核安全工程師綜合教程第五章

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第五章 核與輻射安全的概念,考試要求,引言,第一節(jié) 核安全的歷史發(fā)展,第二節(jié) 核與輻射安全的基本原則,第三節(jié) 縱深防御,第四節(jié) 核安全的基本技術(shù)原則,第五節(jié) 質(zhì)量保證,第六節(jié) 安全目標(biāo),第七節(jié) 風(fēng)險(xiǎn)分析,本章小結(jié),思考題,第五章 核與輻射安全的概念,考試要求：,1掌握核與輻射安全的概念和基本原則4掌握縱深防御的概念及對縱深防御戰(zhàn)略的理解5熟悉縱深防御在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的基本實(shí)施方法6了解預(yù)防和緩解事故的基本原則10熟悉核與輻射安全的基本技術(shù)原則（采用經(jīng)驗(yàn)證的工程實(shí)踐、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)反饋和安全研究成果、安全評價(jià)及其獨(dú)立驗(yàn)證、老化和人因考慮等）7掌握質(zhì)量和質(zhì)量保證的基本概念8了解質(zhì)量保證的基本要求（質(zhì)量保證大綱、人員資格和培訓(xùn)、不符合項(xiàng)及其糾正、文件控制及記錄）9熟悉驗(yàn)證質(zhì)量保證大綱實(shí)施有效性的基本原則和方法2熟悉核與輻射安全的總目標(biāo)、輻射防護(hù)安全目標(biāo)和技術(shù)安全目標(biāo)3了解風(fēng)險(xiǎn)分析的概念、方法和應(yīng)用第一節(jié) 核安全的歷史發(fā)展,1954年,前蘇聯(lián)建造世界上第一座核電站早期只強(qiáng)調(diào)技術(shù)可靠性；,1979-03-28日美國的三哩島嚴(yán)重事故后，發(fā)展到著眼于人與技術(shù)的結(jié)合人因工程；,1986-04-26日前蘇聯(lián)的切爾諾貝利嚴(yán)重事故后，又發(fā)展到注重以人為本核安全文化；,上個(gè)世紀(jì)90年代到目前，正在向突出現(xiàn)代組織因素組織管理階段發(fā)展；,基本形成了完整的核安全體系。

上述四個(gè)領(lǐng)域不是后者取代前者的關(guān)系，而是各自都在向前發(fā)展，互相補(bǔ)充、相輔相成，共同保證核安全水平的實(shí)際實(shí)現(xiàn)和不斷提高第二節(jié) 核與輻射安全的基本原則,一 核安全基本原則,核安全基本原則涉及管理責(zé)任、縱深防御及若干基本技術(shù)原則1.管理責(zé)任,詳細(xì)論述見本教材第六章2.縱深防御,詳細(xì)論述見本章第三節(jié)3.基本技術(shù)原則,詳細(xì)論述見本章第四節(jié)二輻射防護(hù)的基本原則,根據(jù)國際輻射防護(hù)委員會第60號報(bào)告，輻射防護(hù)基本原則主要包括：,1 輻射實(shí)踐的正當(dāng)性,2 輻射防護(hù)與安全的最優(yōu)化,3 劑量限制和劑量約束,對于輻射防護(hù)基本原則的詳細(xì)論述見本教材第三章第七節(jié)第三節(jié) 縱深防御,一縱深防御的概念,縱深防御是一項(xiàng)基本安全原則,要貫徹于安全有關(guān)的全部活動，包括與組織、人員行為或設(shè)計(jì)等各個(gè)有關(guān)方面，以保證這些活動均置于重疊措施的防御之下，即使有一種故障發(fā)生，它將由適當(dāng)?shù)拇胧┨綔y、補(bǔ)償或糾正二對縱深防御戰(zhàn)略的理解-1,1 縱深防御的三個(gè)目標(biāo)：,(1)補(bǔ)償或糾正設(shè)備故障或人員差錯(cuò)：,(2)維持屏障本身的有效性并防止故障傳播到全廠；,(3)在屏障本身的有效性不能完全保持時(shí)，保護(hù)從業(yè)人員、公眾和環(huán)境不致受到輻射的傷害二對縱深防御戰(zhàn)略的理解-2,2 縱深防御的兩個(gè)策略：,(1)預(yù)防事故發(fā)生；,(2)在一旦事故發(fā)生時(shí)，限制其后果，并防止它向更嚴(yán)重的情況進(jìn)展。

