障一种随机故障一种随机故障。由单一随机事件引起的各种继发。由单一随机事件引起的各种继发故障，均视作单一故障的组成部分。故障，均视作单一故障的组成部分。单一故障单一故障单一故障单一故障准则准则准则准则：满足单一故障准则的设备组合，在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。一故障不可分割的组成部分。 要求必须对核动力厂设计中所包括的每个安全组合必须对核动力厂设计中所包括的每个安全组合都应用单一故障准则都应用单一故障准则多重性原则多重性原则 多重性多重性多重性多重性：通过设置数量高于最低需要的单元或系统（相同通过设置数量高于最低需要的单元或系统（相同的或不同的）以达到任一单元或系统的失效不致于引起所的或不同的）以达到任一单元或系统的失效不致于引起所需总体安全功能丧失的措施需总体安全功能丧失的措施。多重性原则多重性原则: 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。 独立性原则独立性原则（1 1）保持）保持多重系统部件多重系统部件之间的独立性；之间的独立性； （2 2）保持系统中）保持系统中各部件与假设始发事件效应各部件与假设始发事件效应之间的独立性，之间的独立性，例例如，假设始发事件不得引起为减轻该事件后果而设置的安如，假设始发事件不得引起为减轻该事件后果而设置的安全系统或安全功能的全系统或安全功能的失效或丧失失效或丧失； （3 3）保持）保持不同安全等级不同安全等级的系统或部件之间适当的独立性；的系统或部件之间适当的独立性； （4 4）保持）保持安全重要物项安全重要物项与与非安全重要物非安全重要物项之间的独立性。项之间的独立性。 独立性可在系统设计中通过独立性可在系统设计中通过功能隔离功能隔离或或实体分隔实体分隔实现。实现。 故障安全设计故障安全设计n n故障安全设计原则必须恰当地考虑，并贯彻到核动力厂安全重要系统和部件的设计中n n核动力厂系统必须设计成在该系统或其部件发生故障时不需要采取任何操作而使核动力厂进入安全状态核电站各阶段的安全管理n n设计期间的核安全考虑n n建造和调试期间的核安全考虑n n运行期间的核安全考虑n n退役后拆除期间的核安全考虑设计阶段的核安全考虑n n纵深防御的设计思想两种安全分析方法：纵深防御的设计思想两种安全分析方法： 确定论安全分析方法确定论安全分析方法 概率论风险评价（概率论风险评价（PSAPSA）n n可接受风险可接受风险n n设计考虑的事件设计考虑的事件n n纵深防御的应用纵深防御的应用n n故障的预防故障的预防确定论分析方法n n最大假想事故最大假想事故（最大可信事故、设计基准事故），（最大可信事故、设计基准事故），根据纵深防御原则根据纵深防御原则 留有足够的设计安全裕量留有足够的设计安全裕量 设计多重的专设安全设施设计多重的专设安全设施n n通过能通过能模拟事故发展进程模拟事故发展进程的的安全分析程序安全分析程序的计算，的计算，确信安全设施能防范假想事故确信安全设施能防范假想事故事故事故概率论风险评价（PSA）n n研究事故发生的概率研究事故发生的概率n n通过对核安全功能的完整与失效估算来研究事通过对核安全功能的完整与失效估算来研究事故的后果故的后果n n根据根据PSAPSA的结果，找出设计中的的结果，找出设计中的薄弱环节薄弱环节并加并加于改进于改进n n确定论的补充确定论的补充n n可接受的可接受的风险风险不可信事故事故 概率风险辐射辐射可接受的风险核事件的分级核事件的分级 1,2,3,4567对公众有影响 对公众无影响 设计考虑的事件n n内部事件内部事件 系统与设备的故障引起的事故系统与设备的故障引起的事故 内部侵害，如火灾，由于某些流体系统泄漏导致的内涝等内部侵害，如火灾，由于某些流体系统泄漏导致的内涝等n n外部事件外部事件 地震、洪水、爆炸、冰冻、飞机坠落等地震、洪水、爆炸、冰冻、飞机坠落等n n运行工况分类运行工况分类 正常运行工况正常运行工况 中等频率事件中等频率事件 稀有事故稀有事故 