HAD102-06核動(dòng)力廠反應(yīng)堆安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)過程

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。HAD102-06核動(dòng)力廠反應(yīng)堆安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)核安全導(dǎo)則HAD102/XX-2009核動(dòng)力廠反應(yīng)堆安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)國家核安全局年月日批準(zhǔn)發(fā)布（報(bào)批稿）國家核安全局核動(dòng)力廠反應(yīng)堆安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(年月國家核安全局批準(zhǔn)發(fā)布)本導(dǎo)則自年月日起實(shí)施本導(dǎo)則由國家核安全局負(fù)責(zé)解釋本導(dǎo)則是指導(dǎo)性文件。在實(shí)際工作中可以采用不同于本導(dǎo)則的方法和方案，但必須證明所采用的方法和方案至少具有與本導(dǎo)則相同的安全水平。本導(dǎo)則的附件與正文具有同等效力。本導(dǎo)則的附錄為參考性文件。目錄TOCo1-2hzuHYPERLINKl_Toc2

2、374292041引言PAGEREF_Toc237429204h1HYPERLINKl_Toc2374292051.1目的PAGEREF_Toc237429205h1HYPERLINKl_Toc2374292061.2范圍PAGEREF_Toc237429206h1HYPERLINKl_Toc2374292072安全殼系統(tǒng)及其安全功能PAGEREF_Toc237429207h1HYPERLINKl_Toc2374292082.1概述PAGEREF_Toc237429208h1HYPERLINKl_Toc2374292092.2放射性物質(zhì)的包容PAGEREF_Toc237429209h2HYPE

3、RLINKl_Toc2374292102.3防御外部事件PAGEREF_Toc237429210h3HYPERLINKl_Toc2374292112.4生物屏蔽PAGEREF_Toc237429211h3HYPERLINKl_Toc2374292123安全殼系統(tǒng)總的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)PAGEREF_Toc237429212h4HYPERLINKl_Toc2374292133.1設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的確定PAGEREF_Toc237429213h4HYPERLINKl_Toc2374292143.2內(nèi)部事件PAGEREF_Toc237429214h4HYPERLINKl_Toc2374292153.3外部事件PAGE

4、REF_Toc237429215h5HYPERLINKl_Toc2374292163.4設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故PAGEREF_Toc237429216h6HYPERLINKl_Toc2374292173.5嚴(yán)重事故PAGEREF_Toc237429217h8HYPERLINKl_Toc2374292183.6設(shè)計(jì)限值PAGEREF_Toc237429218h8HYPERLINKl_Toc2374292193.7規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)PAGEREF_Toc237429219h9HYPERLINKl_Toc2374292203.8設(shè)計(jì)中概率安全評(píng)價(jià)的應(yīng)用PAGEREF_Toc237429220h9HYPERLINKl_

5、Toc2374292214針對(duì)運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc237429221h10HYPERLINKl_Toc2374292224.1概述PAGEREF_Toc237429222h10HYPERLINKl_Toc2374292234.2安全殼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc237429223h15HYPERLINKl_Toc2374292244.3能量控制PAGEREF_Toc237429224h23HYPERLINKl_Toc2374292254.4放射性核素的控制PAGEREF_Toc237429225h30HYPERLINKl_Toc23742922

6、64.5可燃?xì)怏w的控制PAGEREF_Toc237429226h35HYPERLINKl_Toc2374292274.6安全殼的機(jī)械設(shè)施PAGEREF_Toc237429227h37HYPERLINKl_Toc2374292284.7材料PAGEREF_Toc237429228h41HYPERLINKl_Toc2374292294.8儀表和控制系統(tǒng)PAGEREF_Toc237429229h43HYPERLINKl_Toc2374292304.9支持系統(tǒng)PAGEREF_Toc237429230h46HYPERLINKl_Toc2374292315試驗(yàn)和檢查PAGEREF_Toc237429231

7、h47HYPERLINKl_Toc2374292325.1概述PAGEREF_Toc237429232h47HYPERLINKl_Toc2374292335.2調(diào)試PAGEREF_Toc237429233h47HYPERLINKl_Toc2374292345.3在役試驗(yàn)與檢查PAGEREF_Toc237429234h49HYPERLINKl_Toc2374292356嚴(yán)重事故設(shè)計(jì)考慮PAGEREF_Toc237429235h51HYPERLINKl_Toc2374292366.1概述PAGEREF_Toc237429236h51HYPERLINKl_Toc2374292376.2安全殼結(jié)構(gòu)性能

8、PAGEREF_Toc237429237h53HYPERLINKl_Toc2374292386.3能量控制PAGEREF_Toc237429238h54HYPERLINKl_Toc2374292396.4放射性核素的控制PAGEREF_Toc237429239h55HYPERLINKl_Toc2374292406.5可燃?xì)怏w控制PAGEREF_Toc237429240h55HYPERLINKl_Toc2374292416.6儀表PAGEREF_Toc237429241h56HYPERLINKl_Toc2374292426.7嚴(yán)重事故管理指南PAGEREF_Toc237429242h57HYPE

9、RLINKl_Toc237429243附件：安全殼監(jiān)測(cè)儀表PAGEREF_Toc237429243h58HYPERLINKl_Toc237429244附錄A安全殼系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案舉例PAGEREF_Toc237429244h63HYPERLINKl_Toc237429245附錄B隔離設(shè)施分類圖例PAGEREF_Toc237429245h80HYPERLINKl_Toc237429246附錄C嚴(yán)重事故現(xiàn)象PAGEREF_Toc237429246h811引言1.1目的1.1.1在核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定第6章中對(duì)安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了明確要求，本導(dǎo)則是對(duì)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定中有關(guān)條款的說明和補(bǔ)充，目的是就

10、如何實(shí)施和滿足這些要求提供一些建議和指導(dǎo)。本導(dǎo)則主要適用于以發(fā)電為目的或其他供熱應(yīng)用（如集中供熱或海水淡化）的陸上固定式水冷反應(yīng)堆核動(dòng)力廠。對(duì)于其他反應(yīng)堆類型，以及未來具有創(chuàng)新性發(fā)展的核動(dòng)力廠系統(tǒng)，某些建議可能不適用，或可能需要對(duì)其條款的應(yīng)用作某種判斷。1.1.2本導(dǎo)則是供負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、制造、建造和運(yùn)行核動(dòng)力廠的單位使用，同時(shí)供國家核安全監(jiān)管部門使用。1.2范圍1.2.1本導(dǎo)則主要是基于已有的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)編制的，可適用于大部分常規(guī)類型的安全殼系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中還包括針對(duì)新建核動(dòng)力廠預(yù)防和緩解嚴(yán)重事故的設(shè)施的一些原則性建議。1.2.2本導(dǎo)則論述了用于能量控制、放射性物質(zhì)包容和可燃?xì)怏w控制的主要安

11、全殼系統(tǒng)功能。對(duì)于安全殼系統(tǒng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的確定，特別是對(duì)那些影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如載荷確定和載荷組合）的方面，給予了特別的考慮。1.2.3本導(dǎo)則也提供了有關(guān)安全殼系統(tǒng)試驗(yàn)和檢查方面的建議，以保證安全殼系統(tǒng)的功能要求在核動(dòng)力廠的整個(gè)運(yùn)行壽期內(nèi)都能得到滿足。2安全殼系統(tǒng)及其安全功能2.1概述2.1.1安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證或有助于實(shí)現(xiàn)下述安全功能：（1）在運(yùn)行狀態(tài)和事故工況下包容放射性物質(zhì)；（2）在運(yùn)行狀態(tài)和事故工況下的輻射屏蔽；（3）防御外部自然事件和人為事件。2.1.2在核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)中，應(yīng)明確在運(yùn)行狀態(tài)和事故工況下安全殼系統(tǒng)的安全功能，并應(yīng)把其作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)性能驗(yàn)證的基礎(chǔ)。2.2放射性物質(zhì)的包容2.