二對縱深防御戰(zhàn)略的理解-3,3.對放射性物質(zhì)外泄的連續(xù)多級實(shí)體屏障,縱深防御原則應(yīng)用的另一方面是在設(shè)計(jì)中設(shè)置一系列的實(shí)體屏障，以包容規(guī)定區(qū)域的放射性物質(zhì)所必需的實(shí)體屏障的數(shù)目取決于可能的內(nèi)部及外部災(zāi)害和故障的可能后果就典型的水冷反應(yīng)堆核電廠而言，這些屏障可能是燃料基體、燃料包殼、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力邊界和安全殼三縱深防御在設(shè)計(jì)中的基本實(shí)施方法-1,1.預(yù)防防止偏離正常運(yùn)行及防止系統(tǒng)失效保守地設(shè)計(jì)，適當(dāng)?shù)陌踩Ａ浚?多重性、獨(dú)立性及多樣性的應(yīng)用；,安全分級；,選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)規(guī)范和材料；,控制部件的制造和核動力廠的施工；,設(shè)備的合格鑒定；,優(yōu)化運(yùn)行人員操作的設(shè)計(jì)；,老化和磨損的考慮；,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的利用；,各種運(yùn)行工況下的安全分析；,安全評價(jià)及其獨(dú)立驗(yàn)證；,運(yùn)行、在役試驗(yàn)和維修要求的詳細(xì)分析三縱深防御在設(shè)計(jì)中的基本實(shí)施方法-2,2.檢測檢測和糾正偏離正常運(yùn)行狀態(tài)，以防止預(yù)計(jì)運(yùn)行事件升級為事故工況設(shè)置控制和保護(hù)系統(tǒng)及在安全分析中確定的其它專用安全系統(tǒng)；,制定正常運(yùn)行操作規(guī)程三縱深防御在設(shè)計(jì)中的基本實(shí)施方法-3,3.保護(hù)設(shè)置應(yīng)對設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的專設(shè)安全設(shè)施和應(yīng)急操作規(guī)程，首先將核設(shè)施引導(dǎo)到可控狀態(tài)、然后引導(dǎo)到安全停堆狀態(tài)、并且至少維持一道包容放射性物質(zhì)的屏障。

固有安全特性的設(shè)計(jì)；,故障安全的設(shè)計(jì)；,設(shè)置針對設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的專設(shè)安全設(shè)施；,針對設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故制定應(yīng)急操作規(guī)程三縱深防御在設(shè)計(jì)中的基本實(shí)施方法-4,4包容設(shè)置應(yīng)對嚴(yán)重事故的事故管理導(dǎo)則，盡可能將放射性物質(zhì)包容在核設(shè)施內(nèi)部分析可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故的主導(dǎo)序列和有代表性的事故工況；,針對可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故的主導(dǎo)序列和有代表性的事故工況，制定防止事故進(jìn)展的補(bǔ)充措施與嚴(yán)重事故管理導(dǎo)則；,設(shè)置可減輕選定的嚴(yán)重事故后果的措施三縱深防御在設(shè)計(jì)中的基本實(shí)施方法-5,5應(yīng)急制定應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃，減輕放射性物質(zhì)釋放造成的放射性后果適當(dāng)裝備的應(yīng)急控制中心；,廠內(nèi)、廠外應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃四縱深防御在運(yùn)行中的基本實(shí)施方法-1,1 運(yùn)行限值和條件,是防止偏離正常運(yùn)行和糾正偏離正常運(yùn)行狀態(tài)的最重要手段必須在運(yùn)行開始之前制定好，并對運(yùn)行操作人員進(jìn)行充分培訓(xùn)定期審查和更新四縱深防御在運(yùn)行中的基本實(shí)施方法-2,2 運(yùn)行規(guī)程,制定并嚴(yán)格遵守針對正常運(yùn)行、預(yù)計(jì)運(yùn)行事件、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和嚴(yán)重事故等各種工況下的運(yùn)行規(guī)程四縱深防御在運(yùn)行中的基本實(shí)施方法-3,3 堆芯管理和燃料裝卸,營運(yùn)單位負(fù)責(zé)并組織有關(guān)堆芯管理和廠區(qū)燃料裝卸的全部活動，以保證燃料在反應(yīng)堆中的安全使用，以及在廠區(qū)轉(zhuǎn)移和儲存期間的安全。

