吳明亮，鄭建華

（中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314300）

重水堆機(jī)組大修的核安全風(fēng)險(xiǎn)控制

吳明亮，鄭建華

（中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314300）

重水堆機(jī)組大修期間核燃料仍保持在堆芯，同樣存在反應(yīng)堆意外臨界、堆芯余熱不能正常導(dǎo)出引起燃料元件損壞等核安全風(fēng)險(xiǎn)，而且這種風(fēng)險(xiǎn)還由于停堆大修期間核電站系統(tǒng)配置薄弱、交叉作業(yè)多等因素而增加。文章分析了秦山三廠典型的大修關(guān)鍵路徑安排中存在較大核安全風(fēng)險(xiǎn)的幾個(gè)階段，并介紹了在歷次大修中結(jié)合重水堆機(jī)組特點(diǎn)所采取的一系列核安全風(fēng)險(xiǎn)管控措施，以確保機(jī)組大修期間的核安全。

重水堆；大修；核安全；風(fēng)險(xiǎn)管理

秦山第三核電廠（簡稱秦山三廠）擁有兩臺(tái)從加拿大引進(jìn)的CANDU-6型重水堆機(jī)組，是目前國內(nèi)唯一的商用重水堆核電廠。與壓水堆機(jī)組換料大修所不同，重水堆機(jī)組大修期間核燃料仍保持在堆芯，存在著與功率運(yùn)行期間同樣的核安全風(fēng)險(xiǎn)，即面臨反應(yīng)堆意外臨界、堆芯余熱不能及時(shí)導(dǎo)出引起堆芯燃料元件損壞，放射性物質(zhì)外泄等風(fēng)險(xiǎn)，并且這種風(fēng)險(xiǎn)還由于停堆大修期間電站系統(tǒng)處于有別于正常運(yùn)行的配置和狀態(tài)、大量的交叉檢修作業(yè)同時(shí)進(jìn)行，以及不少外來承包商的參與等因素而增加。國際核安全研究結(jié)果也表明，由于機(jī)組停堆大修時(shí)核電廠控制保護(hù)系統(tǒng)狀態(tài)變化、檢修活動(dòng)的增加，以及防范意識(shí)的相對(duì)下降等因素造成大修期間的核安全風(fēng)險(xiǎn)反而高于正常功率運(yùn)行期間[1]。因此，秦山三廠自商運(yùn)以來一直非常重視機(jī)組大修期間的核安全風(fēng)險(xiǎn)管理。至今已累計(jì)開展了13次機(jī)組大修，在實(shí)踐中逐漸摸索出一套行之有效的重水堆機(jī)組大修期間的核安全風(fēng)險(xiǎn)管理辦法，以確保大修期間的核安全。

1 重水堆機(jī)組簡介

秦山三廠重水堆機(jī)組是采用重水作慢化劑和冷卻劑的天然鈾反應(yīng)堆。反應(yīng)堆是臥式結(jié)構(gòu)，在裝有低溫低壓重水慢化劑的臥式圓柱形排管容器內(nèi)，有380根壓力管貫穿于排管容器的排管中，壓力管內(nèi)裝有燃料棒束。主回路系統(tǒng)的高溫高壓重水冷卻劑流經(jīng)壓力管，將燃料裂變產(chǎn)生的熱能帶到蒸汽發(fā)生器，并傳給二次側(cè)的輕水產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。主熱傳輸系統(tǒng)為雙環(huán)路，每個(gè)環(huán)路分別有兩臺(tái)主泵和兩臺(tái)蒸汽發(fā)生器。正常滿功率運(yùn)行時(shí)，單機(jī)組反應(yīng)堆熱功率約為2 061 MW，輸出的總電功率為728 MW（在設(shè)計(jì)海水溫度為18 ℃時(shí)）。

