核安全工程師綜合知識第五六章

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,1,核與輻射安全的概念趙亞民,2012,2,課前說明一,核與輻射安全是,兩件事,核安全主要針對設施，特別是存在臨界安全問題的核設施,輻射安全主要針對人，人群分為三類：,-,職業(yè)人員,-,醫(yī)療受檢者,-,公眾,3,課前說明二,IAEA,給出四項安全：,核安全,輻射安全,廢物安全,運輸安全,本講針對核安全與輻射安全,4,課前說明三,核與輻射安全的主要目標（安全功能）：,核安全,安全停堆，導出余熱，包容放射性物質（核電站）,輻射安全,防止確定性效應發(fā)生，減少隨機性效應發(fā)生率,5,第五章 核與輻射安全的概念,1,引

2、言,2,第一節(jié) 核安全的厲史發(fā)展,3,第二節(jié) 核與輻射安全的基本原則,4,第三節(jié) 縱深防御,5,第四節(jié) 核安全的基本技術原則,6,第五節(jié) 質量保證,7,第六節(jié) 安全目標,8,第七節(jié) 風險分析,6,1,引言,安全涉及到各行各業(yè),安全與風險相對應,核與輻射安全領域涉及：,核設施,核技術應用,伴生礦,核與輻射安全概念分狹義和廣義,7,1,引言,本章介紹的核與輻射安全概念主要針對,核電廠,其它核與輻射設施可以參照使用,8,1,引言,核安全定義（狹義）,國際原子能機構（,IAEA,）給出,核安全定義：,“實現(xiàn)適當?shù)倪\行條件，防止事故或緩解事故后果，從而保護工作人員、公眾和環(huán)境,免受過量輻射危害”,9,1

3、,引言,核安全重點是設施安全,從定義分析,核安全要素：,任務,-,實現(xiàn)適當?shù)倪\行條件,目的,-,防止事故或緩解事故后果,最終目標,-,保護工作人員、公眾和環(huán)境,免,受過量,輻射危害,10,1,引言,核安全定義（廣義）泛指：,核安全,輻射安全,廢物安全,運輸安全,11,1,言引,輻射安全（又稱輻射防護）：,保護人員免受電離輻射或放射性物質產生有害作用的科學技術（國防科技名詞大典）,注意區(qū)分安全,(safety),和保安,(security),輻射安全,針對人員安全,12,第一節(jié)核安全的厲史發(fā)展,核安全的歷史發(fā)展可以追朔到,1942,年,核電廠的,早期采用保守設計、重視設備可靠性,1979,三哩島

4、核電廠事故，特別是,1986,切爾諾貝利核電廠事故，啟示人因的重要性,人因的重要性,催生了安全文化,概率論方法逐步用于核電廠安全分析,13,第一節(jié)核安全的厲史發(fā)展,輻射安全的歷史可以追朔到,1895,年,到上個世紀二十年代，百位科學家死于放射病,上個世紀二十年代成立輻射防護（安全）機構,輻射防護已成體系,輻射防護標準漸趨嚴格,14,第一節(jié)核安全的厲史發(fā)展,核電事業(yè)早期發(fā)展較為順利,兩次較大事故延緩了核電事業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)正處在核電事業(yè)恢復發(fā)展期,日本福島核電站事故又帶來不定因素,核電站事故既是核電事業(yè)發(fā)展的阻力,核電站事故也可以變成核電事業(yè)發(fā)展的動力,福島核電站事故的教訓和經驗都是寶貴的,15,第

5、二節(jié)核與輻射安全的基本原則,核安全基本原則,輻射防護基本原則,16,第二節(jié)核與輻射安全的基本原則,1,管理責任,2,縱深防御,3,技術原則,17,第二節(jié)核與輻射安全的基本原則,1,管理責任：,安全文化,營運單位的責任,監(jiān)管當局的管控,18,第二節(jié)核與輻射安全的基本原則,安全文化,安全文化（,IAEA,）定義：,“在組織和工作人員中建立起將安全問題根據(jù)重要性作為最優(yōu)先關注的這樣一種特征和態(tài)度的集合”,19,安全文化,對政府決策層,對營運單位管理層,對個人,20,對政府決策層,制定安全政策,明確安全職責,建立監(jiān)管部門,提供資源保障,21,對營運單位管理層,明確員工的職責,制定并撿查工作方法,對員工

6、進行培訓,建立獎懲制度,建立監(jiān)察和審查程序,22,對個人,探索的工作態(tài)度,嚴謹?shù)墓ぷ鞣椒?交流的工作習慣,23,第二節(jié)核與輻射安全的基本原則,營運單位的責任,營運單位對核設施的安全負有全面和最終責任,24,營運單位的具體責任,確定安全政策，明確各級人員的責任和權利,確定并驗證質保大綱等的實施,確定并驗證所有運行工況保證安全的程序,提供充分的培訓和人員資格鑒定,建立與監(jiān)管等部門的聯(lián)絡渠道,建立與設計、制造等有關部門的聯(lián)絡渠道,提供資源、服務,提供公眾咨詢,渠道,25,第二節(jié)核與輻射安全的基本原則,監(jiān)管當局的控制,監(jiān)管當局的控制是獨立于企業(yè)的、政府行為,26,第二節(jié)核與輻射安全的基本原則,監(jiān)管當局

