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华龙一号运行领域技术标准体系研究
发布日期:2020-09-10  来源:中国标准化  浏览次数:48
         1引言

2009年4月,福清核电5、6号机组获得国家发改委开展前期工作的批复;同年9月,通过国家核安全局的“两评”报告审查。但是2011年3月日本福岛核事故后,国家对核安全提出了更高要求,要求首先满足国家原子能机构(IAEA)和我国最新的核安全法律、法规、导则和标准,满足《“十二五”期间新建核电厂安全要求》及《“十三五”期间新建核电厂安全要求》;充分吸取福岛核事故的经验反馈,能够防护和抵御极端外部灾害;安全和技术指标达到国际先进的三代核电技术。

中核集团和中广核集团在二代改进型压水堆核电成熟技术的基础上,借鉴吸收国际国内三代压水堆核电的先进设计理念,研发了国内具有自主知识产权的三代核电技术堆型“华龙一号”(型号HPR1000)。

福清5、6号机组作为中核集团的“华龙一号”示范工程,2015年5月7日“华龙一号”工程在福清核电现场开工建设,目前5号机组2017年5月提前完成穹顶吊装,2019年5月提前完成冷试,目前正在积极热试,计划2020年装料并投入商运。6号机组关键设备全部到货并就位,目前系统安装如火如荼进行中,计划2021年商运,目前建设按照计划顺利进行中。

2华龙一号运行领域采标概括和存在问题

2.1国内核电法规标准体系情况

国内核领域有关的法规标准体系可分为法律、国务院条例、部门规章、导则和技术标准。

●法律:全国人民代表大会颁布核领域《中华人民共和国核安全法》《中华人民共和国放射性污染防治法》,环境保护和安全生产有关法律《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国环境影响评价法》和《中华人民共和国安全生产法》等。

●国务院条例:国务院颁布核领域条例有《中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》(HAF001)、《中华人民共和国核电厂核事故应急管理条例》(HAF002)、《中华人民共和国核材料管制条例》(HAF501)、《中华人民共和国民用核安全设备监督管理规定》(国务院令第500号)和(《放射性废物安全管理条例》国务院令第612号)。

●国家核安全局颁布的部级规章:是条例的实施细则和核安全规定,如:HAF001/01《核电厂安全许可证件的申请和颁发》、HAF001/02《核设施的安全监督》、HAF501/01《中华人民共和国核材料管制条例实施细则》等。

●国家核安全局发布的核安全导则:是指导性和推荐性文件,描述执行核安全技术要求行政管理规定采取的方法和程序。现有导则60多个,基于IAEA安全导则。

●国家主管部门发布的标准:中国核相关的规范和标准包括国家标准和行业标准,用于指导和规范核安全相关的设计和制造。中国正在建立的压水堆核电标准体系(NB体系)包括1000多项核电专用标准,核电厂的设计和建造也参考如机械、化工、土建等其他行业的基础标准。

2.2现有核电标准存在问题

●国内缺乏完整统一的核电技术标准支持走出去。核电工程设计采用标准主要是法系标准RCC系列和美系标准ASME系列,但是在“华龙一号”核电技术走出去面向国际市场时,首先遇到的问题就是采用什么技术标准。

●国内标准缺少系统性和衔接性。国内GB有一些核设施的标准,但只是针对个别的领域,现行标准体系难以符合市场需求[1]。国内近几年发展的能源标准NB系列标准,有针对核电的系列化标准,目前发布的有千余项标准,但是这些标准分别由国内的三大核电集团负责编制,中广核集团是法系机组,法系标准为参考;国核公司是美系机组,美系标准为参考;中核集团是多个技术路线,但百万千瓦级的核电机组技术是法系的,采用标准基本是法系标准。标准间衔接性有待完善,成体系的应用该NB标准还需要进一步的补充和选择。

●技术专业标准交叉,内容重复。一些技术性强的标准,在GB中有描述,在一些NB中也有部分说明,在一些专业领域的规范性标准中也有规定,但各个标准发布的年限差别较大,新发布的标准部分覆盖过去发布的标准,交叉重复。

●华龙一号作为国内自主知识产权三代核电技术,研发并应用了较多的新技术,如能动与非能动结合的安全系统技术,没有标准可以参考,需要及时技术专利化,专利标准化,补充新的标准。