12、2.1安全殼系統(tǒng)重要的功能要求源于其主要的安全功能：包容，即將失效后會(huì)導(dǎo)致不可接受的放射性物質(zhì)釋放的構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件與環(huán)境相互隔離。為此，安全殼應(yīng)包容反應(yīng)堆冷卻劑壓力邊界的所有部件，或那些與反應(yīng)堆冷卻劑壓力邊界相連且在萬一發(fā)生事故時(shí)不能與反應(yīng)堆堆芯隔離的所有部件。2.2.2在任何設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況下應(yīng)保持安全殼的結(jié)構(gòu)完整性，并應(yīng)保證其泄漏率不超過規(guī)定的最大泄漏率；在設(shè)計(jì)中考慮的嚴(yán)重事故工況下，應(yīng)保證安全殼的結(jié)構(gòu)完整性。這需要通過安全殼隔離、能量控制和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)（見核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定6.3）?？刂品派湫院怂氐脑O(shè)施應(yīng)保證放射性核素從安全殼向外的釋放低于允許限值。2.2.3在運(yùn)行狀態(tài)下，安全殼

13、系統(tǒng)應(yīng)能防止或限制在堆芯中產(chǎn)生的、在堆芯外由中子輻照或伽馬射線產(chǎn)生的或安全殼內(nèi)的系統(tǒng)泄漏出的放射性物質(zhì)的釋放。為此，應(yīng)配備一些特定的系統(tǒng)如通風(fēng)系統(tǒng)（見核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定6.3）。此外，在必要時(shí)安全殼系統(tǒng)應(yīng)能降低安全殼內(nèi)的溫度和壓力。2.2.4在運(yùn)行狀態(tài)下，大部分的安全殼系統(tǒng)處于備用狀態(tài)。在核動(dòng)力廠停堆期間，安全殼可能會(huì)被打開（如通過空氣閘門、設(shè)備閘門或備用的貫穿件）以提供系統(tǒng)和部件維修工作的通道或者提供必要的工作場(chǎng)所。2.2.5安全殼殼體的結(jié)構(gòu)部分通常是鋼或混凝土構(gòu)筑物。安全殼要求設(shè)計(jì)成能承受壓力、熱和機(jī)械作用導(dǎo)致的載荷，以及由設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件造成的環(huán)境條件（見核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定6.3.2.1

14、）。2.2.6安全殼隔離設(shè)施包括用于密封或隔離安全殼貫穿件所必需的閥門和其他裝置，及其相關(guān)的電氣、機(jī)械和儀表控制系統(tǒng)。應(yīng)保證在需隔離安全殼時(shí)，閥門和其他裝置能夠可靠地、獨(dú)立地關(guān)閉。2.2.7能量控制設(shè)施能量控制設(shè)施執(zhí)行以下功能：抑制壓力、降低安全殼大氣的壓力和溫度以及排出安全殼內(nèi)的熱量。應(yīng)設(shè)計(jì)成能將作用于安全殼系統(tǒng)和安全殼內(nèi)設(shè)備的壓力、溫度和機(jī)械載荷限制在其設(shè)計(jì)值水平以下。能量控制設(shè)施的例子有：抑壓水池、冰冷凝器、卸壓真空室系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)熱阱、安全殼自由容積、安全殼殼體的散熱能力、噴淋系統(tǒng)、空氣冷卻器、地坑再循環(huán)水和抑壓水池冷卻系統(tǒng)。2.2.8放射性核素控制設(shè)施應(yīng)同能量控制設(shè)施、可燃?xì)怏w控制設(shè)施、

15、安全殼隔離系統(tǒng)等一起運(yùn)行以限制假想事故工況的放射性后果。典型的放射性核素控制設(shè)施有雙層安全殼、抑壓水池、噴淋系統(tǒng)和活性炭過濾器、以及高效粒子空氣過濾器。2.2.9設(shè)置可燃?xì)怏w控制設(shè)施的目的是消除可能由水輻照分解、反應(yīng)堆堆芯內(nèi)的金屬水反應(yīng)或嚴(yán)重事故工況下由堆芯熔融物和混凝土相互作用而產(chǎn)生的氫氣（或降低氫氣濃度）。常見的可燃?xì)怏w控制設(shè)施有氫復(fù)合器（即非能動(dòng)復(fù)合器或能動(dòng)的點(diǎn)火器）、用以稀釋氫氣和限制氫氣濃度的安全殼容積、安全殼內(nèi)氣體攪混設(shè)施、安全殼內(nèi)氣體惰化設(shè)施和其他能使氫氣以受控方式燃燒的裝置。2.2.10對(duì)能量、可燃?xì)怏w和放射性核素控制設(shè)施應(yīng)按照它們對(duì)應(yīng)的安全功能在保守評(píng)估的基礎(chǔ)上給予評(píng)價(jià)。2.

16、2.11安全殼系統(tǒng)有幾種不同的設(shè)計(jì)。附錄I提供了使用最廣泛的安全殼設(shè)計(jì)的原則性指導(dǎo)。2.2.12在嚴(yán)重事故工況下，高能載荷可能危及安全殼的結(jié)構(gòu)完整性。應(yīng)在安全殼的設(shè)計(jì)中充分地應(yīng)付高能載荷（見核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定第6章），或者采取措施以預(yù)防或限制這種載荷（對(duì)于嚴(yán)重事故的詳細(xì)設(shè)計(jì)考慮見第6章）。2.3防御外部事件2.3.1安全殼構(gòu)筑物和系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)外部事件下保護(hù)所有不能與反應(yīng)堆堆芯安全隔離的反應(yīng)堆冷卻劑壓力邊界的部件，以及設(shè)置在安全殼內(nèi)的用于維持堆芯處于安全狀態(tài)所必需的安全系統(tǒng)。2.4生物屏蔽2.4.1在運(yùn)行狀態(tài)和事故工況下，安全殼構(gòu)筑物有助于防止核動(dòng)力廠工作人員和公眾受到來自包容在安全

17、殼和安全殼系統(tǒng)中的放射性物質(zhì)不適當(dāng)?shù)闹苯虞椛湔丈洹┝肯拗岛蛣┝考s束值以及“合理可行盡量低”原則的應(yīng)用（用于輻射防護(hù)的優(yōu)化）應(yīng)包含在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)中。混凝土、鋼、其他結(jié)構(gòu)材料的成分和厚度應(yīng)保證在運(yùn)行狀態(tài)或設(shè)計(jì)中考慮的事故工況下，操縱員和公眾所遭受的放射性劑量不超過相應(yīng)的劑量限值和劑量約束值。3安全殼系統(tǒng)總的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)3.1設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的確定3.1.1安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)應(yīng)主要基于核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定附錄I中定義的有關(guān)假設(shè)始發(fā)事件的分析結(jié)果。應(yīng)考慮的假設(shè)始發(fā)事件包括內(nèi)部或外部引起的需要安全殼執(zhí)行預(yù)期功能的事件以及那些可能危及安全殼執(zhí)行其預(yù)期安全功能的能力的事件。3.1.2涉及正常運(yùn)行（功率運(yùn)行、換料和

18、停堆）的安全殼設(shè)計(jì)基準(zhǔn)應(yīng)基于下述要求：（1）包容由中子輻照產(chǎn)生的放射性物質(zhì)和伽馬射線；（2）排出產(chǎn)生的熱量；（3）為人員和器材提供必要的通道和出口；（4）進(jìn)行安全殼壓力試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)；（5）有利于生物屏蔽。3.2內(nèi)部事件3.2.1在安全殼系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的內(nèi)部事件是指那些由核動(dòng)力廠內(nèi)發(fā)生的故障引發(fā)的，并可能需要安全殼執(zhí)行安全功能的事件或那些可能危害安全殼執(zhí)行安全功能的故障引發(fā)的事件。內(nèi)部事件及其相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施可分為五類：（1）安全殼內(nèi)高能系統(tǒng)破裂：安全殼應(yīng)能承受高壓和高溫，管道甩擊和射流沖擊；（2）安全殼內(nèi)容納放射性物質(zhì)的系統(tǒng)或部件破裂：安全殼應(yīng)能夠包容放射性物質(zhì)；（3）可引起作用于安全殼系統(tǒng)

