游海翔 陈龙
广西防城港核电有限公司,广西防城港市 538000
摘要:本文对CPR1000机组运行技术规格书现状和存在的问题进行分析总结,结合核电运行技术规格书的发展趋势以及核安全监管当局的要求,明确CPR1000机组运行技术规格书改进的必要性,同时对新架构运行技术规格书编制的技术流程方案进行阐述,并就新架构运行技术规格书使用对核电厂运行的影响进行分析。
关键词:新架构运行技术规格书 技术流程方案
The Technical Flow Scheme of the New Structure Technical Specification and Its Effect on Nuclear Power Plant after Application
YOU Haixiang, CHEN Long
(Guangxi Fangchenggang Nuclear Power Co.,Ltd. , Fangchenggang 538000, China)
Abstract: This paper analyzes and summarizes the current situation and existing problems of CPR1000 plants’ technical specifications, combined with the development trend of nuclear power technical specifications and the requirements of nuclear safety regulatory authorities, the necessity of improving the CPR1000 plants’ technical specifications is clarified. At the same time, the technical flow scheme of the new structure technical specification is described and the effect of the use of the new structure technical specification in nuclear power plant is analyzed.
Key words: The new structure technical specification; Technical flow scheme
1概述
核电厂运行技术规格书(以下简称“运行技术规格书”)是核电厂运行阶段技术管理的纲领性文件,是核电厂操纵员在日常工作中使用频度最高、最权威的,也是其他绝大部分技术文件,技术规程以及管理程序必须要遵守的上层技术文件。具体来讲,运行技术规格书有三大目的,一是实现核电厂的安全目标,即建立并保持对辐射危害的有效防御,保护厂区人员、公众和环境的安全;二是防止核电厂偏离正常运行,以及在偏离正常运行的情况下,防止预计运行事件升级为事故工况;三是保证正常运行期间或中等频率事件下实体屏障的完整性。
运行技术规格书作为核电厂正常运行和运行瞬态期间确保公众健康和安全必须遵守的最低技术规定,其编制方法、原理、管理范围以及执行要求将直接影响核电厂的安全性、经济性和稳定性。本文对CPR1000机组运行技术规格书现状和存在的问题进行分析总结,结合国际核电运行技术规格书的发展趋势以及核安全监管当局的要求,明确CPR1000机组运行技术规格书改进的必要性及其改进的技术流程方案,同时对核电厂运行的影响进行分析。
2CPR1000机组运行技术规格书的发展历史及存在的问题
2.1CRP1000机组运行技术规格书的发展历史
CPR1000机组运行技术规格书源自法国M310机组运行技术规格书,该技术规格书首先应用于广东某核电厂:
2003年之前广东某核电厂运行技术规范、化学技术规范为一份统一的文件,参照法国格拉夫林5/6号机组90版技术规范;
2003年该核电厂运行技术规范升版(采用“运行模式”),参照格拉夫林97版标准运行技术规范;
2009年该核电厂新建机组参照EDF 2000版标准技术规范进行编制,在运行技术规范中增加DCS以及SOP相关内容。
后续多基地建造的CPR1000机组运行技术规范的编制参考该核电厂运行技术规范和EDF2000版标准技术规范,主要增加适应核电厂厂址变化的部分内容。
2.2CRP1000机组运行技术规格书存在的问题
从CPR1000机组运行技术规格书的发展历史来看,CPR1000机组运行技术规格书的编制主要依据EDF标准运行技术规范,在此基础上结合电厂自身工程改造、相关运行反馈等进行适应性变更,因此法系技术规范自身存在的问题的不可避免,同时在运行技术规范借鉴和升版过程中也引入新的问题。
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EDF运行技术规格书存在的问题:
1)运行技术规范的要求与事件存在不一致,如要求部分运行限值和条件但是无对应条款;
2)运行技术规范的要求未经过充分论证;
3)运行技术规范的要求以及可用性的定义不明确;
4)运行技术规范的管理分级不合理,对系统和设备的管理范围过大,导致部分安全重要程度低的系统和设备过分管理;
5)事件累积/累计的管理不够明确;
6)机组运行过程中需要特许申请的情况较多;
7)运行技术规范与定期试验监督要求存在不一致。
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CRP1000机组运行技术规格书借鉴和升版中存在的问题:
1)未明确运行技术规范包含的事故分析范围;
2)工程改造对运行技术规范的影响分析不全面;