2 大修期間的運(yùn)行模式和堆芯冷卻方式

根據(jù)電站技術(shù)規(guī)格書，秦山三廠重水堆機(jī)組的運(yùn)行模式分為5種，包括：

模式1：功率運(yùn)行。

模式2：低功率熱態(tài)加壓。

模式3：升溫、升壓或降溫、降壓（過渡模式）。

模式4：非常低功率冷態(tài)卸壓。

模式5：保證停堆狀態(tài)。根據(jù)主系統(tǒng)的溫度及液位不同，又可分為A、B、C 3種狀態(tài)。

大修期間，要求反應(yīng)堆處于保證停堆狀態(tài)，且主系統(tǒng)處于低溫低壓，即大修期間的運(yùn)行模式主要有模式5B和5C兩種。

模式5B指反應(yīng)堆功率小于0.1%FP,反應(yīng)堆出口集管溫度小于100 ℃，主系統(tǒng)處于滿水位運(yùn)行，通常在慢化劑中添加硝酸釓毒物來保證足夠的停堆深度。在該模式下，堆芯余熱依靠停堆冷卻系統(tǒng)（SDC）及熱交換器（SDC-HX）將熱量通過設(shè)備冷卻水系統(tǒng)帶出，最終通過重要海水系統(tǒng)RSW排入大海。該模式下，因?yàn)橛懈呶恢厮畠?chǔ)存箱作用，使得反應(yīng)堆出口集管約有壓力200 kPa。

模式5C指反應(yīng)堆功率小于0.1%FP,反應(yīng)堆出口集管溫度小于100 ℃，主系統(tǒng)處于檢修水位運(yùn)行，同樣是通過在慢化劑中添加硝酸釓來保證足夠的停堆深度。此模式下，主系統(tǒng)處于開口狀態(tài)，此時(shí)由進(jìn)/出口集管的水位差保證流過燃料通道的冷卻劑流量，堆芯余熱同樣依靠停堆冷卻系統(tǒng)（SDC）及熱交換器（SDC-HX）將熱量通過設(shè)備冷卻水系統(tǒng)帶出，最終通過重要海水系統(tǒng)RSW排入大海。在該模式下，高位的重水儲(chǔ)存箱處于隔離狀態(tài)，主系統(tǒng)開口與反應(yīng)堆廠房大氣相通，系統(tǒng)沒有壓力。

3 大修期間的核安全風(fēng)險(xiǎn)

大修期間將實(shí)施大量與反應(yīng)堆反應(yīng)性、堆芯熱阱、放射性包容相關(guān)的檢修、重大試驗(yàn)和變更工作。在不同的大修階段，由于系統(tǒng)配置、檢修活動(dòng)不一樣，相應(yīng)的核安全風(fēng)險(xiǎn)也不一樣。通過對(duì)秦山三廠歷次機(jī)組大修典型的關(guān)鍵路徑安排進(jìn)行分析，以下幾個(gè)階段有相對(duì)較高的核安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.1 母線停電階段

根據(jù)預(yù)防性維修大綱要求，每次機(jī)組大修都要安排奇?zhèn)然蚺紓?cè)廠用電配電系統(tǒng)檢修，工期前后共一周左右。在這個(gè)階段，電站安全相關(guān)的三級(jí)電源只有奇系列或偶系列供電，堆芯正常熱阱（停冷系統(tǒng)）只有一路運(yùn)行，支持余熱排出的冷卻水、儀用壓空等安全相關(guān)系統(tǒng)由于電源不可用，設(shè)備喪失冗余性。從保證大修后期設(shè)備維修后試驗(yàn)用電及主系統(tǒng)低水位運(yùn)行需停堆3天以上等因素綜合考慮，目前廠用電配電系統(tǒng)的母線檢修都是安排在機(jī)組剛停運(yùn)就開始，此時(shí)，堆芯的衰變熱相對(duì)較高，一旦堆芯失去冷卻，將會(huì)造成堆芯沸騰燃料元件損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

另外，從減少低水位運(yùn)行期間熱阱相關(guān)設(shè)備的開口數(shù)量，在此期間通常還安排蒸汽發(fā)生器二次側(cè)沖洗工作，該工作屬于機(jī)組熱阱系統(tǒng)的開口工作，影響蒸汽發(fā)生器熱阱的可用性。

3.2 主系統(tǒng)低水位運(yùn)行階段

重水堆機(jī)組主系統(tǒng)低水位運(yùn)行，即將蒸汽發(fā)生器一次側(cè)、主泵所在管段進(jìn)行疏水至反應(yīng)堆進(jìn)出口集管，以便開展蒸汽發(fā)生器一次側(cè)渦檢、主泵機(jī)械密封更換等預(yù)防性維修工作。低水位運(yùn)行階段，流過堆芯燃料的流量依靠進(jìn)出口集管10～20 cm液位差，而且這液位差會(huì)因?yàn)橹飨到y(tǒng)裝量隨著停冷泵軸封回流引起減少而發(fā)生變化，需要操縱員定期對(duì)主系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)水，確保液位差保持在要求范圍內(nèi)。另外，如果這期間發(fā)生任何原因?qū)е聠闻_(tái)停冷泵停運(yùn)，將會(huì)破壞已經(jīng)建立起來的反應(yīng)堆集管液位平衡，為了防止重水從主系統(tǒng)開口處溢出而帶來的人員輻射安全風(fēng)險(xiǎn)，異常響應(yīng)程序要求停運(yùn)另一臺(tái)停冷泵然后封堵開口，這樣勢(shì)必造成堆芯內(nèi)冷卻劑滯流而失去燃料冷卻。

