核安全基本理論知識

核安全基本理論哈爾濱工程大學核科學與技術學院CH-01-INT-01趙強2023/1/813.核安全基本理論3.1核電站的潛在危險3.2核安全目標3.3核電站的安全設計3.4核安全文化2023/1/823.1核電站的潛在危險核裂變－－功率徒升的可能強放射性－－輻射損傷高溫高壓水－－融化和噴放剩余反應性－－潛在的能量來源衰變熱－－停堆后繼續(xù)過熱的可能2023/1/83放射性--核電站的根本威脅核電站的根本威脅是放射性放射性的根本來源是被輻照過的燃料元件2023/1/84裂變碎片與放射性物質衰變衰變衰變壽期末：1W熱功率所對應的裂變產物（FP）約3.7x1010BqFP中：氣體Kr，Xe,I98%保留在UO2芯塊中<2在間隙中2023/1/85高溫高壓水幾百立方米水153bar破口噴放汽化放射性融化壓力容器破損2023/1/86剩余反應性初始裝載量用于整個堆芯燃料壽期內的燃耗、裂變產物的積累通過反應性補償抑制初始剩余反應性中子吸收體2023/1/87衰變熱裂變產物、射線與物資作用產生熱能（衰變熱）裂變產物的半衰期很長例，600MW 10h：P/P0>1.0%，6MW 1w：P/P0>0.1%，0.6MW 30y：P/P0>0.01%，0.06MW(60kw)需確保堆芯有效冷卻2023/1/88核電廠的風險來源同任何工業(yè)一樣，核電站也可能存在以下問題設計上的錯誤制造上的缺陷建造和安裝上的錯誤運行和維護上的錯誤設備故障核電站的安全性必須有一定的標準來衡量，一定的安全保障措施來實現(xiàn)

安全目標管理制度安全設計安全文化2023/1/89核電廠安全全總目標建立并維持一套有效的防護措施施，以保證證工作人員、公眾和環(huán)境免遭放射性性危害。輻射防護目目標確保在正常常時放射性性物質引起起的輻射照照射低于國家規(guī)規(guī)定的限值，并并保持在可可合理達到的盡量低的水平。(AsLowAsReasonablyAchievable-ALARA)技術安全目目標防止發(fā)生事故，，減少嚴重事故發(fā)發(fā)生概率及及其后果。。3.2核安全目標標2022/12/2910風險險的的定定義義通常常用用風風險險來來表表示示人人們們在在從從事事某某項項活活動動,在一一定定時時間間內內給給人人類類帶帶來來的的危危害害。。這種種風風險險不不僅僅取取決決于于事事件件發(fā)發(fā)生生的的頻頻率率，，而而且且還還與與事事件件發(fā)發(fā)生生后后所所引引起起后后果果的的大大小小有有關關。。定義義風險險=發(fā)生生頻頻率率*后后果果2022/12/2911IAEA——INSAG的安全全目目標標堆芯芯損損傷傷事事故故的的發(fā)發(fā)生生頻頻率率為為：：現(xiàn)有有堆堆10－4/堆年年、、新新堆堆10－5/堆年年。。大量量放放射射性性釋釋放放頻頻率率:現(xiàn)有有堆堆10－5/堆年年、、新新堆堆10－6/堆年年。。2022/12/2912核電廠的安全全保障核安全管理制制度核安全審查核安全監(jiān)督核安全設計核安全文化安全目標安全標準核安全政策：：法規(guī)、導則則、指導文件件獨立的核安全全監(jiān)管部門核電站安全監(jiān)監(jiān)督管理程序序安全設計準則則安全意識和安安全行為2022/12/29133.3核電站站的安安全設設計安全設設計指指導思思想——縱深防防御原原則（defense-in-depth）多道屏屏障多級防防御2022/12/2914燃料芯塊塊核裂變產產生的放放射性物物質98％以上滯滯留在二二氧化鈾鈾陶瓷芯芯塊中，，不會釋釋放出來來。多道安全全屏障2022/12/2915燃料元件件包殼燃料芯塊塊密封在在鋯合金金包殼內內，防止止放射性性物質進進入一回回路水中中。多道安全全屏障燃料包殼殼2022/12/2916反應堆冷冷卻劑系系統(tǒng)承壓壓邊界由核燃料料構成的的堆芯封封閉在壁壁厚20厘米的鋼鋼質壓力力容器內內,壓力容器器和整個個一回路路都是耐耐高壓的的,放射性物物質不會會漏到反反應堆廠廠房中多道安全全屏障2022/12/2917安全殼反應堆廠房房是一個高高大的預應應力鋼筋混混凝土構筑筑物,壁厚近1米,內表面加有有6毫米厚的鋼鋼襯,防止放射性性進入環(huán)境境多道安全屏屏障2022/12/2918預防，預防出現(xiàn)現(xiàn)異常工況況和系統(tǒng)故故障——保守設計、、高質量建建造和運行行保護，異常工況況的控制和和故障檢測測——控制、保護護系統(tǒng)和定定期檢查限制，控制事故故在設計基基準事故內內——工程安全設設施和事故故處置程序序緩解，防止事故故的擴展，，減輕嚴重重事故的后后果——備用措施和和事故管理理應急，減輕大量量放射性物物質釋放所所造成的環(huán)環(huán)境影響——廠外應急響響應計劃多級防御體體系2022/12/2919要求某設備備組合在其其任何部位位發(fā)生可信信的單一故故障時仍能能執(zhí)行其正正常功能的的準則。由由該單一故故障引起的的所有續(xù)發(fā)發(fā)性故障均均視為單一一故障不可可分割的組組成部分。。冗余性原則則多樣性原則則獨立性原則則失效安全原原則為了提高系系統(tǒng)的可靠靠性，增設設一個或幾幾個功能完全全相同的冗冗余通道，，每個通道道彼此獨立，，其中任一通道故障障，并不損害系統(tǒng)應有的的保護功能。。針對每一種事事故工況，設設置幾個保護護功能相同的保護護參數(shù)，即使使在某一保護護參數(shù)的全部保護護通道同時失失效的最壞請請況下，仍能確保保反應堆安全全。各通道由獨立立線路供給可可靠儀表電源源。并考慮實體隔隔離。當設備故障時時，應使設備備處在有利于于反應堆安全的狀狀態(tài)下。單一故障準則則2022/12/2920三哩島事故2022/12/2921AP1000的設計計思路路（理理念））1簡化系系統(tǒng)-減少事事故發(fā)發(fā)生概概率2022/12/2922AP1000的設計計思路路（理理念））1簡化系系統(tǒng)-減少事事故發(fā)發(fā)生概概率1000MW參考電站