3)对EDF运行技术规范理解不充分,相关技术原理无法追溯,同时对EDF运行技术规范修改项跟踪不及时;
4)运行技术规范的一些描述存在歧义。
鉴于法系技术规范自身存在的问题以及CPR1000机组在运行技术规范借鉴和升版过程中引入的新问题,这导致在运行技术规范的执行过程中产生不必要的运行事件(如第二组I0事件和GEN8事件的超期、人为产生第一组I0、出现运行技术规范有要求但是无对应条款而直接违反运行技术规范),同时CPR1000机组运行技术规范对系统和设备的管理范围过大以及过细也大大降低了核电机组运行的灵活性。
3新架构运行技术规格书的编制流程及其使用后对电厂运行的影响
针对CPR1000机组现行法系技术规范执行过程中存在的问题, 2017年NNSA(国家核安全局)联合各地区核与辐射监督站、核与辐射安全中心、各核电集团及其下属核电厂等多家单位召开法系核电厂技术规格书研讨会,会议对基于美系技术规格书对法系机组现有技术规格书进行优化达成了一致共识。
3.1新架构运行技术规格书的优点
相比于CPR1000机组的现有法系技术规格书,基于美系技术规格书的新架构运行技术规格书具有以下优点:
1)安全管理的逻辑完整、自洽、清晰,无灰色地带;(如LCO303条款、同一条款的重复记录/使用规定等)
2)管理的事故范围清晰、合理;(仅针对设计基准事故)
3)分级管理:
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4)电厂安全管理体系及文件体系合理;
5)技术原理可追溯(Bases文件清晰、合理)。
3.2新架构运行技术规格书编制的技术流程方案
根据3.1节新架构运行技术规格书的优点的介绍,基于美系技术规格书的新架构运行技术规格书能够有效解决CPR1000机组现有技术规格书使用过程中带来的问题,但是美系技术规格书和法系技术规格书在文件体系、管理范围、筛选准则、事件制定以及监督要求方面存在较大的差异,因此需要建立一套有效的技术方案流程。
3.2.1美系技术规格书和法系技术规格书的差异
美系技术规格书和法系技术规格书的差异如下表1所示:
美系技术规格书 法系技术规格书
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3.2.2新架构运行技术规格书编制的技术流程方案
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新架构技术规格书编制的流程方案如图1所示,主要包括安全要求清单的梳理、筛选准则的建立、LCO与SR的编制、TS解释的编制以及配套文件的编制。
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安全要求清单的梳理
安全要求清单的输入来自最终安全分析报告(FSAR)第15章事故分析,CPR1000机组当前运行技术规格书,并结合NUREG-1431运行限值条件(LCO)进行系统化和适应性分析,从而明确安全功能的管理范围以及消除安全功能的管理漏洞。
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筛选准则的建立
建立以10CFR 50.36为基础的筛选准则,对安全要求清单进行系统化分析,根据安全重要程度进行分级管理,从而提高安全管理资源的利用效率,避免不必要的LOE和特许申请。
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LCO与SR的编制
建立正向编制的自主化方法论,完善总体规则,优化I0管理策略,并移除不影响可用性的性能要求以简化监督要求,从而消除安全管理的灰色地带,消除运行技术规范与定期试验监督要求的不自恰,提高核电厂运行的灵活性。
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TS解释的编制
参照NUREG-1431 BASE的结构,对技术规格书中的运行限值条件以及监督要求进行充分的解释,并增加解释依据的参考文件以便追溯及现场使用。
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配套文件的编制
充分利用CPR1000机组现有文件体系,在遵守核安全相关法规和要求的基础上补充必要的配套文件(如配置风险管理大纲、安全功能鉴定大纲以及可用性判定程序),从而在强化原有安全管理措施的基础上逐步建立风险指引型安全管理体系。
3.3新架构运行技术规格书的使用对电厂的影响
CPR1000机组现有运行技术规格书 新架构运行技术规格书
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从表2可以看出,新架构技术规格书与CPR1000机组现有技术规格书相比,在管理范围、整体逻辑、运行模式、累积风险控制等方面发生了较大的改变,这直接影响机组日常和大修工作窗口的确定和计划的安排、电厂文件(管理规定、执行程序、配套文件等)的修改以及工作人员认知和理念的相应转变;同时为充分发挥新架构运行技术规格书的优势,电厂还需要建立一整套配置风险管理体系。
4结束语
新架构运行技术规格书能够解决CPR1000机组现有运行技术规格书使用过程中存在的问题,并增加核电厂运行的安全性、经济性和灵活性。但是鉴于法系技术规格书和美系技术规格书编制方法和理念上的巨大差异,在新架构运行技术规格书编制和使用过程中必然会引入开发风险和实施风险,核电厂需要对风险进行识别和应对,确保新架构运行技术规格书对机组核安全的指导作用;同时为充分发挥新架构技术规格书的作用,电厂需进一步开发风险监测工具和建立配置风险管理体系。
[作者简介:游海翔(1982—),男,江苏南通人,工程师,研究生,现主要从事核电站安全监督、评价及运行优化工作]