3.3 冷卻水停役階段

設(shè)備冷卻水系統(tǒng)（RCW）及重要海水系統(tǒng)（RSW）停役檢修工作期間，堆芯衰變熱通過RCW檢修備用系統(tǒng)帶出。秦山三廠在機(jī)組商運(yùn)以后，為了解決RCW系統(tǒng)的檢修需要，增設(shè)了一套風(fēng)冷的RCW備用系統(tǒng)，該系統(tǒng)為停冷系統(tǒng)熱交換器、乏燃料池?zé)峤粨Q器等大修期間需保持運(yùn)行的負(fù)荷提供冷卻。因?yàn)樵O(shè)計(jì)原因，閉式循環(huán)的RCW備用系統(tǒng)需要通過調(diào)整橋管手動(dòng)閥的開度來手動(dòng)控制系統(tǒng)壓力。隨著日夜環(huán)境溫度變化和熱負(fù)荷變化，系統(tǒng)壓力會(huì)發(fā)生波動(dòng)，因此需要操作員不定期調(diào)整系統(tǒng)壓力。另外，在這個(gè)階段由于一些設(shè)備需要進(jìn)行維修后試驗(yàn)，想從RCW備用系統(tǒng)“借水”，以期能盡早對(duì)一些重要設(shè)備檢修后進(jìn)行試驗(yàn)，盡管這樣的用水量往往非常小，從容量分析上并不會(huì)影響堆芯等重要負(fù)荷的冷卻，同樣會(huì)因?yàn)橐恍┎僮鞫胗绊慠CW備用系統(tǒng)可靠運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 機(jī)組啟動(dòng)階段

秦山三廠機(jī)組大修后啟動(dòng)，通過慢化劑凈化系統(tǒng)除去慢化劑中的消酸釓毒物使反應(yīng)堆重返臨界。除毒達(dá)臨界初始階段，反應(yīng)堆的高功率保護(hù)信號(hào)主要由啟動(dòng)儀表提供。這期間，隨著慢化劑中毒物濃度減少，啟動(dòng)儀表的記數(shù)率會(huì)逐步上升，相應(yīng)的反應(yīng)堆的高功率保護(hù)整定值也需要跟隨提高，如果設(shè)定高功率保護(hù)整定值時(shí)出錯(cuò)將導(dǎo)致反應(yīng)堆失去高功率脫扣保護(hù)。反應(yīng)堆除毒過程中存在非計(jì)劃臨界的風(fēng)險(xiǎn)，而升降功率期間則存在計(jì)劃外功率變化的風(fēng)險(xiǎn)。

另外，在上述幾個(gè)階段還會(huì)穿插其他一些檢修工作，如安全殼隔離閥檢修、重要核島電動(dòng)閥檢修、應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)檢修等都會(huì)直接或間接導(dǎo)致熱阱和放射性包容系統(tǒng)的縱深防御屏障降級(jí)。在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，有核安全風(fēng)險(xiǎn)的活動(dòng)甚至不止一項(xiàng)，因此需要認(rèn)真識(shí)別并嚴(yán)格管控大修期間的核風(fēng)險(xiǎn)活動(dòng)。

4 大修期間的核安全風(fēng)險(xiǎn)控制實(shí)踐

（1）編制機(jī)組大修核安全管理程序

為規(guī)范機(jī)組停堆大修期間的核安全管理，對(duì)大修期間重要核安全相關(guān)工作進(jìn)行有效的過程控制，秦山三廠制定了《停堆大修期間核安全要求》管理程序，用于指導(dǎo)秦山三廠停堆大修期間的核安全相關(guān)活動(dòng)。程序明確了大修期間核安全總要求及各部門所承擔(dān)的職責(zé)。

