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華龍一號運行領域技術標準體系研究

2020-09-10 08:08:15 中國標準化

1引言

2009年4月,福清核電5、6號機組獲得國家發改委開展前期工作的批復;同年9月,通過國家核安全局的“兩評”報告審查。但是2011年3月日本福島核事故后,國家對核安全提出了更高要求,要求首先滿足國家原子能機構(IAEA)和我國最新的核安全法律、法規、導則和標準,滿足《“十二五”期間新建核電廠安全要求》及《“十三五”期間新建核電廠安全要求》;充分吸取福島核事故的經驗反饋,能夠防護和抵御極端外部災害;安全和技術指標達到國際先進的三代核電技術。

中核集團和中廣核集團在二代改進型壓水堆核電成熟技術的基礎上,借鑒吸收國際國內三代壓水堆核電的先進設計理念,研發了國內具有自主知識產權的三代核電技術堆型“華龍一號”(型號HPR1000)。

福清5、6號機組作為中核集團的“華龍一號”示范工程,2015年5月7日“華龍一號”工程在福清核電現場開工建設,目前5號機組2017年5月提前完成穹頂吊裝,2019年5月提前完成冷試,目前正在積極熱試,計劃2020年裝料并投入商運。6號機組關鍵設備全部到貨并就位,目前系統安裝如火如荼進行中,計劃2021年商運,目前建設按照計劃順利進行中。

2華龍一號運行領域采標概括和存在問題

2.1國內核電法規標準體系情況

國內核領域有關的法規標準體系可分為法律、國務院條例、部門規章、導則和技術標準。

●法律:全國人民代表大會頒布核領域《中華人民共和國核安全法》《中華人民共和國放射性污染防治法》,環境保護和安全生產有關法律《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國大氣污染防治法》《中華人民共和國水污染防治法》《中華人民共和國環境影響評價法》和《中華人民共和國安全生產法》等。

●國務院條例:國務院頒布核領域條例有《中華人民共和國民用核設施安全監督管理條例》(HAF001)、《中華人民共和國核電廠核事故應急管理條例》(HAF002)、《中華人民共和國核材料管制條例》(HAF501)、《中華人民共和國民用核安全設備監督管理規定》(國務院令第500號)和(《放射性廢物安全管理條例》國務院令第612號)。

●國家核安全局頒布的部級規章:是條例的實施細則和核安全規定,如:HAF001/01《核電廠安全許可證件的申請和頒發》、HAF001/02《核設施的安全監督》、HAF501/01《中華人民共和國核材料管制條例實施細則》等。

●國家核安全局發布的核安全導則:是指導性和推薦性文件,描述執行核安全技術要求行政管理規定采取的方法和程序。現有導則60多個,基于IAEA安全導則。

●國家主管部門發布的標準:中國核相關的規范和標準包括國家標準和行業標準,用于指導和規范核安全相關的設計和制造。中國正在建立的壓水堆核電標準體系(NB體系)包括1000多項核電專用標準,核電廠的設計和建造也參考如機械、化工、土建等其他行業的基礎標準。

2.2現有核電標準存在問題

●國內缺乏完整統一的核電技術標準支持走出去。核電工程設計采用標準主要是法系標準RCC系列和美系標準ASME系列,但是在“華龍一號”核電技術走出去面向國際市場時,首先遇到的問題就是采用什么技術標準。

●國內標準缺少系統性和銜接性。國內GB有一些核設施的標準,但只是針對個別的領域,現行標準體系難以符合市場需求[1]。國內近幾年發展的能源標準NB系列標準,有針對核電的系列化標準,目前發布的有千余項標準,但是這些標準分別由國內的三大核電集團負責編制,中廣核集團是法系機組,法系標準為參考;國核公司是美系機組,美系標準為參考;中核集團是多個技術路線,但百萬千瓦級的核電機組技術是法系的,采用標準基本是法系標準。標準間銜接性有待完善,成體系的應用該NB標準還需要進一步的補充和選擇。

●技術專業標準交叉,內容重復。一些技術性強的標準,在GB中有描述,在一些NB中也有部分說明,在一些專業領域的規范性標準中也有規定,但各個標準發布的年限差別較大,新發布的標準部分覆蓋過去發布的標準,交叉重復。

●華龍一號作為國內自主知識產權三代核電技術,研發并應用了較多的新技術,如能動與非能動結合的安全系統技術,沒有標準可以參考,需要及時技術專利化,專利標準化,補充新的標準。