19、的有代表性的極限載荷（如壓力、溫度和動(dòng)力學(xué)載荷）的系統(tǒng)瞬態(tài)：安全殼應(yīng)能夠承受這些載荷；（4）安全殼旁路事件（如與反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)直接相連的系統(tǒng)發(fā)生失水事故或蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂）：應(yīng)適當(dāng)設(shè)置隔離設(shè)施；（5）內(nèi)部災(zāi)害：應(yīng)驗(yàn)證內(nèi)部災(zāi)害不會(huì)削弱安全殼的功能。3.2.2安全殼系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的典型的內(nèi)部事件如下：（1）失水事故；（2）蒸汽系統(tǒng)管道的各種失效；（3）給水管道破裂；（4）壓水堆蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂；（5）壓水堆穩(wěn)壓器安全閥或卸壓閥的誤開，或沸水堆安全閥的誤開；（6）在沸水堆噴放期間氣液兩相混合物的冷凝振蕩和流量振蕩；（7）安全殼內(nèi)部或外部連接到反應(yīng)堆冷卻劑壓力邊界的管道破裂；（8）安全殼內(nèi)

20、輸送放射性液體或氣體的系統(tǒng)泄漏或失效；（9）安全殼內(nèi)燃料操作事故；（10）內(nèi)部飛射物；（11）內(nèi)部火災(zāi)；（12）內(nèi)部水淹。3.3外部事件3.3.1在安全殼系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮的外部事件是指在核動(dòng)力廠附近發(fā)生的可能危害安全殼結(jié)構(gòu)完整性和功能的人為事件以及自然災(zāi)害。應(yīng)基于歷史記錄和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，或者在這些數(shù)據(jù)無法得到時(shí)，基于合理的工程判斷，清楚地識(shí)別所有需在設(shè)計(jì)中考慮的外部事件，并應(yīng)形成相應(yīng)的文檔。3.3.2應(yīng)評(píng)價(jià)所有相關(guān)的外部事件，以確定其可能的影響，確定預(yù)防或緩解其后果所需要的安全系統(tǒng)，并用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)以使系統(tǒng)能承受預(yù)期的影響。3.3.3表1給出了在安全殼系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的典型外部事件。關(guān)于這一問題的進(jìn)一

21、步指導(dǎo)見有關(guān)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)的其他相關(guān)導(dǎo)則。表1在安全殼系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的典型外部事件人為事件自然災(zāi)害飛機(jī)墜毀地震裝有可燃液體的容器爆炸（如航運(yùn)事故、工業(yè)事故、管道事故或交通事故）颶風(fēng)和/或熱帶氣旋洪水龍卷風(fēng)風(fēng)外部飛射物的撞擊暴風(fēng)雪海嘯（潮汐）湖震（湖泊或水體水平面的波動(dòng)）火山爆發(fā)極端溫度（極端高溫或極端低溫）3.4設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故3.4.1設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的分析結(jié)果應(yīng)用來確定關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)。3.4.2安全殼系統(tǒng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故是選取一系列可能的事件序列，用于評(píng)估安全殼的完整性并驗(yàn)證對(duì)操縱員、公眾和環(huán)境的放射性后果將保持在低于可接受的水平。與安全殼系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故應(yīng)當(dāng)是那些潛在的對(duì)安全殼構(gòu)筑物或安全殼

22、系統(tǒng)施加過高機(jī)械載荷、或者危及安全殼結(jié)構(gòu)和/或安全殼系統(tǒng)限制放射性物質(zhì)向環(huán)境釋放能力的事故。3.4.3所有對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故所做的評(píng)價(jià)都應(yīng)該采用一種足夠保守的方法。通過針對(duì)假設(shè)始發(fā)事件后果評(píng)價(jià)所選用的分析假設(shè)、計(jì)算機(jī)程序和方法的組合，保守分析方法應(yīng)保證分析結(jié)果具有足夠的裕量以包絡(luò)各種可能的結(jié)果，并具有合理的置信度。根據(jù)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定5.3.2的要求，安全系統(tǒng)單一故障導(dǎo)致某一部件不能執(zhí)行其預(yù)定安全功能的一種故障，以及由此引起的各種繼發(fā)故障。的假設(shè)應(yīng)作為該保守方法的一部分。在引入足夠的保守性時(shí)應(yīng)特別注意：（1）同樣的事件，對(duì)某一個(gè)特定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)認(rèn)為是保守的方法，對(duì)另一系統(tǒng)可能是不保守的。（2）過

23、于保守的假設(shè)可能導(dǎo)致對(duì)部件過分的限制從而可能使其不夠可靠。3.4.4在保守方法中應(yīng)該考慮由于構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件的老化而導(dǎo)致的性能變化。3.4.5對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故所做的各種評(píng)價(jià)都應(yīng)詳細(xì)記錄，其中應(yīng)明確被評(píng)價(jià)的參數(shù)和與其對(duì)應(yīng)的假設(shè)，以及采用的計(jì)算機(jī)程序和驗(yàn)收準(zhǔn)則。3.4.6這些評(píng)價(jià)應(yīng)至少包括下述方面：（1）安全殼內(nèi)部釋放的質(zhì)量和能量隨時(shí)間的變化；（2）向安全殼構(gòu)筑物的傳熱以及向部件和從部件的傳熱；（3）作用于安全殼結(jié)構(gòu)及其隔間的機(jī)械載荷（包括靜載荷和動(dòng)態(tài)載荷）；（4）安全殼內(nèi)放射性核素的釋放；（5）放射性物質(zhì)向環(huán)境的遷移；（6）可燃?xì)怏w的產(chǎn)生速率。3.4.7這些評(píng)價(jià)的時(shí)限應(yīng)該足以證明能夠確定安全限值

24、和物理參數(shù)的后續(xù)演變是已知的且是可控的。3.4.8對(duì)那些必須在設(shè)計(jì)過程前期確定的安全殼構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)（如設(shè)計(jì)壓力和自由容積），在能夠作出詳細(xì)的安全評(píng)價(jià)之前應(yīng)留有足夠的裕量本導(dǎo)則建議：(1)在安全殼設(shè)計(jì)壓力與事故壓力峰值之間，應(yīng)留10%的裕量；(2)在設(shè)計(jì)階段，安全殼內(nèi)部隔間墻體的兩邊壓差與結(jié)構(gòu)承載能力之間，應(yīng)留15%的裕量。3.4.9應(yīng)評(píng)估安全殼構(gòu)筑物的承載能力，其中應(yīng)考慮到預(yù)期的事件范圍及其在核動(dòng)力廠壽期內(nèi)的預(yù)期發(fā)生概率，包括定期試驗(yàn)的影響。3.4.10應(yīng)考慮三種類型的裕量：（1）安全裕量，該裕量可以補(bǔ)償物理不確定性和未知因素的影響；（2）設(shè)計(jì)裕量，該裕量應(yīng)考慮在設(shè)計(jì)過程中的不確定性（如公

25、差）和老化（包括長(zhǎng)期輻照老化）的影響；（3）運(yùn)行裕量，該裕量允許操縱員靈活地運(yùn)行核動(dòng)力廠，并且使核動(dòng)力廠能承受人員差錯(cuò)的影響。3.4.11用來評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的計(jì)算機(jī)程序應(yīng)按照認(rèn)可的質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)編制文件、驗(yàn)證和開發(fā)（針對(duì)新程序）。程序的用戶應(yīng)為在程序的使用和限制以及在設(shè)計(jì)和安全分析中所做的假設(shè)方面受過培訓(xùn)且有資格的人員。3.4.12計(jì)算機(jī)程序的使用不應(yīng)超出其確定的和文件記錄的有效范圍。3.4.13針對(duì)具有雙層安全殼的核動(dòng)力廠的安全殼系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)評(píng)價(jià)雙層安全殼之間的高能管道破裂的可能性。如果不能通過采取設(shè)計(jì)措施排除這種破裂的可能性，那么內(nèi)層和外層安全殼以及所有的在雙層安全殼之間的環(huán)形空間內(nèi)執(zhí)行安

26、全功能的系統(tǒng)，都應(yīng)能夠承受相應(yīng)的壓力和熱載荷，否則應(yīng)安裝合格的保護(hù)設(shè)施（如帶防護(hù)裝置的管道）。3.5嚴(yán)重事故3.5.1具有多重性設(shè)計(jì)的安全系統(tǒng)的多重故障可能會(huì)導(dǎo)致安全系統(tǒng)完全喪失，可能導(dǎo)致超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況和堆芯明顯惡化（嚴(yán)重事故），甚至威脅到安全殼的完整性。盡管發(fā)生這類事故序列的概率很低，但仍需對(duì)其評(píng)價(jià)以確定在設(shè)計(jì)安全殼時(shí)是否需要對(duì)其加以考慮。根據(jù)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定5.2.12有關(guān)要求，對(duì)這類事故序列的選取過程應(yīng)建立在概率評(píng)價(jià)、工程判斷或確定論分析的基礎(chǔ)上。選取過程應(yīng)形成文檔且應(yīng)提供有力的證據(jù)以證明那些被篩選掉的事故序列不會(huì)對(duì)操縱員或公眾造成不適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)，有關(guān)建議詳見第6章有關(guān)嚴(yán)重事故的設(shè)