另外，秦山三廠根據(jù)技術(shù)規(guī)格書的要求和國外CANDU機(jī)組成熟的做法，從第一次大修開始就依據(jù)保守決策的方法制定了一份操作性很強(qiáng)的《秦山三期機(jī)組大修核安全管理細(xì)則》，對(duì)于大修期間的核安全要求作出詳細(xì)而具體的規(guī)定，成為大修期間核安全管理的指導(dǎo)性文件[1]。例如：對(duì)于專設(shè)安全系統(tǒng)要求至少保持一個(gè)停堆系統(tǒng)可用；應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)（ECC）始終保持一個(gè)中、低壓安注系列手動(dòng)可用；安全殼隔離系統(tǒng)的任何維修工作必須有有效的臨時(shí)隔離措施，以盡快恢復(fù)安全殼的完整性。對(duì)于安全相關(guān)系統(tǒng)要求重要電源母線原則上一次只能安排一路退役檢修，同時(shí)必須對(duì)退出運(yùn)行的母線所帶負(fù)荷進(jìn)行核對(duì)，以滿足熱阱對(duì)電源的要求；只有在模式5B下，容許對(duì)三級(jí)電源的一路電源進(jìn)行檢修。在儀表壓空系統(tǒng)就地氣罐可用，并處于規(guī)定壓力時(shí)，可以在壓空系統(tǒng)安排經(jīng)過安全評(píng)估的檢修活動(dòng)；由于應(yīng)急電源供電系統(tǒng)（EPS）為兩臺(tái)機(jī)組公用，EPS一次只能退出一臺(tái)應(yīng)急供電柴油機(jī)（EDG）進(jìn)行維修，一次只能退出一臺(tái)應(yīng)急供水泵（EWS）進(jìn)行維修。同樣地，對(duì)與大修期間的熱阱管理，要求大修期間必須始終保持一個(gè)正常熱阱可用，至少一個(gè)備用熱阱能在規(guī)定時(shí)限內(nèi)可用，應(yīng)急熱阱可用。原則上不容許在大修期間安排影響大修正常熱阱功能的計(jì)劃性檢修工作，如果正常熱阱的一個(gè)系列需要退出熱備用狀態(tài)，在退出之前必須恢復(fù)一個(gè)備用熱阱可用等等。

（2）根據(jù)大修關(guān)鍵路徑圖，編制大修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告

根據(jù)大修項(xiàng)目、電廠的核安全管理要求以及現(xiàn)場的實(shí)施條件，秦山三廠每次大修前都會(huì)排出一個(gè)關(guān)鍵路徑圖。通過編制大修關(guān)鍵路徑圖，除了可以使全體參加大修人員清楚關(guān)鍵路徑工作所在，把關(guān)鍵路徑上的工作組織好，縮短工作接口，高效地推進(jìn)大修工作進(jìn)展，更為重要的是還可以使大修主要項(xiàng)目按一定邏輯進(jìn)行安排，確保電廠系統(tǒng)配置滿足機(jī)組的核安全要求。如上所分析，從機(jī)組系統(tǒng)配置和核安全角度考慮，大修關(guān)鍵路徑或次關(guān)鍵路徑通常會(huì)包含廠用電配電系統(tǒng)檢修、主系統(tǒng)低水位運(yùn)行、冷卻水系統(tǒng)檢修、機(jī)組啟動(dòng)等幾個(gè)重要階段。在此基礎(chǔ)上，秦山三廠會(huì)在大修前組織專業(yè)技術(shù)人員對(duì)大修期間的核安全風(fēng)險(xiǎn)、工業(yè)安全和輻射防護(hù)風(fēng)險(xiǎn)、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和大修進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估并編制風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告，報(bào)告針對(duì)識(shí)別出來的每一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)給出具體的應(yīng)對(duì)措施。這些應(yīng)對(duì)措施包括現(xiàn)場實(shí)體隔離、懸掛警示標(biāo)識(shí)、計(jì)劃安排優(yōu)化、工作控制、專項(xiàng)培訓(xùn)、模擬演練、程序文件、經(jīng)驗(yàn)反饋等方式。