7、的任務有,6,條。見,238,頁,核安全監(jiān)管不能取代企業(yè)的責任,27,監(jiān)管當局的任務,制定安全法規(guī),頒發(fā)安全許可證,對核設施實施安全撿查,采取相應的執(zhí)法行為,支持核安全研究,發(fā)布核安全信息,28,第二節(jié)核與輻射安全的基本原則,2,縱深防御,IAEA,定義：,“針對給定的安全目標運用多種防護措施，使得即使其中一種防護措施失效，仍能達到該安全目標”,（詳見第三節(jié)）,29,第二節(jié)核與輻射安全的基本原則,3,技術原則,技術原則主要的有以下,15,項：,安全分級,設備鑒定,構筑物、系統(tǒng)和部件的可靠性設計,火災和爆炸,其它內部危害,外部事件,運行限值和條件,30,設計基準事故,嚴重事故,采用經驗證的工程實

8、踐,應用經驗反饋和安全研究成果,安全評價及其獨立驗證,老化,優(yōu)化運行人員操作的設計,輻射防護（詳見第四節(jié)）,31,第二節(jié)核與輻射安全的基本原則,輻射防護基本原則,實踐的正當性,輻射防護最優(yōu)化,個人劑量限制,32,第二節(jié)核與輻射安全的基本原則,實踐的正當性,利大于弊,利：社會的總利益 不僅是部門、企業(yè)、個人利益,弊：整個社會的危害 包括經濟、鍵康、環(huán)境危害,33,第二節(jié)核與輻射安全的基本原則,輻射防護最優(yōu)化,社會凈利最大,在考慮,社會、經濟等因素后，使,個人劑量,受照人數(shù),照射概率,保持在合理可行的低,34,第二節(jié)核與輻射安全的基本原則,劑量限制,利用劑量限值和劑量約束限制個人受照程度,防止確定

9、性效應發(fā)生,限制隨機性效應發(fā)生概率,35,第三節(jié)縱深防御,縱深防御的概念,對,縱深防御的理解,縱深防御在設計中的實施方法,縱深防御在運行中的實施方法,縱深防御在預防和緩解事故中的應用,36,第三節(jié)縱深防御,縱深防御的概念,核與輻射安全領域重要原則,縱深防御應用于安全有關的一切活動,包括工程設計、組織管理、人員行為,保證這,一切活動置于重疊措施的防御之下,即便某些,措施失效，余下措施仍起防御作用,37,第三節(jié)縱深防御,對,縱深防御的理解,1,縱深防御的三個目標,補償或糾正設備故障或人員差錯,維持屏障的有效性防止故障傳播,屏障萬一失效,/,保護人員和環(huán)境,38,第三節(jié)縱深防御,2,縱深防御的兩個策

10、略,預防事故發(fā)生,一旦事故發(fā)生,/,緩解、限制事故后果，防止向更嚴情況發(fā)展,39,第三節(jié)縱深防御,3,連續(xù)多極實體屏障防止放射性物質外泄,多極實體屏障包括（水冷反應堆）：,核燃料基體,核燃料包殼,反應堆冷卻系統(tǒng)壓力邊界,安全殼,40,壓水堆的屏障,41,第三節(jié)縱深防御,縱深防御在設計中的實施方法,1,預防,2,撿測,3,保護,4,包容,5,應急,42,第三節(jié)縱深防御,1,預防,防止偏離正常運行工況及防止系統(tǒng)失效,具體措施見下頁,43,具體措施,設計保守，留安全余量,多重性、多樣性、獨立性,安全分級,恰當?shù)脑O計規(guī)范和材料,控制部件制造和電廠的施工,設備鑒定,優(yōu)化操作設計,老化和磨損,經驗反饋,各

11、種工況的安全分析,評價及獨立驗證,運行、在役試驗和維修要求的分析,44,第三節(jié)縱深防御,2,撿測,撿測（診斷）運行狀態(tài)，預防事故,設置控制和保護系統(tǒng)及其他專用安全系統(tǒng),制定運行操作規(guī)程,45,第三節(jié)縱深防御,3,保護,設置應對設計基準事故的專設安全設施和 應急操作規(guī)程，引導到可控,/,安全停堆,/,維持包容，確保核設施安全,固有安全性的設計,故障安全的設計,設置針對設計基準事故的專設安全設施,針對設計基準事故制定,應急操作規(guī)程,46,第三節(jié)縱深防御,4,包容,設置應對嚴重事故管理導則，采用多重措施盡可能將放射性物質包容在核設施內,分析嚴重事故的主導序列和事故工況,對嚴重事故的主導序列和事故工況