假想事故假想事故纵深防御在设计中的应用预防正常运行监督和监查监督和监查行动与措施行动与措施事故处理规程的应用行动与措施极限规程的应用信号中等频度事件稀有事件严重事故调节信号保护系统和专设安全设施极限事故规程及设备故障的预防n n核安全等级（核安全等级（机械、电气、土建机械、电气、土建） 设备的安全等级设备的安全等级 土建设备的核安全等级土建设备的核安全等级 核安全质量相关设备的定义（核安全质量相关设备的定义（QSRQSR） 核安全等级设备的要求核安全等级设备的要求n n单一故障准则单一故障准则 机械系统机械系统 电气系统电气系统n n共模故障的预防共模故障的预防 实体隔离实体隔离 多样化多样化设备的安全等级n n机械承压设备分三个核安全等级机械承压设备分三个核安全等级 核安全一级核安全一级：组成一回路承压边界的设备，其失效将导致一回路冷却剂的严重泄：组成一回路承压边界的设备，其失效将导致一回路冷却剂的严重泄漏，且不能用补水系统进行补偿漏，且不能用补水系统进行补偿 核安全二级核安全二级：一回路但不属于核一级的设备，和在一回路冷却剂丧失是用于包容：一回路但不属于核一级的设备，和在一回路冷却剂丧失是用于包容放射性的设备放射性的设备 核安全三级核安全三级：不属于一、二级的设备，其失效不直接造成放射性后果或只导致正：不属于一、二级的设备，其失效不直接造成放射性后果或只导致正常衰变的废气排放常衰变的废气排放n n其它机械设备：其它机械设备： 不承压但参与某一安全功能的设备，称为安全相关设备（法：不承压但参与某一安全功能的设备，称为安全相关设备（法：LSLS设备）设备）n n电气设备电气设备 核安全等级核安全等级：1E1E级，包括完成以下功能必须的设备级，包括完成以下功能必须的设备n n自动停堆自动停堆n n安全壳隔离安全壳隔离n n堆芯的应急冷却堆芯的应急冷却n n堆内及反应堆厂房内的热量导出堆内及反应堆厂房内的热量导出n n预防及限制事故状态下放射性释放预防及限制事故状态下放射性释放 级外设备级外设备n n用于超设计基准事故处理规程用于超设计基准事故处理规程H H实施的设备：实施的设备：SHSH级级世界上曾发生过的严重事故世界上曾发生过的严重事故三里岛事故（五级）切尔诺贝利事故（七级）唯一一起对公众的健康产生极大威胁的核电事故三里岛事故堆芯内上定位栅板几乎未受影响堆芯上部则有一个1.5米深呈半球形的空穴，其体积相当于堆芯总体积的四分之一空穴底部堆积着一层约0.6米厚的堆芯碎片，内含UO、锆合金和不锈钢 三哩岛2号机组堆芯损坏状态空洞堆芯碎片堆芯碎片切尔诺贝利核电站事故n n19861986年年4 4月月2626日，前苏联切尔诺贝利核电站，日，前苏联切尔诺贝利核电站，发生了反应堆问世以来的最大事故发生了反应堆问世以来的最大事故n n切尔诺贝利事故释放的碘切尔诺贝利事故释放的碘-131-131，比，比19791979年美国年美国三哩岛事故多三哩岛事故多4040多万倍多万倍n n切尔诺贝利事故死亡切尔诺贝利事故死亡3131人，入院治疗者更多人，入院治疗者更多n n切尔诺贝利事故后，疏散了切尔诺贝利事故后，疏散了1010多万人，出动了多万人，出动了 300300多架次飞机，空投多架次飞机，空投50005000多吨物质覆盖反应多吨物质覆盖反应堆，事故后堆，事故后1919天，前苏联最高领导才宣布最严天，前苏联最高领导才宣布最严重的情况已经过去重的情况已经过去切尔诺贝利事故切尔诺贝利事故 事故反应堆特点堆型为石墨水冷堆，以轻水当作冷却剂，石墨为中子慢化剂并利用氦气和氮气来冷却石墨减速中子时所吸收的能量反应堆发电量为100万千瓦 事故反应堆的弱点具有正的反应性反馈特性“石棺”钢筋混凝土封起来的切尔诺贝利核电站4号机组图为用钢筋混凝土封起来的曾经发生核泄露的切尔诺贝利核电站4号机组。 5.6风险与概率风险与概率核能优点：核能优点：风险小能量密度大 储存容易无有害物质排出人类生活在一个充满风险的社会中人类生活在一个充满风险的社会中地震 台风 疾病 晒太阳汽车 火车 炸药战争睡觉 社会不安定 劳动科学探索核能风险与其他风险比较核能风险与其他风险比较核能事故风险和人为事故风险比较核能事故风险和人为事故风险比较 核能事故风险和自然灾害风险比较核能事故风险和自然灾害风险比较