核动力厂反应堆冷却剂系统及其有关.docx

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核动力厂反应堆冷却剂系统及其有关

附件三：

《核动力厂反应堆冷却剂系统及其

有关系统设计》编写说明

（征求意见稿）

《核动力厂反应堆冷却剂系统及其有关系统设计》

编写说明

一．编写工作背景

随着科学技术的进步以及国际核工业界在核动力厂安全运行和管理方面经验的积累，国际原子能机构（IAEA）全面地开展了针对核动力厂的安全要求及安全导则的修订工作。

新的安全要求文件No.NS-R-1“SafetyofNuclearPowerPlant:

Design”于2000年9月正式出版，它是对1988年出版的原安全规定文件No.50-C-D（Rev.1）“CodeontheSafetyofNuclearPowerPlant:

Design”的正式修订。

随后，IAEA陆续修订和出版了该安全要求下的一系列安全导则，新的IAEA安全导则No.NS-G-1.9“DesignoftheReactorCoolantSystemandAssociatedSystemsinNuclearPowerPlants”就是其中之一，它是对安全系列No.50-SG-D6“核动力厂最终热阱及其直接相关的输热系统（1981）”和安全系列No.50-SG-D13“核动力厂反应堆冷却剂系统及其相关系统（1986）”两个安全导则的修订与合并，新的安全导则替代原有两个导则。

为了提高我国核动力厂的设计和运行水平，使之与国际先进水平接轨，国家核安全局决定对《核电厂设计安全规定》和《核电厂运行安全规定》及其下属的一系列核安全导则进行及时的修订。

二．编写简况

IAEA的核安全标准中关于核动力设计的安全要求及导则是由IAEA聘请各国专家在总结各核电先进国家经验的基础上制定的，其内容较完整、系统、严谨。

本安全导则是依据IAEA安全导则“核动力厂反应堆冷却剂系统及其有关系统设计（DesignoftheReactorCoolantSystemandAssociatedSystemsinNuclearPowerPlantssafetystandardsseriesNo.NS-G-1.9IAEA,Vienna（2004））”为参考蓝本编写而成的。

在编制过程中考虑了与我国现行核安全法规和标准的协调，并力图确保本导则与2004年国家核安全局发布的《核动力厂设计安全规定》保持一致并对其技术内容进行补充。

2004年11月，编写组完成《核动力厂反应堆冷却剂系统及其有关系统设计》（DesignoftheReactorCoolantSystemandAssociatedSystemsinNuclearPowerPlantssafetystandardsseriesNo.NS-G-1.9IAEA,Vienna（2004））翻译初稿，并在国家环保总局核与辐射安全中心内部加以讨论，经过一校、二校、三校后形成翻译稿，在此基础上参照新发布的核安全导则（如HAD102/17核动力厂安全评价与验证）以及现行的核安全导则HAD102/08核电厂反应堆冷却剂系统及其有关系统（1989）和HAD102/09核电厂最终热阱及其直接有关的输热系统（1987）的格式和内容，编制完成了《核动力厂反应堆冷却剂系统及其有关系统设计》安全导则稿。

三．主要内容

本安全导则的编制考虑了将国家核安全局1989年颁布实施的核安全导则HAD102/08《核电厂反应堆冷却剂系统及其有关系统》以及1987年颁布实施的核安全导则HAD102/09《核电厂最终热阱及其直接有关的输热系统》进行修订与合并。

本安全导则将替代以上安全导则。

本安全导则的主要内容包括：

第一章引言；

第二章反应堆冷却剂系统及其有关系统的范围；

第三章总的设计原则；

第四章特定的设计要求；

附录A压力管型加压重水堆反应堆冷却剂系统及其有关系统；

附件反应堆冷却剂系统的主要部件；

附件反应堆冷却剂系统及其有关系统流程图；

附件安全分级与流体系统的安全级接口装置。

与1989年HAD102/08《核电厂反应堆冷却剂系统及其有关系统》以及1987年HAD102/09《核电厂最终热阱及其直接有关的输热系统》相比：

新的安全导则第一章，概述了该导则的编写目的和范围，在结构和内容上变化不大。

新第二章对反应堆冷却剂系统及其有关系统的范围做了修订和重新分类，补充了连接系统、最终热阱。

新第三章对原安全导则总的设计原则进行了合并和修订，取消了原导则关于环境条件和鉴定以及退役的设计考虑事项章节；补充了安全分级、预防可燃气体聚集、先进堆的设计等章节。