27、計(jì)考慮。3.6設(shè)計(jì)限值3.6.1安全殼系統(tǒng)的性能應(yīng)按照正確規(guī)定的和可接受的一組設(shè)計(jì)限值和驗(yàn)收準(zhǔn)則來做出評(píng)定。3.6.2為保證安全殼全部安全功能的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)建立一組安全殼系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)限值。這些基本的設(shè)計(jì)限值通常包括：（1）在設(shè)計(jì)壓力下安全殼的整體泄漏率；（2）直接旁路泄漏（對(duì)于雙層安全殼）；（3）與放射性物質(zhì)的包容功能相關(guān)的針對(duì)運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和嚴(yán)重事故設(shè)定的放射性釋放的限值、劑量限值或劑量約束值；（4）針對(duì)生物屏蔽功能設(shè)定的劑量限值或劑量率限值和人員的劑量約束值。3.6.3針對(duì)每個(gè)安全殼系統(tǒng)、每個(gè)系統(tǒng)中的每個(gè)構(gòu)筑物和部件都應(yīng)確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)限值。應(yīng)對(duì)運(yùn)行參數(shù)（如空氣冷卻器的最高冷卻劑溫度和

28、最小流速）、性能指標(biāo)（如隔離閥的最長(zhǎng)關(guān)閉時(shí)間和貫穿件的泄漏率）和可用性指標(biāo)（如應(yīng)保證可用的特定設(shè)備的最長(zhǎng)停役時(shí)間和最小數(shù)量）確定相應(yīng)的限值。3.7規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)3.7.1對(duì)于安全殼的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)采用國家有關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)認(rèn)可的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)要求見核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定5.2.8。這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：（1）應(yīng)適用于特定的設(shè)計(jì)方案；（2）應(yīng)形成一套完整的、能充分理解的標(biāo)準(zhǔn)系列；（3）通常不應(yīng)采用在國內(nèi)難以獲得的數(shù)據(jù)和知識(shí)，除非能通過分析說明這類數(shù)據(jù)與特定的設(shè)計(jì)有關(guān)，并且在安全殼的設(shè)計(jì)中采用這類數(shù)據(jù)能提高安全水平。3.7.2目前國內(nèi)和國際上已制定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)覆蓋范圍如下：（1）材料；（2）制造（如焊接）；

29、（3）土木結(jié)構(gòu)；（4）壓力容器和管道；（5）儀表和控制；（6）環(huán)境鑒定和抗震鑒定；（7）役前和在役檢查和試驗(yàn)；（8）質(zhì)量保證；（9）防火。3.8設(shè)計(jì)中概率安全評(píng)價(jià)的應(yīng)用3.8.1應(yīng)在設(shè)計(jì)過程的前期進(jìn)行概率安全評(píng)價(jià)，以確定堆芯損傷頻率（1級(jí)概率安全評(píng)價(jià)）和確定核動(dòng)力廠損傷狀態(tài)及其頻率（通常稱為1+級(jí)概率安全評(píng)價(jià)）。這些概率安全評(píng)價(jià)結(jié)果有助于確定對(duì)安全殼完整性的主要威脅。有關(guān)概率安全評(píng)價(jià)方法的要求見核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定5.9.2。3.8.2為評(píng)價(jià)安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，特別是關(guān)于嚴(yán)重事故后果的緩解措施，應(yīng)開展2級(jí)概率安全評(píng)價(jià)，并且應(yīng)確定是否已制定了足夠的措施來緩解嚴(yán)重事故的后果。2級(jí)概率安全評(píng)價(jià)用于研究

30、安全殼是否足夠堅(jiān)固、緩解系統(tǒng)（如氫氣控制系統(tǒng)和冷卻熔融堆芯的設(shè)施）是否提供了足夠水平的防護(hù)來防止放射性物質(zhì)向環(huán)境的大量釋放，詳見第6章關(guān)于嚴(yán)重事故的設(shè)計(jì)考慮。4針對(duì)運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1概述4.1.1安全殼系統(tǒng)的性能4.1.1.1安全殼系統(tǒng)的性能參數(shù)應(yīng)該按照在運(yùn)行狀態(tài)或核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)中假設(shè)的在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況下要執(zhí)行的功能來確定。特別是應(yīng)確定在事故的整個(gè)過程（包括核動(dòng)力廠的恢復(fù)和建立安全停堆狀態(tài)）中結(jié)構(gòu)特性和密封性方面的性能。4.1.1.2基于安全殼性能參數(shù)，應(yīng)對(duì)各種假設(shè)始發(fā)事件和核動(dòng)力廠運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，以確定安全殼各個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。這些設(shè)計(jì)參數(shù)中最苛刻的一組應(yīng)作為

31、安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。這些設(shè)計(jì)參數(shù)包括：傳熱率、安全系統(tǒng)的觸發(fā)響應(yīng)時(shí)間以及閥門的關(guān)閉和開啟時(shí)間。4.1.1.3安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該使其儀表和控制部分、電氣部分、結(jié)構(gòu)和機(jī)械部件彼此之間相容，并與其他安全重要物項(xiàng)相容。4.1.1.4應(yīng)該關(guān)注停堆狀態(tài)下（如安全殼開口，和由于維修而導(dǎo)致系統(tǒng)功能喪失）出現(xiàn)的事故。在這種情況下，安全殼系統(tǒng)的配置狀態(tài)可能與功率運(yùn)行工況下不同，還應(yīng)該關(guān)注系統(tǒng)和設(shè)備的多重性水平和特定失效模式。在一些情況下，安全殼會(huì)因?yàn)樵O(shè)備閘門或人員閘門在某一個(gè)時(shí)間段保持開啟狀態(tài)而喪失密封性。關(guān)閉設(shè)備閘門或人員閘門所需的時(shí)間應(yīng)該與假想事故的動(dòng)態(tài)過程相匹配。4.1.2安全殼系統(tǒng)的配置4.1.2.1

32、在確定安全殼布置時(shí)應(yīng)考慮下列因素：（1）優(yōu)化整個(gè)一回路系統(tǒng)的位置，特別注意提高通過自然循環(huán)冷卻堆芯的能力；（2）提供安全系統(tǒng)的不同系列之間的隔離；（3）為人員進(jìn)出以及監(jiān)測(cè)、試驗(yàn)、控制、維修和設(shè)備移動(dòng)提供必要的空間；（4）布置設(shè)備和結(jié)構(gòu)以便優(yōu)化生物屏蔽；（5）確定貫穿件在安全殼殼體上的位置以保證檢查和試驗(yàn)的可達(dá)性；（6）保證安全殼的上部有足夠的單一自由容積以提高安全殼的噴淋效率（如有安全殼噴淋）；（7）對(duì)于非能動(dòng)冷卻的安全殼，保證足夠的自由容積和足夠的冷卻流道；（8）限制安全殼空間的隔間劃分，以便發(fā)生失水事故時(shí)使壓差減到最小并且促進(jìn)氫氣混合，從而防止氫氣的局部聚積。4.1.2.2安全殼的下部應(yīng)設(shè)

33、計(jì)成易于收集和識(shí)別泄漏液體，并便于萬一發(fā)生事故時(shí)能將水引導(dǎo)至地坑。為了在萬一發(fā)生事故時(shí)最大程度地混合和稀釋從內(nèi)層安全殼釋放出來的放射性物質(zhì)，在內(nèi)層安全殼和外層安全殼之間的環(huán)形空間應(yīng)形成一個(gè)盡可能大的單一容積。4.1.3安全殼系統(tǒng)的可靠性4.1.3.1安全殼系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)計(jì)成具有與其執(zhí)行的安全功能的重要性相一致的高度可靠性。4.1.3.2在需要時(shí)安全殼系統(tǒng)應(yīng)能執(zhí)行其功能，并且在假設(shè)始發(fā)事件發(fā)生后直至不再需要此安全功能時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)均應(yīng)保持其功能。應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定期試驗(yàn)，以證實(shí)在設(shè)計(jì)（如適用還應(yīng)包括概率安全評(píng)價(jià)）中對(duì)核動(dòng)力廠整個(gè)運(yùn)行壽期內(nèi)安全殼系統(tǒng)的可靠性水平和性能水平所做的假設(shè)是合理的。4.1.3.3