四縱深防御在運(yùn)行中的基本實(shí)施方法-4,4 人員的資格和培訓(xùn),人員差錯(cuò)構(gòu)成了對縱深防御的潛在危害人的操作是安全運(yùn)行中的重要環(huán)節(jié)培訓(xùn)包括定期培訓(xùn)和再培訓(xùn)培訓(xùn)內(nèi)容包括技術(shù)和管理方面四縱深防御在運(yùn)行中的基本實(shí)施方法-5,5 維修、在役試驗(yàn)、檢查和監(jiān)督,上述四項(xiàng)任務(wù)是防止核設(shè)施縱深防御能力降級核設(shè)施營運(yùn)單位要制定維修、在役試驗(yàn)、檢查和監(jiān)督的詳細(xì)指令和程序四縱深防御在運(yùn)行中的基本實(shí)施方法-6,6 應(yīng)急準(zhǔn)備,根據(jù)核設(shè)施放射性源項(xiàng)的大小及廠址特點(diǎn)，制定廠內(nèi)、廠外應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃基于確定論方法并用概率論方法作補(bǔ)充應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃應(yīng)選擇有代表性的場景，并進(jìn)行演練和更新五預(yù)防和緩解事故的基本原則-1,1預(yù)防為主（保守的設(shè)計(jì)、適當(dāng)?shù)陌踩Ａ?、提高設(shè)備可靠性等），盡可能降低初始事件發(fā)生概率；,五預(yù)防和緩解事故的基本原則-2,2充分利用自動系統(tǒng)，盡量減少人的干預(yù)；嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)行和事故操作規(guī)程，防止人員差錯(cuò)；,五預(yù)防和緩解事故的基本原則-3,3.依靠核設(shè)施的固有安全特性和故障安全的設(shè)計(jì)，設(shè)置應(yīng)對設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的專設(shè)安全設(shè)施和應(yīng)急操作規(guī)程，在發(fā)生預(yù)計(jì)的初始事件后將核設(shè)施引導(dǎo)到可控狀態(tài)；,五預(yù)防和緩解事故的基本原則-4,4.當(dāng)萬一進(jìn)入嚴(yán)重事故狀態(tài)時(shí)，盡可能利用核設(shè)施內(nèi)的一切可利用的手段和資源，控制嚴(yán)重事故進(jìn)展，緩解事故后果；,五預(yù)防和緩解事故的基本原則-5,5.設(shè)置多重實(shí)體屏障，盡可能保持包容放射性物質(zhì)屏障的完整性，限制放射性向環(huán)境排放，保護(hù)工作人員、公眾和環(huán)境。