新第四章为特定的设计要求，取消了原安全导则关于慢化剂系统以及换料机冷却剂供应系统的说明，另外补充了《核电厂最终热阱及其直接有关的输热系统》中的相应安全要求。

新安全导则取消了原安全导则第五章关于质量保证的说明，取消了附件Ⅲ某些国家所采用的压力容器规范和标准，补充了附录A“压力管型加压重水堆反应堆冷却剂系统及其有关系统”和附件Ⅲ“安全分级与流体系统的安全级接口装置”。

新安全导则相对于原导则HAD102/08增加了有关“不可凝气体排放”方面的要求，其具体内容如下：

“4.2.2.3为了防止破坏反应堆冷却剂的自然循环，应在反应堆冷却剂系统高位设置远距离操作阀以便在事故工况下排出不可凝气体至安全壳厂房。

这些阀门应如下设计：

遵循所有安全要求并且适应其执行预定安全功能期间所处的环境条件的影响；应能从控制室操纵；阀门要有足够的多重性以满足关于排气可靠性的要求（如果有的话）；应使其误开的风险降到最小排气的能力应与冷却剂补给系统的能力相匹配。

”

新安全导则对余热排出系统增加了要求，“4.6.5.5余热排出系统低压部分与处于高压状态下的反应堆冷却剂系统的误连接可能导致事故，也就是接口系统冷却剂丧失事故。

应采用详细的风险指引分析来评估这种事件发生的概率和后果。

与反应堆冷却剂系统接口的余热排出系统低压部分应有能力承受反应堆冷却剂系统全部的压力和温度。

”

新安全导则还对辅助给水系统安全要求增加了“4.8.4.4由于压水堆二回路管道破口可能会导致堆芯过冷事件，因此辅助给水系统的最大冷却能力应保证堆芯不会发生重返临界且不会对反应堆压力容器造成不可接受的热冲击。

”

新安全导则对原安全导则进行了修订、合并和补充，使条理更加清楚、内容更加明了。

四．导则适用性说明

本导则是在《中华人民共和国放射性污染防治法》、《中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》（HAF001）和《核动力厂设计安全规定》（HAF102）的要求的基础上加以编制的。

该导则采纳了世界各国核安全事业最新发展成果，并针对我国实际情况加以针对性的修改，以与我国现行核安全法规、导则和技术文件相协调，适应于我国核安全监管模式和核能行业的发展现状。