34、根據(jù)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定5.3.2的要求，必須對(duì)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)中包括的每個(gè)安全組合都應(yīng)用單一故障準(zhǔn)則單一故障準(zhǔn)則是一項(xiàng)應(yīng)用于系統(tǒng)的準(zhǔn)則（或要求），該系統(tǒng)在任意一個(gè)單一故障的情況下應(yīng)有能力執(zhí)行其預(yù)定功能。因此，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故期間和之后執(zhí)行能量控制、放射性核素控制、安全殼隔離以及氫氣控制等安全功能的安全殼系統(tǒng)應(yīng)該按照單一故障準(zhǔn)則設(shè)計(jì)。4.1.3.4安全殼構(gòu)筑物及其附屬物的非能動(dòng)流體包容邊界應(yīng)具有足夠高的質(zhì)量（例如通過采用嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求、適當(dāng)?shù)剡x取包絡(luò)性的假設(shè)始發(fā)事件、保守的設(shè)計(jì)裕量、高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建造以及全面的性能分析和性能試驗(yàn)來保證），從而不需要假定安全殼構(gòu)筑物本身及其附屬物的非能動(dòng)流體包容邊界的失

35、效。4.1.3.5安全殼系統(tǒng)應(yīng)盡可能地獨(dú)立于工藝系統(tǒng)或其他安全系統(tǒng)。特別是在事故期間，引起事故的其他系統(tǒng)的故障不應(yīng)該妨礙安全殼完成其必需的安全功能。4.1.3.6應(yīng)考慮采用在某些情況下比能動(dòng)系統(tǒng)和部件更適用的非能動(dòng)系統(tǒng)和固有安全特性。4.1.4安全殼系統(tǒng)的環(huán)境鑒定4.1.4.1安全殼系統(tǒng)的構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件應(yīng)能在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故期間及其之后可能的各種環(huán)境條件下執(zhí)行其安全功能，否則應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施。4.1.4.2不受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況影響的安全殼系統(tǒng)的部件不需要環(huán)境鑒定。4.1.4.3在安全殼系統(tǒng)設(shè)備的環(huán)境鑒定中應(yīng)考慮在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故期間及其之后可能出現(xiàn)的環(huán)境和地震條件，構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件在核動(dòng)力廠

36、整個(gè)壽期內(nèi)的老化，干涉效應(yīng)，以及安全裕量等。4.1.4.4環(huán)境鑒定應(yīng)通過試驗(yàn)、分析和經(jīng)驗(yàn)方法或這些方法的組合來完成。4.1.4.5環(huán)境鑒定應(yīng)考慮諸如溫度、壓力、濕度、輻射水平、放射性氣溶膠的局部聚積、振動(dòng)、水噴淋、蒸汽沖擊、水淹和與化學(xué)物質(zhì)接觸等因素。還應(yīng)考慮裕量和干涉效應(yīng)（在這種情況下由于各種效應(yīng)的重疊或組合而造成的損傷可能會(huì)超過由單獨(dú)的各種效應(yīng)造成的總損傷）。在可能發(fā)生干涉效應(yīng)的情況下，材料應(yīng)該針對(duì)最嚴(yán)重的效應(yīng)、或最嚴(yán)重的效應(yīng)組合或效應(yīng)序列做鑒定。4.1.4.6對(duì)非金屬材料（如橡膠密封和混凝土），應(yīng)該在樣品老化試驗(yàn)、核工業(yè)或非核工業(yè)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、或公布的對(duì)于同樣或相似的材料在相同鑒定條件下的

37、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上做老化鑒定。應(yīng)該在鑒定中考慮在預(yù)計(jì)條件下所有顯著的老化機(jī)理。如能證明其合理性，可以采用加速老化試驗(yàn)及其鑒定試驗(yàn)的技術(shù)。同樣的方法用于各單獨(dú)效應(yīng)試驗(yàn)的可能性要優(yōu)于效應(yīng)重疊的情況。4.1.4.7對(duì)于受各種老化機(jī)理影響的部件，應(yīng)確定其設(shè)計(jì)壽命和必要時(shí)的更換頻率。對(duì)這類部件鑒定的過程中，在進(jìn)行設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況下的試驗(yàn)之前應(yīng)使樣品老化，以模擬它們?cè)谠O(shè)計(jì)壽期末的狀態(tài)。4.1.4.8已用于鑒定試驗(yàn)的部件通常不再安裝到核動(dòng)力廠內(nèi)，除非能證明試驗(yàn)條件和方法本身不會(huì)對(duì)其安全性能產(chǎn)生任何不可接受的劣化。4.1.4.9鑒定數(shù)據(jù)和結(jié)果應(yīng)作為設(shè)計(jì)文件的一部分予以備案。4.1.5安全殼系統(tǒng)的維修性和職業(yè)放射

38、性照射4.1.5.1在安全殼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和布置中應(yīng)提供足夠的空間和屏蔽，以便于維修和操作并保證工作人員不會(huì)受到不適當(dāng)?shù)姆派湫哉丈?。安全殼的出入口?yīng)在控制區(qū)域內(nèi)，進(jìn)入安全殼應(yīng)經(jīng)過輻射防護(hù)工作人員的批準(zhǔn)。4.1.5.2應(yīng)考慮事故后與計(jì)劃執(zhí)行的操作、或在事故后執(zhí)行應(yīng)急規(guī)程所必需的操作，以及與事故后的恢復(fù)行動(dòng)有關(guān)的潛在輻射照射劑量。評(píng)價(jià)應(yīng)包括對(duì)諸如可能打開的人員閘門和設(shè)備閘門等類似出入通道的設(shè)計(jì)。如果這樣的照射所引起的劑量超過了適用的劑量限值和劑量約束值，應(yīng)考慮附加屏蔽或者甚至重新布置部件。4.1.5.3在安全殼設(shè)計(jì)中考慮的與維修有關(guān)的因素應(yīng)包括提供足夠的工作空間、屏蔽、照明、呼吸用空氣、以及工作平臺(tái)和

39、出入通道；提供并控制適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件；設(shè)備的識(shí)別；提供危險(xiǎn)標(biāo)識(shí)；提供聲光報(bào)警；以及提供通訊系統(tǒng)。4.1.6安全殼的可達(dá)性4.1.6.1應(yīng)考慮在各種運(yùn)行狀態(tài)下安全殼和安全殼內(nèi)系統(tǒng)的可達(dá)性。保證操縱員的輻射照射劑量控制在可接受的劑量限值之內(nèi)的能力將決定是否允許在功率運(yùn)行期間進(jìn)入內(nèi)層和/或外層安全殼（如果適用），或者是否要求核動(dòng)力廠停堆以允許人員進(jìn)入內(nèi)層和/或外層安全殼。4.1.6.2如果預(yù)計(jì)需要在功率運(yùn)行期間因非計(jì)劃維修甚至例行（計(jì)劃性）維修的目的進(jìn)入內(nèi)層或外層安全殼，則應(yīng)制定適當(dāng)?shù)拇胧┮员ＷC核動(dòng)力廠工作人員必要的輻射防護(hù)和工業(yè)安全。該措施包括采用保持劑量合理可行盡量低原則，提供必要的通訊系統(tǒng)和報(bào)警