第四節(jié) 核安全的基本技術(shù)原則,一、安全分級,二、設(shè)備鑒定,三、構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件的可靠性設(shè)計(jì),四、火災(zāi)和爆炸,五、其他內(nèi)部災(zāi)害,六、外部事件,七、運(yùn)行要求和限制,八、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故,九、嚴(yán)重事故,以上各項(xiàng)見核安全專業(yè)實(shí)務(wù)各章節(jié)十采用經(jīng)驗(yàn)證的工程實(shí)踐,只要可能，安全重要構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件就必須按照經(jīng)批準(zhǔn)的最新的或當(dāng)前適用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)；其設(shè)計(jì)必須是此前在相當(dāng)?shù)氖褂脳l件下驗(yàn)證過的當(dāng)引入未經(jīng)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)或設(shè)施，或存在著偏離已有的工程實(shí)踐時(shí)，必須借助適當(dāng)?shù)闹С中匝芯坑?jì)劃，或通過其他相關(guān)的應(yīng)用中獲得的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)，來證明其安全性是合適的這種開發(fā)性工作必須在投入使用前經(jīng)過充分的試驗(yàn)，并在使用中進(jìn)行監(jiān)測，以便驗(yàn)證已達(dá)到了預(yù)期效果十一應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)反饋和安全研究成果,必須充分考慮從運(yùn)行的核設(shè)施中取得的相關(guān)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)研究的成果十二安全評價(jià)及其獨(dú)立驗(yàn)證,安全評價(jià)必須成為設(shè)計(jì)過程的一部分，安全評價(jià)的證實(shí)性分析活動和設(shè)計(jì)兩者之間存在迭代過程，而且隨著設(shè)計(jì)工作的進(jìn)展，證實(shí)性分析活動的范圍不斷擴(kuò)大和詳細(xì)程度不斷提高在提交國家核安全監(jiān)管部門以前，營運(yùn)單位必須保證由未參與相關(guān)設(shè)計(jì)的個(gè)人或團(tuán)體對安全評價(jià)進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)證十三老化,考慮到有關(guān)的老化和磨損機(jī)理，以及與服役期有關(guān)的可能的性能劣化，必須為所有安全重要構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件提供適當(dāng)?shù)男阅茉６?，以便保證在其整個(gè)設(shè)計(jì)壽期內(nèi)具有執(zhí)行所必需的安全功能的能力。

必須考慮到在所有正常運(yùn)行工況、試驗(yàn)、維修、維修停役、以及在假設(shè)始發(fā)事件中和其后的運(yùn)行狀態(tài)下的老化和磨損效應(yīng)必須采取監(jiān)測、試驗(yàn)、取樣和檢查措施，以便評價(jià)設(shè)計(jì)階段預(yù)計(jì)的老化機(jī)理,以及鑒別在使用中可能發(fā)生的預(yù)計(jì)不到的情況或性能劣化十四優(yōu)化運(yùn)行人員操作的設(shè)計(jì),必須在設(shè)計(jì)過程初期就系統(tǒng)地考慮人為因素和人機(jī)接口，并貫徹于設(shè)計(jì)全過程;,人機(jī)接口必須設(shè)計(jì)成不但能夠?yàn)椴倏v員提供全面而易處理的信息，而且與做出決定、采取行動所需的時(shí)間相適應(yīng);,人機(jī)接口必須設(shè)計(jì)成便于操作,必須把對操縱員在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行干預(yù)的要求降至最低;,廠區(qū)人員的工作場所和工作環(huán)境必須按照人機(jī)工程學(xué)原則設(shè)計(jì)十五輻射防護(hù),見本書相關(guān)章節(jié),第五節(jié) 質(zhì)量保證,一質(zhì)量保證的基本概念,質(zhì)量保證、物項(xiàng)、服務(wù)、質(zhì)量要求,二.質(zhì)量保證的基本要求,質(zhì)量保證大綱等11項(xiàng),三驗(yàn)證質(zhì)量保證大綱實(shí)施有效性的方法,見核安全專業(yè)實(shí)務(wù)第七章,第六節(jié) 安全目標(biāo),一安全目標(biāo)-1,1.總的核安全目標(biāo),建立并保持對放射性危害的有效防御，以保護(hù)人員、社會和環(huán)境免受危害以上總的核安全目標(biāo)由輻射防護(hù)目標(biāo)和技術(shù)安全目標(biāo)所支持，這兩個(gè)目標(biāo)互相補(bǔ)充、相輔相成，技術(shù)措施與管理性、程序性措施一起保證對電離輻射危害的防御。