它的发布和实施将有力促进我国核能和核安全法规的发展，并为我国核能和核安全事业发展作出应有的贡献。

编写组

2006年11月22日

核安全导则HAD102/

核动力厂反应堆冷却剂系统及其

有关系统设计

国家核安全局2006年月日批准发布

国家核安全局

北京2006

核动力厂反应堆冷却剂系统及其有关系统设计

（200年月国家核安全局批准发布）

本导则自200年月日起实施

本导则由国家核安全局负责解释

本导则是指导性文件。

在实际工作中可以采用不同于本导则的方法和方案，但必须证明所采用的方法和方案至少具有与本导则相同的安全水平。

目录

1引言1

1.1目的1

1.2范围1

2反应堆冷却剂系统及其有关系统的范围1

2.1概述1

2.2反应堆冷却剂系统2

2.3连接系统2

2.4有关系统3

2.5最终热阱4

3总的设计原则4

3.1概述4

3.2设计目标4

3.3反应堆冷却剂系统及其有关系统中的安全系统6

3.4安全分级7

3.5设计基准8

3.6假设始发事件10

3.7地震考虑事项11

3.8可靠性12

3.9材料的选择13

3.10超压保护14

3.11预防可燃气体聚积16

3.12布置考虑事项16

3.13接口要求19

3.14隔离要求21

3.15仪表和控制系统21

3.16在役检查、试验和维修的措施22

3.17多堆核动力厂的考虑事项23

3.18先进堆的设计23

4特定的设计要求24

4.1概述24

4.2反应堆冷却剂系统24

4.2.7管道30

4.3化学和容积控制系统（包括沸水堆的净化系统）34

4.4应急注硼系统37

4.5应急堆芯冷却系统38

4.6余热排出系统42

4.7蒸汽和主给水系统45

4.8辅助给水系统47

4.9中间冷却回路49

4.10最终热阱及其输热系统51

附录A压力管型加压重水堆反应堆冷却剂系统及其有关系统62

附件Ⅰ反应堆冷却剂系统的主要部件62

附件Ⅱ反应堆冷却剂系统及其有关系统流程图66

附件Ⅲ安全分级与流体系统的安全级接口装置70

名词解释73

1引言

1.1目的

1.1.1本导则是对《核动力厂设计安全规定》有关条款的说明和补充，其目的是给监管当局、核动力厂设计人员和许可证持有者就反应堆冷却剂系统及其有关系统（以下简称“冷却剂系统”）的设计提供建议和指导。

1.2范围

1.2.1本导则主要适用于为发电或其它供热应用（诸如集中供热或海水淡化）而设计的，采用水冷反应堆的陆上固定式核动力厂。

应该承认，对于其它堆型（包括将来系统的创新性设计），本导则的部分内容可能并不适用，或者需要在采用时做出一些判断。

1.2.2本导则适用于包括第2章所定义的最终热阱在内的反应堆冷却剂系统及其有关系统。

它包含了对不同堆型，特别是对在本导则1.2.1节所提及的各种堆型都适用的反应堆冷却剂系统及其有关系统的设计要求。

附件A提供了适用于加压重水堆的补充要求。

本导则不涉及特定部件（例如泵或热交换器）的具体设计。

2反应堆冷却剂系统及其有关系统的范围

2.1概述

2.1.1反应堆冷却剂系统及其有关系统包含反应堆冷却剂系统、连接系统、有关系统和最终热阱。

附件Ⅱ中图Ⅱ-2和图Ⅱ-3给出了压水堆和沸水堆反应堆冷却剂系统及其有关系统的主要部件和主要功能设施。

2.1.2反应堆冷却剂系统及其有关系统和构筑物之间的接口在第3章论述。

2.1.3附件Ⅰ列出了反应堆冷却剂系统和部件。

附件Ⅱ为反应堆冷却剂系统及其有关系统的典型系统流程图。

2.2反应堆冷却剂系统

2.2.1对于各种堆型，反应堆冷却剂系统包括为保证反应堆冷却剂正确流动所必需的部件，但不包括核安全导则《核动力厂堆芯设计》中所述的燃料组件和反应性控制组件。

2.2.2对于各种水冷堆型，反应堆冷却剂系统承压边界延伸至第一个（从堆芯看）非能动屏障或第一个能动隔离装置，并包括该屏障或装置。

对于间接循环堆型（例如压水堆），反应堆冷却剂系统承压边界还包括蒸汽发生器的一回路侧（见附件Ⅱ）。

对于直接循环堆型（例如沸水堆），反应堆冷却剂系统还包括一回路冷却剂再循环系统，蒸汽和给水管线延伸至最外面（从堆芯看）的隔离阀，并包括该阀。

2.2.3附录A提供了针对压力管型加压重水堆反应堆冷却剂系统的补充特性。

2.3连接系统

2.3.1“连接系统”是指那些直接与反应堆冷却剂系统，或在某些压水堆设计中，与蒸汽发生器二回路侧相连接的系统。

“连接系统”与其它系统和部件一起，在正常运行、预计运行事件或设计基准事故工况下执行保持反应堆冷却剂系统完整性的功能。

执行这些安全功能的系统包括：

—反应性控制流