12、制定預防措施與嚴重事故管理導則,設置緩解事故后果的措施,47,第三節(jié)縱深防御,5,應急,制定應急計劃和應急準備盡量減輕事故后果,設置,應急控制中心,制定廠內廠外應急計劃,48,第三節(jié)縱深防御,縱深防御在運行中的實施方法,1,運行限值和條件,2,運行規(guī)程,3,堆芯管理和燃料裝卸,4,人員資格和培訓,5,維修、在役試驗、撿查和監(jiān)督,6,應急準備,49,第三節(jié)縱深防御,1,運行限值和條件,運行限值和條件事先制定好,須經核安全當局評價和批準,對人員培訓使之清楚,限值和條件,根據(jù)經驗返饋對其定期審查和修改,50,第三節(jié)縱深防御,2,運行規(guī)程,正常,運行規(guī)程,預期事件,運行規(guī)程,事故工況,運行規(guī)程,嚴重事

13、故管理指南,51,第三節(jié)縱深防御,3,堆芯管理和燃料裝卸,堆芯管理安全，保證燃料在堆內安全使用,燃料裝卸安全，保證燃料在廠區(qū)轉移,/,儲存安全,52,第三節(jié)縱深防御,4,人員資格和培訓,人的失誤會破壞,縱深防御,人的行為是核電廠安全的重要因素,對核電廠各級,人員都應進行培訓，培訓包括技術和管理,53,第三節(jié)縱深防御,5,維修、在役試驗、撿查和監(jiān)督,維修、在役試驗、撿查和監(jiān)督來防止縱深防御能力降低,核設施營運部門要制定,維修、在役試驗、撿查和監(jiān)督的詳細指令和程序，并必須由有資格的人員按規(guī)程進行上述工作,54,第三節(jié)縱深防御,6,應急準備,制定與風險相適應的,應急計劃和準備,適時進行應急演習,及時

14、復核或更新,應急計劃,55,第三節(jié)縱深防御,縱深防御在預防和緩解事故中的應用,預防為主，降低初始事件發(fā)生率,充分利用自動系統(tǒng)，減少人的干預和差錯,利用固有安全特性和故障安全設計，將事故工況引到可控狀態(tài),萬一發(fā)生事故設法控制其進程，控制嚴重事故進展，減輕事故后果,設置多重屏障包容放射性物質保護環(huán)境和公眾,56,第四節(jié)核安全的基本技術原則,核安全的基本技術原則 涉及到下述,15,個方面,57,第四節(jié)核安全的基本技術原則,安全分級,設備鑒定,構筑物、系統(tǒng)和部件的可靠性設計,火災和爆炸,其他內部災害,外部事件,運行要求和限制,設計基準事故,58,第四節(jié)核安全的基本技術原則,嚴重事故,采用經過驗證的工程

15、實踐,應用經驗返饋和安全研究成果,安全評價及獨立驗證,老化,優(yōu)化運行人員操作的設計,輻射防護,59,第四節(jié)核安全的基本技術原則,1,安全分級,對安全重要物項進行安全分級,設計、建造、維修與安全分級相匹配,安全分級要考慮,-,執(zhí)行的安全功能,-,不執(zhí)行其功能的后果,-,執(zhí)行其安全功能的可能性,-,該物項需要投入運行的時刻或持續(xù)時間,-,不同安全級別物項進行合理銜接,60,第四節(jié)核安全的基本技術原則,2,設備鑒定,-,通過設備鑒定確認安全重要物項可安全運行,-,設備鑒定的環(huán)境條件要考慮設計基準事故,-,設備鑒定要考慮老化效應,61,第四節(jié)核安全的基本技術原則,3,構筑物、系統(tǒng)和部件的可靠性設計,-

16、,考慮發(fā)生共因故障的可能性,-,考慮,“,故障安全設計原則,”,（自動進入安全狀態(tài)）,-,考慮,“,單一故障準則,”,-,考慮,“,多重性原則,”,-,考慮獨立性 見,244,頁,62,第四節(jié)核安全的基本技術原則,故障安全設計原則,“,系統(tǒng)或部件發(fā)生故障時核設施能在,無須任何觸發(fā)動作,的條件下進入有利于安全的狀態(tài)的設計原則,”,（國防科技名詞大典）,63,第四節(jié)核安全的基本技術原則,單一故障準則,“,任何設備組合在任何部位發(fā)生可信的單一隨機故障時應當仍能執(zhí)行其正當功能的要求,”,（國防科技名詞大典）,64,第四節(jié)核安全的基本技術原則,4,火災和爆炸,-,防止火災發(fā)生,-,及時探測并迅速滅火,-,防止火勢蔓延，使對安全重要物項影響最小,（必要時人工泄壓以防爆炸）,65,第四節(jié)核安全的基本技術原則,5,其他內部災害,其他內部災害包括：,-,內部水淹,-,飛射物,-,管道甩動,-,噴射流沖擊,66,第四節(jié)核安全的基本技術原則,6,外部事件,-,人為事件 飛機等,-,自然事件 地震、洪水、龍卷風、,海嘯,、極端氣象等,（復合外部事件）,67,外部事件,68,第四節(jié)核安全的基本技術原則,7,運行