AP1000安全閥(個)

2844

1400泵(個)

280

184安全級管道(m)

33528

5791電纜(mil.m)

2.77

0.366抗震廠房容積(m3)

359773

1586402022/12/2923AP1000的設計思思路（理理念）2非能動安安全-緩解、限限制事故故2022/12/2924AP1000的設計思思路（理理念）2非能動安安全——緩解、限限制事故故2022/12/2925AP1000的設計思思路（理理念）2022/12/2926EPR的設計思路（（理念）2022/12/2927EPR的設計思路（（理念）2022/12/2928EPR的設計思路路（理念））2022/12/2929第四四代代反反應應堆堆可持持續(xù)續(xù)發(fā)發(fā)展展燃料料利利用用、、減減少少廢廢物物、、防防止止擴擴散散安全全性性和和可可靠靠性性安全全可可靠靠運運行行堆芯芯熔熔毀毀概概率率低低取消消廠廠外外應應急急經濟濟性性壽命命周周期期成成本本資金金風風險險水水平平2022/12/29303.4核安全文化切爾諾貝利核核電廠事故催催生了核安全全文化IAEA-INSAG在1986年提交的《關于切爾諾貝貝利核電廠事事故后的審評評總結報告》中首次使用了了“安全文化化（SafetyCulture）”一詞1991年安全文化化》“INSAG－4”《中，首次定義義了安全文化化的概念，完完整闡述了安安全文化的理理念，以及如如何評價安全全文化的標準準，并建立了了一套核安全全文化建設的的思路和策略略。2022/12/2931核安全文化的的定義安全文化是存存在于單位和和個人中的種種種素質和態(tài)態(tài)度的總和，，它建立了一一種超出一切切之上的觀念念，那就是核核電廠的安全全問題由于它它的重要性必必須保證得到到應有的重視視。人員和單位在在保證防護和和安全這個頭頭等重要問題題得到與其重重要性相符的的重視方面的的素質與態(tài)度度的總和。2022/12/2932核安全全文化化的本本質核安全全文化化就其其表現(xiàn)現(xiàn)而言言，具具有兩兩個主主要部部分，，一是是單位位的工工作體體制，，另一一個是是個人人的態(tài)態(tài)度和和響應應。核安全全文化化的實實質是是建立立一套套科學學而嚴嚴密的的規(guī)章章制度度和組組織體體系，，培養(yǎng)養(yǎng)全體體員工工遵章章守紀紀的自自覺性性和良良好的的工作作習慣慣，在在整個個核電電廠內內營造造人人人自覺覺關注注安全全的氛氛圍。。2022/12/2933核安全文文化的特特征個人認識識：每個人人對安全全重要性性的認識識；知識和能能力：通過對對工作人人員的培培訓、教教育以及及自學而而獲得；；承諾：要求高高級管理理階層用用行動體體現(xiàn)出把把安全置置于絕對對優(yōu)先的的地位,并要求安安全的共共同目標標被每個個人所接接受；積極性：通過引引導、建建立目標標、獎懲懲制度以以及人們們自發(fā)的的態(tài)度而而產生；；監(jiān)督：對工作作的監(jiān)察察和審查查，并對對人們的的探索態(tài)態(tài)度及時時響應；；責任制：通過正正式的委委派、明明確的分分工，使使每個人人對各自自的責任任清楚了了解。2022/12/2934核安安全全文文化化職職責責劃劃分分政策策層層個人人管理理者者自我我約約束束機機制制溝通通嚴謹謹?shù)牡姆椒椒ǚㄙ|疑疑的的態(tài)態(tài)度度職責責界界定定監(jiān)查查、、評評估估與與比比較較獎勵勵與與懲懲罰罰資格格與與培培訓訓安全全工工作作安安排排管管理理資源源管理理機機構構安全全政政策策聲聲明明2022/12/2935個人人--質疑疑的的工工作作態(tài)態(tài)度度*我我了了解解這這項項工工作作嗎嗎？？*我我的的責責任任是是什什么么？？*它它們們和和安安全全的的關關系系如如何何？？*我我具具備備完完成成任任務務的的技技能能嗎嗎？？*其其他他人人的的責責任任是是什什么么？？*有有什什么么異異常常情情況況？？*我我是是否否需需要要幫幫助助？？*會會出出什什么么錯錯？？*出出現(xiàn)現(xiàn)失失誤誤會會造造成成什什么么后后果果？？*應應該該怎怎樣樣防防止止失失誤誤？？*萬萬一一出出現(xiàn)現(xiàn)故故障障，，我我該該怎怎么么辦辦？？2022/12/2936*按程程序辦辦事；；*對對意外外情況況保持持警惕惕；*出現(xiàn)現(xiàn)問題題停下下來思思考；；*必必要時時請求求幫助助；*追求求紀律律性、、時間間性、、條理理性；；*謹謹慎小小心地地工作作；*切忌忌貪圖圖省事事。個人--嚴謹?shù)牡墓ぷ髯鞣椒ǚ?022/12/2937*從別別人處處得到到有關關信息息；*向別別人提提供有有關信信息，，保持持良好好的透透明度度；*匯報報完成成了的的工作作結果果；*發(fā)現(xiàn)現(xiàn)和報報告任任何異異常；；*正正確填填寫工工作記記錄，，無論論是正正?