40、，以及對(duì)安全殼大氣進(jìn)行適當(dāng)監(jiān)測(cè)（特別是在充惰性氣體安全殼或負(fù)壓安全殼的情況下）。應(yīng)該提供至少兩條安全殼應(yīng)急撤離路線。此外，應(yīng)考慮控制進(jìn)出安全殼的保安措施。4.1.7安全分級(jí)4.1.7.1有關(guān)安全分級(jí)的要求見核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定5.1。在對(duì)安全重要構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件的鑒定和分級(jí)過程中，設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行人員應(yīng)關(guān)注所有對(duì)于保證核動(dòng)力廠安全重要的設(shè)施，并應(yīng)關(guān)注對(duì)每一構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件的特定設(shè)計(jì)要求之間的關(guān)聯(lián)（如單一故障準(zhǔn)則以及適當(dāng)?shù)囊?guī)范與標(biāo)準(zhǔn)）。4.1.7.2承壓機(jī)械設(shè)備的安全分級(jí)體系采用三個(gè)核安全級(jí)別和一個(gè)非核安全級(jí)別。安全一級(jí)通常僅用于反應(yīng)堆冷卻劑壓力邊界的部件。4.1.7.3安全殼壓力邊界，包括

41、貫穿件和隔離閥，以及在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故期間在內(nèi)層安全殼內(nèi)用于能量控制和放射性核素控制的前沿系統(tǒng)的承壓部件通常被劃分為安全二級(jí)。4.1.7.4在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故期間在外層安全殼內(nèi)用于能量控制和放射性核素控制的系統(tǒng)的承壓部件，以及在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故期間控制可燃?xì)怏w的系統(tǒng)的承壓部件通常被劃分為安全三級(jí)。4.1.7.5由于安全殼是防止放射性物質(zhì)向環(huán)境釋放的最后一道實(shí)體屏障，某些設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的后果取決于安全殼系統(tǒng)的功能，因此，安全殼系統(tǒng)應(yīng)為安全級(jí)系統(tǒng)并應(yīng)被劃分為抗震I類，即最高的抗震級(jí)別。安全殼系統(tǒng)的電氣設(shè)備（包括應(yīng)急動(dòng)力供應(yīng)設(shè)備），應(yīng)被劃分為電氣等級(jí)1E級(jí)，即電氣儀表和控制設(shè)備的最高安全級(jí)別。4.1.8操縱員動(dòng)作

42、4.1.8.1當(dāng)安全殼系統(tǒng)經(jīng)受考驗(yàn)時(shí)，在一段所謂的“寬容時(shí)間”典型的寬容時(shí)間的范圍從20分鐘到12小時(shí)。寬容時(shí)間可以通過自動(dòng)動(dòng)作、采用非能動(dòng)系統(tǒng)或固有的材料特性（如安全殼結(jié)構(gòu)的熱容量）、或這些方法的任意組合來實(shí)現(xiàn)。內(nèi)操縱員無需采取任何動(dòng)作。對(duì)于任何必要的手動(dòng)干預(yù)，在采取任何動(dòng)作之前操縱員應(yīng)有足夠的時(shí)間來評(píng)估核動(dòng)力廠內(nèi)的狀況。核動(dòng)力廠的設(shè)計(jì)不應(yīng)妨礙操縱員為響應(yīng)明確的信息而采取的適當(dāng)動(dòng)作。4.1.9外層安全殼的特性4.1.9.1外層安全殼應(yīng)能夠承受萬一發(fā)生事故或通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)在內(nèi)、外層安全殼之間空間內(nèi)可能的升壓，并且應(yīng)能夠單獨(dú)或與內(nèi)層安全殼一起承受外部載荷。4.1.9.2為了保證內(nèi)、外層安全殼

43、之間的壓力能維持低于大氣壓，即使在失去廠外電的情況下，外層安全殼及其抽氣系統(tǒng)應(yīng)該仍可運(yùn)行。4.1.10機(jī)組之間共享的安全殼系統(tǒng)的部件4.1.10.1核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定5.8.1中明確要求只有在特殊的情況下在多機(jī)組核動(dòng)力廠中可共享構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件。對(duì)于這種在機(jī)組間共享構(gòu)筑物、系統(tǒng)和部件的特殊情況，應(yīng)證明對(duì)于全部反應(yīng)堆來說在所有的運(yùn)行狀態(tài)和事故工況下的所有安全要求都得到滿足。4.1.10.2應(yīng)在設(shè)計(jì)中識(shí)別和考慮例如地震這種可能會(huì)同時(shí)考驗(yàn)服務(wù)于所有機(jī)組的系統(tǒng)的外部事件，或者例如失去廠外電這種可能引起多機(jī)組共享系統(tǒng)失效的事件。4.1.10.3應(yīng)始終考慮遵守安全系統(tǒng)多重性、獨(dú)立性和實(shí)體分隔的安全原則

44、，對(duì)任何例外的情況都應(yīng)證明其是合理的。4.1.10.4針對(duì)有共享或部分共享安全殼系統(tǒng)的多機(jī)組核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)，一旦有一個(gè)機(jī)組發(fā)生事故需要啟動(dòng)安全殼功能時(shí)，所有機(jī)組都應(yīng)執(zhí)行適當(dāng)?shù)膽?yīng)急響應(yīng)規(guī)程。4.1.11老化效應(yīng)4.1.11.1安全殼會(huì)經(jīng)受多種老化效應(yīng)，如金屬部件的腐蝕、鋼束的蠕變和預(yù)應(yīng)力的損失（在預(yù)應(yīng)力安全殼中）、彈性密封彈力的下降以及混凝土的收縮和開裂?；谀壳暗恼J(rèn)知水平，可能很難確定在核動(dòng)力廠壽期內(nèi)老化的危害。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)識(shí)別并考慮所有的老化機(jī)理，應(yīng)制定措施監(jiān)測(cè)安全殼的老化，應(yīng)在可能的位置對(duì)部件進(jìn)行試驗(yàn)和檢查，對(duì)易于因老化而使性能劣化的物項(xiàng)應(yīng)定期更換。有關(guān)要求見核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定5.6。

45、4.1.12退役4.1.12.1根據(jù)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定5.8.9有關(guān)要求，在設(shè)計(jì)中應(yīng)關(guān)注利于核動(dòng)力廠最終退役的設(shè)計(jì)手段（如通過構(gòu)筑物材料的選取來降低運(yùn)行期間的活化放射性的活度，保證可達(dá)性以及提供廢物儲(chǔ)存設(shè)施）。通常，便于退役的設(shè)施也能改善核動(dòng)力廠的運(yùn)行和維修，因此在設(shè)計(jì)階段應(yīng)對(duì)它們作仔細(xì)的評(píng)估。（有關(guān)要求見核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定5.8.9和其他有關(guān)導(dǎo)則）。4.2安全殼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.2.1設(shè)計(jì)過程4.2.1.1萬一發(fā)生事故，安全殼構(gòu)筑物和附屬物（貫穿件、隔離系統(tǒng)、人員閘門和設(shè)備閘門）應(yīng)防止放射性物質(zhì)不可接受的釋放。為此，應(yīng)保持其結(jié)構(gòu)完整性（即應(yīng)保證其起保護(hù)和支持作用的結(jié)構(gòu)功能），并且應(yīng)保證滿

46、足密封準(zhǔn)則（見核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定6.3）。4.2.1.2在鋼制安全殼中，承受載荷和密封功能一般是由鋼結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)不受由于核動(dòng)力廠的內(nèi)部和外部事件而導(dǎo)致在安全殼內(nèi)部和外部產(chǎn)生的飛射物的損害。4.2.1.3應(yīng)識(shí)別和量化以及適當(dāng)?shù)亟M合各種載荷以確定對(duì)構(gòu)筑物和部件的設(shè)計(jì)要求。在此過程中應(yīng)留有足夠的安全裕量（有關(guān)要求見核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定6.3.2）。4.2.1.4應(yīng)對(duì)每一種載荷組合確定應(yīng)力、變形和密封方面的驗(yàn)收準(zhǔn)則。4.2.1.5在選取設(shè)計(jì)參數(shù)和確定結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)應(yīng)考慮局部應(yīng)力。4.2.1.6安全殼最大泄漏率的設(shè)計(jì)不是一個(gè)純粹的定量化過程。通常應(yīng)考慮一系列因素，包括在事故工況下對(duì)應(yīng)力的限