一安全目標(biāo)-2,2.輻射防護(hù)目標(biāo),保證在所有運(yùn)行狀態(tài)下輻射照射或由于任何計(jì)劃排放的放射性物質(zhì)引起的輻射照射保持低于規(guī)定限值并且合理可行盡量低;,保證減輕任何事故的放射性后果一安全目標(biāo)-3,3.技術(shù)安全目標(biāo),采取一切合理可行的措施防止事故，并在一旦發(fā)生事故時(shí)減輕其后果；,對于在設(shè)計(jì)時(shí)考慮過的所有可能事故，包括概率很低的事故，要以高可信度保證任何放射性后果盡可能小且低于規(guī)定限值；,保證有嚴(yán)重放射性后果的事故發(fā)生的概率極低二.定量安全目標(biāo)-1,1美國,1991年美國核電廠用戶要求文件（URD）提出：,堆芯損壞概率為10,-5,/堆年；,大量放射性釋放概率為10,-6,/堆年二.定量安全目標(biāo)-2,2國際原子能機(jī)構(gòu),1999年國際原子能機(jī)構(gòu)核安全顧問組發(fā)表的報(bào)告（INSAG-12）中提出的核電廠運(yùn)行安全目標(biāo)是:,（1）堆芯熔化概率為10,-4,/堆年(對已運(yùn)行的核電廠)和10,-5,/堆年(對將來的核電廠)；,（2）大量放射性釋放概率為10,-5,/堆年(對已運(yùn)行的核電廠)和10,-6,/堆年(對將來的核電廠)二.定量安全目標(biāo)-3,3中國,2002年5月我國核安全局發(fā)表的政策聲明新建核電廠設(shè)計(jì)中幾個(gè)重要安全問題的技術(shù)政策中提出新建核電廠運(yùn)行的安全目標(biāo)是：,堆芯熔化概率為10,-5,/堆年；,大量放射性釋放概率為10,-6,/堆年。

第七節(jié) 風(fēng)險(xiǎn)分析,一風(fēng)險(xiǎn)分析的概念-1,1什么是風(fēng)險(xiǎn)？,風(fēng)險(xiǎn)是指人們從事某項(xiàng)活動，在一定時(shí)間內(nèi)對社會帶來的危害，包括對人的健康或生命的傷害，對財(cái)產(chǎn)造成的損失，對環(huán)境產(chǎn)生的破壞等等風(fēng)險(xiǎn)的大小既與發(fā)生危害事件的頻率有關(guān)，也與發(fā)生危害事件的后果有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)在數(shù)量概念上就是頻率與后果的乘積一風(fēng)險(xiǎn)分析的概念-2,2潛在風(fēng)險(xiǎn)，剩余風(fēng)險(xiǎn)和可接受風(fēng)險(xiǎn),潛在風(fēng)險(xiǎn)是指失去所有安全保護(hù)措施之后可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)剩余風(fēng)險(xiǎn)是指考慮所有安全保護(hù)措施都起作用的情況下仍將存在的風(fēng)險(xiǎn)可接受風(fēng)險(xiǎn)處于剩余風(fēng)險(xiǎn)和潛在風(fēng)險(xiǎn)之間，通過采取一定的安全保護(hù)措施使得危害后果嚴(yán)重的事件發(fā)生頻率很小，發(fā)生頻率很高的事件后果不大，即頻率與后果的乘積可以接受可接受風(fēng)險(xiǎn)就是我們在第六節(jié)敘述的安全目標(biāo)一風(fēng)險(xiǎn)分。