；蚧虍惓３Ｇ闆r況；*提出出新措措施改改善安安全，，重視視經驗驗反饋饋。個人--相互交交流的的工作作習慣慣2022/12/2938安全文文化發(fā)發(fā)展階階段建立在規(guī)章法規(guī)基礎上單位將安全看作是外部的要求,而不是看作有助于本單位取得成功的工作之一。外部的要求是指國家政府部門、區(qū)域授權部門或監(jiān)督機構的要求。安全在很大程度上被看作是技術問題，認為只要符合規(guī)章和法規(guī)的要求就足夠了。很少認識到安全性能的行為和態(tài)度方面，也不愿考慮這些問題。好的安全性能開始成為單位的目標將尋求好的安全性能作為管理的重要事情來抓，即使在沒有監(jiān)管單位的壓力時也是如此。雖然對行為問題的認識在不斷提高，但由技術和程序組成的安全管理方法上有很大的不足。根據(jù)指標或目標，把安全性能與其他事務一同對待。單位開始尋找安全性能停滯不前的原因，并愿意尋求其他單位的建議。能不斷地改進安全性能已采用不斷改進的概念，并已利用安全績效的概念，對交流、培訓、管理風格以及提高效率等方面非常重視。單位中的每個人都能做出自己的貢獻。在單位中能看到某些行為使改進成為可能，另一方面，也存在阻礙進一步提高的行為。因此，人們能夠理解行為問題對安全工作的影響。2022/12/2939切爾諾貝貝利核事事故2022/12/2940TheEnd謝謝大家家！歡迎批評評指正2022/12/29419、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。14:44:4914:44:4914:4412/29/20222:44:49PM11、以我獨沈久久，愧君相見見頻。。12月-2214:44:4914:44Dec-2229-Dec-2212、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。14:44:4914:44:4914:44Thursday,December29,202213、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。12月-2212月-2214:44:4914:44:49December29,202214、他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生白白發(fā)，，舊國國見青青山。。。29十十二二月20222:44:49下下午14:44:4912月月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月222:44下下午12月-2214:44December29,202216、行動動出成成果，，工作作出財財富。。。2022/12/2914:44:5014:44:5029December202217、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時時，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點點的射線線向前。。。2:44:50下午午2:44下午午14:44:5012月-229、沒沒有有失失敗敗，，只只有有暫暫時時停停止止成成功功！！。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多多事情情努力力了未未必有有結果果，但但是不不努力力卻什什么改改變也也沒有有。。。14:44:5014:44:5014:4412/29/20222:44:50PM11、成功就是是日復一日日那一點點點小小努力力的積累。。。12月-2214:44:5014:44Dec-2229-Dec-2212、世間成事，，不求其絕對對圓滿，留一一份不足，可可得無限完美美。。14:44:5014:44:5014:44Thursday,December29,202213、不知香積積寺，數(shù)里里入云峰。。。12月-2212月-2214:44:5014:44:50December29,202214、意志堅堅強的人人能把世世界放在在手中像像泥塊一一樣任意意揉捏。。29十十二月20222:44:50下午午14:44:5012月-2215、楚塞三湘湘接，荊門門九派通。。。。十二月222:44下下午12月-2214:44December29,202216、少年十五二二十時，步行行奪得胡馬騎騎。。2022/12/2914:44:5014:44:5029December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天氣氣晚晚來來秋秋。。。。2:44:50下下午午2:44下下午午14:44:5012