形成一套能夠滿足“華龍一號”走出去需求,與我國核電發展地位相匹配的核電標準體系,為后續華龍一號批量建造、安全穩定運行打下堅實基礎,是非常必要的。

3華龍一號型號標準研究

3.1華龍一號型號標準體系

華龍一號型號標準按照核電工程主要過程可劃分為前期工作、工程設計、設備、建造、調試、運行和退役等幾大領域。本文研究只是針對“運行”領域,研究項目旨在依托現有的壓水堆核電標準體系,對華龍一號型號標準體系的完整性進行分析,提煉適用標準體系清單,新編制和修訂一批標準,建立完整的華龍一號企業標準體系(運行領域)。

3.2運行領域標準體系分析

運行領域按實際核電站專業劃分在本文中細分為運行、維修、設備管理、技術支持、化學和培訓等6個子領域。各子領域對現有核電標準進行梳理和適用性分析,確定適用于華龍一號的標準;根據各領域工作要素分析標準需求,新編部分標準;根據領域梳理及編制分析,建立完整的華龍一號標準體系表(生產運行領域),形成標準匯編和標準手冊。

3.2.1機組運行

根據國家有關規定核電廠都建立了運行指揮調度體系和嚴格的操縱員考試制度,對人員行為規范和操作監護都有完善的管理程序體系,但是都是某個核電廠場內使用的操作規程、管理程序或管理規定,具有各自特有的個性化,國內外有關核電運行管理上游法規規定要求文件較多,具體執行層面沒

有系統化的標準。經過國內外核電運行有關規定的對比分析,在本次華龍一號企標研究中,運行專業標準目前僅是分析了運行文件、運行人員行為、運行人員管理三個方面,對比分析后形成獨立的適用標準系列(統計見表1)。別的方面有待進一步的完善補充編制。

3.2.2機組維修

核電廠維修實施主要有預防性維修和糾正性維修兩種維修方式,預防性維修可預知,計劃性較強;糾正性維修不可預知,隨機性較大。維修專業采用的標準主要分析了機械維修、電氣維修、儀控維修三個方向,涵蓋了維修領域日常維修和機組停機換料預防性大修,機、電、儀專業檢修活動所遵守的行為,設備檢修,單體試驗所參考的準則。

3.2.3運行設備管理

為保證核電站的安全、可靠運行,核電廠必須制定有效的設備管理措施,通過保證電廠設備的可靠性,從而實現電廠長期穩定運行。設備管理采用的標準包括設備可靠性、預防性維修、備品備件、維修質量控制及重要設備技術要求等方面,以NB標準及新編制企業標準為主。

3.2.4運行技術支持

華龍一號技術支持領域分析了概率安全分析、定期安全審查、試驗準備與實施、反應堆物理、核燃料管理、在役檢查、老化管理、防腐等。華龍一號

技術支持領域采用的標準以核安全法規導則、國家標準GB/T、核工業質量管理體系EJ/T、電力行業標準DL/T和能源行業標準NB/T為主。

3.2.5運行化學管控

電廠化學主要分析了化學流體取樣、水/汽/油質分析、化學參數監督、控制、化學品監督、管理以及化學在線儀表運維,通過對電廠各流體系統化學參數的監測和控制,使各系統的化學條件處于最佳狀態,從而達到設定目標。

3.2.6運行培訓

核電廠工作的所有人員均需要接受相應的技能培訓,并不斷提高與其崗位相對應的知識技能。培訓管理主要分析了員工初始培訓和再培訓、培訓方法和過程、資格和授權、培訓設施管理。培訓領域采用的標準規范以能源局發布的NB標準為主。

4結語

華龍一號作為我國自主知識產權核電產業“走出去”戰略的示范工程,除了硬件配套設施外,技術標準軟件方面同樣非常重要和關鍵。本次標準體系研究充分結合了國內已有核電標準體系,對華龍一號型號標準體系的完整性進行分析,提煉適用標準體系清單,編制一批新編標準,建立了一套華龍一號運行領域的企業標準體系。

其中運行領域按工作類別細分為運行、維修、設備管理、技術支持、化學和培訓等6個子領域。并根據各領域工作要素分析標準需求,建立了初步完整的華龍一號生產運行領域標準體系表,收錄了400多項標準(包括新編修訂標準)。

目前國際戰略技術的發展趨向是“技術專利化,專利標準化,標準全球化”,標準與專利的關系更加密切化[2],核電技術標準的制定或修訂過程中,還需要認真策劃標準的必要專利和標準制定中的技術保護。同時由于運行領域技術專業范圍很廣,本次研究只是針對了主要的6個方面,還不能夠完全覆蓋核電整體的運行專業,每個方面涉及到的具體基礎標準也沒來得及整理,都有待后續的不斷補充完善。




責任編輯: 江曉蓓

標簽:華龍一號