核电站核安全.pptx

核工程导论第五章核安全张继革上海交通大学 2010年第五章 核安全5.1 核电站的危险来源和基本安全功能5.2 核电安全管理5.3 核电厂的安全保证5.4 风险与概率5.1 核电站的危险来源核电危险性的本质核电站风险的来源核电站的基本安全功能核电危险性的本质核裂变 －－功率徒升的可能强放射性－－辐射损伤高温高压水－－融化和喷放剩余反应性－－潜在的能量来源衰变热－－停堆后继续过热的可能放射性--核电站的根本威胁核电站的根本威胁是放射性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2 在间隙中?衰变高温高压水几百立方米水153bar喷放汽化放射性破口融化压力容器破损剩余反应性初始装载量用于整个堆芯燃料寿期内的燃耗、裂变产物的积累通过反应性补偿抑制初始剩余反应性中子吸收体衰变热裂变产物? ?、?射线?与物资作用?产生热能（衰变热）裂变产物的半衰期很长例，600MW 10h：P/P01.0% ， 6MW 1w： P/P00.1% ， 0.6MW 30y： P/P00.01% ，0.06MW (60kw)需确保堆芯有效冷却5.2 核电厂的安全保障核电厂的基本安全功能核电厂的安全保障核电厂的基本安全功能 (Golden Rule)Golden Rule of Reactor Safety反应性控制 (Control)反应堆功率可控余热排出 (Cool)燃料有效冷却放射性包容 (Contain)放射性无泄漏核电厂的安全保障体系安全目标安全标准核安全政策：法规、导则、指导文件独立的核安全监管部门核电站安全监督管理程序 核安全管理制度核安全审查核安全监督核安全设计核安全文化安全设计准则安全意识和安全行为IAEA国际标准INSAG提出了三个统领全局的核安全总原则 国内标准NRC美国标准5.3 核安全标准（安全原则）安全目标安全文化 纵深防御安全目标Safety Goal 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）IAEA—INSAG 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10－4/堆年、新堆10－5/堆年。 Safety Goal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《核动力厂设计安全规定 》，2004年4月国家核安全局批准发布中国核安全目标: Safety Goal技术安全目标采取一切合理可行的措施防止核动力厂事故，并在一旦发生事故时减轻其后果；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限值；并保证有严重放射性后果的事故发生的概率极低概率论安全目标(检验标准)每堆年发生严重堆芯损伤事件的频率低于10-5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10-6总目标（最终安全目标）在核动力厂中建立并保持对放射性危害的有效防御，以保护人员、社会和环境免受危害辐射防护目标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限值并且合理可行尽量低，合理可行尽量低；保证减轻任何事故的放射性后果。指导性指标ALARAALARA所有的危害必须降低到一个水平:As Low As Reasonably Achievable合理可行尽量低纵深防御Defense In Depth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两大方面的应用多道防御提供多层次的设备和规程多重屏障提供多道实体屏障《核动力厂设计安全规定 》HAF102，2004纵深防御概念－－多层次的防御第一层次防御?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第三层次防御?保护尽管极少可能，某些预计运行事件或假设始发事件的升级仍有可能未被前一层次防御所制止，而演变成一种较严重的事件第四层次防御?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应用于核电厂的全部活动多重屏障1km燃料芯块元件包壳一回路压力边界安全壳放射性保护区防止放射性物质外泄的四道屏障 安全壳安全文化定义Safety cultureIAEA’s INSAG giv