47、制、適當(dāng)?shù)剡x取部件（如隔離閥）和密封材料、限制安全殼貫穿件的數(shù)量以及控制建造質(zhì)量。應(yīng)最大限度地利用現(xiàn)有的運(yùn)行數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐。4.2.1.7設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮調(diào)試及在役試驗(yàn)和檢查的措施，以便能夠證明安全殼系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)和安全要求。4.2.2設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度4.2.2.1設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度是決定安全殼結(jié)構(gòu)尺寸（表2和表3）的兩個(gè)基礎(chǔ)參數(shù)。4.2.2.2在能夠作出詳細(xì)的安全分析以判定設(shè)計(jì)壓力計(jì)算準(zhǔn)確度之前，確定的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)比具有最嚴(yán)重的質(zhì)能釋放的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故產(chǎn)生的峰值壓力至少大10。應(yīng)在有關(guān)熱工水力特性的保守假設(shè)的基礎(chǔ)上確定計(jì)算的峰值壓力。4.2.2.3對(duì)在設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度基礎(chǔ)上初步確定的安全殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)

48、度，應(yīng)對(duì)所有的載荷組合進(jìn)行校驗(yàn)，并應(yīng)滿足相關(guān)的安全殼完整性和密封性驗(yàn)收準(zhǔn)則。4.2.2.4設(shè)計(jì)溫度應(yīng)通過對(duì)各種設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的分析，并取安全殼構(gòu)筑物內(nèi)預(yù)計(jì)的最高溫度來確定。在此設(shè)計(jì)溫度以下運(yùn)行時(shí)，安全殼構(gòu)筑物和系統(tǒng)應(yīng)能維持其功能和規(guī)定性能。4.2.2.5所確定的用于載荷組合的所有壓力、溫度值都應(yīng)有足夠的裕量，這些裕量應(yīng)該考慮：（1）流體釋放量和質(zhì)能釋放率的不確定性，包括金屬水反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能量；（2）結(jié)構(gòu)公差；（3）余熱計(jì)算的不確定性；（4）部件儲(chǔ)熱；（5）熱交換器的傳熱；（6）與傳熱率相關(guān)的不確定性；（7）保守的初始條件。4.2.3載荷的鑒別和定量化4.2.3.1預(yù)計(jì)在核動(dòng)力廠壽期內(nèi)會(huì)產(chǎn)生的或

49、與假想設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故相關(guān)的所有載荷（靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的）都應(yīng)在運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和工程判斷的基礎(chǔ)上按照其發(fā)生概率予以確認(rèn)和歸類。應(yīng)對(duì)安全殼構(gòu)筑物的每個(gè)部件指定這類載荷。4.2.3.2安全殼的金屬襯里（如果適用）應(yīng)能夠承受作用于其上的載荷的效應(yīng)并適應(yīng)襯里與安全殼混凝土之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而不危害安全殼的密封。在安全殼承載能力的結(jié)構(gòu)評(píng)估中不考慮襯里的作用。4.2.3.3安全殼構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)計(jì)成在經(jīng)受設(shè)計(jì)中考慮的所有外部事件下能保護(hù)一回路壓力邊界和相關(guān)部件。4.2.3.4應(yīng)盡量采用保護(hù)性結(jié)構(gòu)來保護(hù)安全殼的金屬結(jié)構(gòu)、貫穿件和隔離閥，以抵御在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故過程中產(chǎn)生的流體噴射沖擊和飛射物。4.2.3.5內(nèi)層安全殼及其支持系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)

50、成能抵御如下事件：（1）在正常運(yùn)行和事故工況期間內(nèi)部壓力意外降低到低于大氣壓力（如由于噴淋系統(tǒng)誤動(dòng)作）；真空破壞裝置是一種可選的限制負(fù)壓載荷的方法。（2）內(nèi)層和外層安全殼之間的空間內(nèi)（適用時(shí)）因高能管道破裂而造成的壓力上升，除非這樣的管道破裂已經(jīng)通過設(shè)計(jì)排除。這兩點(diǎn)對(duì)于鋼制安全殼都特別重要。4.2.3.6在表2中給出了設(shè)計(jì)階段通常應(yīng)考慮的作用于安全殼的一組典型載荷（對(duì)于特定設(shè)計(jì)，應(yīng)確認(rèn)其適用性）。表2在設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮的作用于安全殼的載荷載荷類型載荷備注役前載荷靜載荷活荷載預(yù)應(yīng)力建造期間的載荷試驗(yàn)壓力試驗(yàn)溫度與構(gòu)筑物或部件質(zhì)量有關(guān)的載荷諸如與部件約束有關(guān)的載荷僅對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)由存放建造設(shè)備或

51、主要部件而產(chǎn)生的臨時(shí)性載荷見5.2和5.3見5.2和5.3正常或工作載荷安全閥的動(dòng)作卸壓閥的打開對(duì)安全閥排放氣體的凈化運(yùn)行壓力運(yùn)行溫度管道反作用力環(huán)境和與廠址相關(guān)的載荷外部壓力極端風(fēng)速僅對(duì)沸水堆僅對(duì)沸水堆僅對(duì)沸水堆在正常運(yùn)行期間，包括瞬態(tài)工況和停堆在正常運(yùn)行期間，包括瞬態(tài)工況和停堆在正常運(yùn)行期間，包括瞬態(tài)工況和停堆例如：雪載荷、由于地下水位產(chǎn)生的浮力以及極端大氣溫度內(nèi)層安全殼內(nèi)外壓力波動(dòng)引起的載荷由極端風(fēng)速產(chǎn)生的載荷，如可能與廠址相關(guān)的最大風(fēng)速由極端外部事件產(chǎn)生的載荷設(shè)計(jì)基準(zhǔn)地震與龍卷風(fēng)相關(guān)的載荷飛機(jī)墜毀外部爆炸見有關(guān)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)的其他相關(guān)導(dǎo)則考慮相關(guān)的飛射物見有關(guān)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)的其他相關(guān)導(dǎo)則見

52、有關(guān)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)的其他相關(guān)導(dǎo)則由事故導(dǎo)致的載荷DBA壓力DBA溫度DBA管道反作用力流體噴射沖擊和/或甩管因DBA產(chǎn)生的局部效應(yīng)與DBA相關(guān)的動(dòng)態(tài)載荷卸壓系統(tǒng)的啟動(dòng)內(nèi)部水淹事故過程中的峰值計(jì)算壓力事故過程中的峰值計(jì)算溫度見有關(guān)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)的其他相關(guān)導(dǎo)則見有關(guān)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)的其他相關(guān)導(dǎo)則見有關(guān)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)的其他相關(guān)導(dǎo)則該載荷依賴于特定設(shè)計(jì)（例如對(duì)沸水堆設(shè)計(jì)：池水上漲、冷凝振蕩以及排放管線的流量振蕩等）一回路降壓（如果適用）見有關(guān)核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)的其他相關(guān)導(dǎo)則注：DBA是指設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故4.2.4載荷組合與驗(yàn)收準(zhǔn)則4.2.4.1載荷組合4.2.4.1.1對(duì)確定的載荷進(jìn)行組合時(shí)應(yīng)考慮下列因素：（1）載荷類型

53、（如靜態(tài)或動(dòng)態(tài)，整體或局部）；（2）載荷是因果關(guān)系還是同時(shí)發(fā)生（如失水事故下的壓力和溫度載荷）；（3）每一載荷隨時(shí)間的變化（以避免不切實(shí)際地對(duì)那些不可能同時(shí)發(fā)生的載荷峰值進(jìn)行疊加）（4）每一載荷組合的發(fā)生概率。4.2.4.1.2通常在相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范中考慮了對(duì)于正常運(yùn)行和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的載荷組合。此外，在載荷組合中應(yīng)該考慮包含設(shè)計(jì)選定的嚴(yán)重事故（見6.2.1）。4.2.4.1.3在分析后期，通過適當(dāng)?shù)臍w類可減少載荷組合的數(shù)量。僅對(duì)最需要的工況進(jìn)行分析。4.2.4.2驗(yàn)收準(zhǔn)則4.2.4.2.1如果適用，對(duì)于每一載荷組合都應(yīng)該在許用應(yīng)力、變形和密封性方面確定適當(dāng)?shù)尿?yàn)收準(zhǔn)則。對(duì)每一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及每一種安全

54、殼材料，許用應(yīng)力和變形的定義具有特殊性。4.2.4.2.2安全殼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范提供了針對(duì)“設(shè)計(jì)”載荷組合的許用應(yīng)力限值和針對(duì)“試驗(yàn)”載荷組合的試驗(yàn)應(yīng)力限值（表3）。這些載荷組合的驗(yàn)收準(zhǔn)則應(yīng)來自采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。4.2.4.2.3對(duì)于所有的其他載荷組合，應(yīng)按照預(yù)計(jì)的性能確定驗(yàn)收限值。設(shè)計(jì)裕量應(yīng)通過以下任一種方法提供：（1）將應(yīng)力限制在該種材料極限限值的某一份額；（2）使用載荷系數(shù)方法（如通過一個(gè)確定的系數(shù)來放大所承受的載荷）。4.2.4.2.4如4.2.4.2.5和4.2.4.2.6所建議的，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)完整性和密封性確定有限數(shù)量的驗(yàn)收準(zhǔn)則（級(jí)別）。這種方法是通用的，適用于所有類型的安全殼。4.