形成一套能够满足“华龙一号”走出去需求,与我国核电发展地位相匹配的核电标准体系,为后续华龙一号批量建造、安全稳定运行打下坚实基础,是非常必要的。

3华龙一号型号标准研究

3.1华龙一号型号标准体系

华龙一号型号标准按照核电工程主要过程可划分为前期工作、工程设计、设备、建造、调试、运行和退役等几大领域。本文研究只是针对“运行”领域,研究项目旨在依托现有的压水堆核电标准体系,对华龙一号型号标准体系的完整性进行分析,提炼适用标准体系清单,新编制和修订一批标准,建立完整的华龙一号企业标准体系(运行领域)。

3.2运行领域标准体系分析

运行领域按实际核电站专业划分在本文中细分为运行、维修、设备管理、技术支持、化学和培训等6个子领域。各子领域对现有核电标准进行梳理和适用性分析,确定适用于华龙一号的标准;根据各领域工作要素分析标准需求,新编部分标准;根据领域梳理及编制分析,建立完整的华龙一号标准体系表(生产运行领域),形成标准汇编和标准手册。

3.2.1机组运行

根据国家有关规定核电厂都建立了运行指挥调度体系和严格的操纵员考试制度,对人员行为规范和操作监护都有完善的管理程序体系,但是都是某个核电厂场内使用的操作规程、管理程序或管理规定,具有各自特有的个性化,国内外有关核电运行管理上游法规规定要求文件较多,具体执行层面没

有系统化的标准。经过国内外核电运行有关规定的对比分析,在本次华龙一号企标研究中,运行专业标准目前仅是分析了运行文件、运行人员行为、运行人员管理三个方面,对比分析后形成独立的适用标准系列(统计见表1)。别的方面有待进一步的完善补充编制。

3.2.2机组维修

核电厂维修实施主要有预防性维修和纠正性维修两种维修方式,预防性维修可预知,计划性较强;纠正性维修不可预知,随机性较大。维修专业采用的标准主要分析了机械维修、电气维修、仪控维修三个方向,涵盖了维修领域日常维修和机组停机换料预防性大修,机、电、仪专业检修活动所遵守的行为,设备检修,单体试验所参考的准则。

3.2.3运行设备管理

为保证核电站的安全、可靠运行,核电厂必须制定有效的设备管理措施,通过保证电厂设备的可靠性,从而实现电厂长期稳定运行。设备管理采用的标准包括设备可靠性、预防性维修、备品备件、维修质量控制及重要设备技术要求等方面,以NB标准及新编制企业标准为主。

3.2.4运行技术支持

华龙一号技术支持领域分析了概率安全分析、定期安全审查、试验准备与实施、反应堆物理、核燃料管理、在役检查、老化管理、防腐等。华龙一号

技术支持领域采用的标准以核安全法规导则、国家标准GB/T、核工业质量管理体系EJ/T、电力行业标准DL/T和能源行业标准NB/T为主。

3.2.5运行化学管控

电厂化学主要分析了化学流体取样、水/汽/油质分析、化学参数监督、控制、化学品监督、管理以及化学在线仪表运维,通过对电厂各流体系统化学参数的监测和控制,使各系统的化学条件处于最佳状态,从而达到设定目标。

3.2.6运行培训

核电厂工作的所有人员均需要接受相应的技能培训,并不断提高与其岗位相对应的知识技能。培训管理主要分析了员工初始培训和再培训、培训方法和过程、资格和授权、培训设施管理。培训领域采用的标准规范以能源局发布的NB标准为主。

4结语

华龙一号作为我国自主知识产权核电产业“走出去”战略的示范工程,除了硬件配套设施外,技术标准软件方面同样非常重要和关键。本次标准体系研究充分结合了国内已有核电标准体系,对华龙一号型号标准体系的完整性进行分析,提炼适用标准体系清单,编制一批新编标准,建立了一套华龙一号运行领域的企业标准体系。

其中运行领域按工作类别细分为运行、维修、设备管理、技术支持、化学和培训等6个子领域。并根据各领域工作要素分析标准需求,建立了初步完整的华龙一号生产运行领域标准体系表,收录了400多项标准(包括新编修订标准)。

目前国际战略技术的发展趋向是“技术专利化,专利标准化,标准全球化”,标准与专利的关系更加密切化[2],核电技术标准的制定或修订过程中,还需要认真策划标准的必要专利和标准制定中的技术保护。同时由于运行领域技术专业范围很广,本次研究只是针对了主要的6个方面,还不能够完全覆盖核电整体的运行专业,每个方面涉及到的具体基础标准也没来得及整理,都有待后续的不断补充完善。