55、2.4.2.5對(duì)于安全殼的結(jié)構(gòu)完整性，應(yīng)考慮下列級(jí)別：（1）I級(jí)：彈性變形。安全殼結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生永久變形或損傷。結(jié)構(gòu)完整性能得到保證且具有大的裕量。（2）II級(jí)：小的永久變形?？赡艽嬖诰植坑谰米冃巍１M管裕量小于I級(jí)應(yīng)具有的裕量，但是結(jié)構(gòu)完整性仍能得到保證。（3）III級(jí)：大的永久變形?？赡艽嬖诿黠@的永久變形，并且可能發(fā)生一些局部損傷。在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故分析中通常不考慮這個(gè)級(jí)別（見6.2中對(duì)嚴(yán)重事故的考慮）。表3載荷組合和驗(yàn)收準(zhǔn)則載荷類型設(shè)計(jì)試驗(yàn)正常運(yùn)行正常運(yùn)行疊加極端風(fēng)速SL-2外部壓力SL-2疊加DBADBA飛機(jī)墜毀外部爆炸靜載荷活荷載預(yù)應(yīng)力（如適用）試驗(yàn)壓力試驗(yàn)溫度設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)溫度運(yùn)行載荷運(yùn)行溫

56、度管道反作用力極端風(fēng)速外部壓力SL-2地震DBA壓力DBA溫度DBA管道反作用力飛機(jī)墜毀外部爆炸結(jié)構(gòu)完整性驗(yàn)收準(zhǔn)則（極限狀態(tài)）設(shè)計(jì)許用應(yīng)力試驗(yàn)應(yīng)力限值IIIIIIIIIIIII密封性驗(yàn)收準(zhǔn)則（極限狀態(tài)）設(shè)計(jì)許用密封性IIIIIIIN/AIN/AN/A注：SL-2是指安全停堆地震4.2.4.2.6對(duì)于密封性，應(yīng)考慮下列級(jí)別：（1）I級(jí)：密封結(jié)構(gòu)。安全殼泄漏低于設(shè)計(jì)值且與內(nèi)部壓力相關(guān)。（2）II級(jí)：泄漏率可能有限的增大。泄漏率可能會(huì)超過設(shè)計(jì)值，但在設(shè)計(jì)中能夠充分地估計(jì)和考慮密封性。（3）III級(jí)：泄漏率有大的或非常大的增長(zhǎng)。由于安全殼結(jié)構(gòu)大的變形，密封性不能得到保證。結(jié)構(gòu)完整性可能仍然有保證。4.

57、2.4.2.7對(duì)于在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)中包含的每一載荷組合，應(yīng)明確結(jié)構(gòu)完整性和密封性的驗(yàn)收等級(jí)。應(yīng)按照由安全考慮確定的預(yù)計(jì)性能選擇驗(yàn)收等級(jí)。4.2.4.3載荷組合和驗(yàn)收準(zhǔn)則的關(guān)聯(lián)4.2.4.3.1表3給出了對(duì)于典型壓水堆應(yīng)考慮的載荷組合。針對(duì)特定的安全殼設(shè)計(jì)特征，應(yīng)檢查表3的適用性，可能需要對(duì)該表進(jìn)行修正，如修改列表或新建列表。例如，對(duì)于貫穿件、空氣閘門或設(shè)備閘門可能需要設(shè)計(jì)特定的載荷表格。針對(duì)選定的嚴(yán)重事故的載荷組合也沒有包括在該表格中（對(duì)于嚴(yán)重事故的討論見第6章）。表3也列出了每一載荷組合推薦的驗(yàn)收準(zhǔn)則。4.2.4.3.2應(yīng)對(duì)SL-2SL-2地震直接與最終安全要求相對(duì)應(yīng)。在核動(dòng)力廠的壽期內(nèi)，超過與這

58、樣一個(gè)地震相對(duì)應(yīng)的地面運(yùn)動(dòng)水平的概率應(yīng)非常低。它代表出于設(shè)計(jì)目的而假定的最大水平的地面運(yùn)動(dòng)。級(jí)地震作用引起的載荷和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故進(jìn)行組合本導(dǎo)則建議，對(duì)于最大DBA壓力與SL-2地震載荷的一半的組合，應(yīng)保證安全殼的密封性。盡管壓力邊界已按抗SL-2地震設(shè)計(jì)，不能認(rèn)為兩者之間具有可信的因果關(guān)系，但是還應(yīng)考慮這種載荷組合。4.2.5局部應(yīng)力和疲勞4.2.5.1應(yīng)評(píng)價(jià)局部（包括焊接點(diǎn)）應(yīng)力分布，以及這些局部應(yīng)力分布對(duì)構(gòu)筑物的機(jī)械性能（包括泄漏率）的影響。4.2.5.2對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼，應(yīng)特別注意確定低預(yù)應(yīng)力區(qū)域（如環(huán)繞有大型貫穿件的區(qū)域和圓柱面與基礎(chǔ)底板之間的過渡區(qū)域），以便采取措施避免由于混凝土

59、蠕變和收縮而導(dǎo)致的破裂和泄漏。在這些危險(xiǎn)區(qū)域，如果安全殼沒有內(nèi)層襯里，應(yīng)通過局部覆蓋、局部注入密封材料或其他適當(dāng)?shù)姆椒▉肀ＷC密封性。4.2.5.3對(duì)于具有金屬襯里的安全殼，襯里與混凝土的錨固區(qū)以及襯里同其他金屬結(jié)構(gòu)如貫穿件的連結(jié)處也是危險(xiǎn)區(qū)域。應(yīng)分析和考慮這些區(qū)域的局部應(yīng)力效應(yīng)。4.2.5.4應(yīng)該在應(yīng)力和應(yīng)力循環(huán)（包括試驗(yàn)壓力循環(huán)、溫度循環(huán)和管道反作用力）全面評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)疲勞敏感性的評(píng)價(jià)。4.2.6極限承載能力和失效模式4.2.6.1應(yīng)進(jìn)行分析以確定安全殼的極限承載能力。應(yīng)考慮在靜態(tài)載荷（壓力、溫度和管道作用）和動(dòng)態(tài)（地震）載荷下安全殼結(jié)構(gòu)的整體特性，應(yīng)對(duì)諸如貫穿件和結(jié)構(gòu)不連續(xù)性的局部

60、效應(yīng)給予適當(dāng)?shù)年P(guān)注。4.2.6.2應(yīng)對(duì)諸如襯里撕裂、貫穿件損壞以及預(yù)應(yīng)力鋼束斷裂的失效模式進(jìn)行分析。在盡可能的范圍內(nèi)，這類失效應(yīng)不是災(zāi)難性的，且應(yīng)不引起對(duì)包容放射性物質(zhì)的系統(tǒng)和部件的附加損傷。4.2.6.3在分析中應(yīng)證明安全殼結(jié)構(gòu)完整性和密封性的驗(yàn)收準(zhǔn)則能得到滿足，并有足夠的裕量，以避免陡邊效應(yīng)陡邊效應(yīng)是核動(dòng)力廠嚴(yán)重的不正常表現(xiàn)的一個(gè)實(shí)例，它由一個(gè)核動(dòng)力廠參數(shù)的小偏差導(dǎo)致的從一個(gè)核動(dòng)力廠狀態(tài)向另一狀態(tài)的突然轉(zhuǎn)變，這樣，輸入中的一個(gè)小變化將引起一個(gè)針對(duì)其響應(yīng)的第一導(dǎo)出參數(shù)的突變點(diǎn)。4.2.7安全殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.2.7.1應(yīng)考慮可能的大量質(zhì)能釋放以及承受不同隔間之間壓差的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的需要，以防止