（3）對(duì)核安全高風(fēng)險(xiǎn)活動(dòng)編制應(yīng)急方案，并組織演練

任何涉及影響保證停堆狀態(tài)（GSS）和熱阱有效性的檢修和運(yùn)行操作，都必須按照管理程序進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。對(duì)于主系統(tǒng)開口、涉及熱阱有效性的二回路開口等有較高風(fēng)險(xiǎn)的活動(dòng)還要編制應(yīng)急方案，維修人員則需根據(jù)應(yīng)急方案進(jìn)行事故預(yù)演并準(zhǔn)備臨時(shí)應(yīng)急措施。比如，如果預(yù)計(jì)的主系統(tǒng)開口作業(yè)時(shí)間大于規(guī)定時(shí)間，則必須制訂應(yīng)急方案，并確保有獨(dú)立的應(yīng)急人員、材料、工具、通訊渠道并在工作期間連續(xù)值班待命，以保證所有開口在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成封堵。如果預(yù)計(jì)的系統(tǒng)開口作業(yè)時(shí)間小于規(guī)定時(shí)間，則要求系統(tǒng)開口工作連續(xù)進(jìn)行，工作人員必須始終在現(xiàn)場，不得離開。每次蒸發(fā)器一次側(cè)開人孔前，都要求組織工作負(fù)責(zé)人在模擬體上進(jìn)行應(yīng)急封堵演練。

（4）開發(fā)大修期間的應(yīng)急運(yùn)行規(guī)程，并在大修前組織演練

根據(jù)主合同規(guī)定，秦山第三核電廠的供應(yīng)商——前加拿大原子能公司（AECL）只提供設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況下的應(yīng)急運(yùn)行規(guī)程藍(lán)本。這些應(yīng)急運(yùn)行規(guī)程是針對(duì)正常功率運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況，其初始工況及電廠的系統(tǒng)配置與大修期間有很大的不同。因此，秦山三廠在商運(yùn)初期就著手開發(fā)針對(duì)大修期間可能發(fā)生的預(yù)期事故應(yīng)急運(yùn)行規(guī)程。根據(jù)大修期間機(jī)組狀態(tài)，對(duì)有可能發(fā)生嚴(yán)重影響熱阱及堆芯冷卻的事故進(jìn)行排序，編制了《冷態(tài)卸壓下失去RCW/RSW》《冷態(tài)卸壓下失去兩臺(tái)停冷泵》《冷態(tài)卸壓下手動(dòng)觸發(fā)ECC》《冷態(tài)卸壓下LOCA》四份針對(duì)性很強(qiáng)的事故處理應(yīng)急運(yùn)行規(guī)程。另外，針對(duì)主系統(tǒng)低水位運(yùn)行這一特殊工況，還編制了“低水位工況下失去一臺(tái)停冷泵后重新建立堆芯冷卻”的異常運(yùn)行規(guī)程。

為了使操縱員熟悉掌握機(jī)組大修期間可能發(fā)生的預(yù)期事故處理流程，在每次大修前都要組織大修機(jī)組的主控室操縱員在模擬機(jī)上進(jìn)行演練，演練內(nèi)容除了應(yīng)急事故處理，還包括一些不經(jīng)常進(jìn)行的操作，如建立低水位等。

（5）對(duì)大修期間的熱阱進(jìn)行分組管理

按照大修期間不同的運(yùn)行方式和熱阱配置安全原則，對(duì)機(jī)組大修期間的熱阱按照其功能和需投入的順序分成三類，即正常熱阱：停堆大修期間維持反應(yīng)堆日常冷卻的熱阱；備用熱阱：在正常熱阱不可用時(shí)能在規(guī)定時(shí)限內(nèi)投入使用的熱阱；應(yīng)急熱阱：事故工況下正常熱阱和備用熱阱不可用或在規(guī)定時(shí)限內(nèi)不能投入時(shí)用于堆芯緊急冷卻的熱阱。

不同熱阱對(duì)系統(tǒng)配置要求不一樣。正常熱阱指停堆冷卻泵+停堆冷卻熱交換器+設(shè)備循環(huán)冷卻水+重要海水系統(tǒng)，最終熱阱為大海。備用熱阱分為兩類。備用熱阱一：主泵強(qiáng)迫循環(huán)或自然循環(huán)+蒸汽發(fā)生器+輔助給水+大氣排放閥或蒸汽旁路閥或主蒸汽安全閥，最終熱阱為大氣；應(yīng)急熱阱指安注（ECC）中、低壓系統(tǒng)+安注熱交換器+設(shè)備循環(huán)冷卻水或應(yīng)急給水系統(tǒng)+重要海水系統(tǒng)，最終熱阱為大海。

停堆時(shí)間不同，堆芯余熱水平不同，技術(shù)規(guī)格書對(duì)備用熱阱的投入,即主系統(tǒng)開口封閉并開始充水規(guī)定了相應(yīng)的時(shí)限（見表1）。

秦山三廠《停堆大修期間核安全要求》規(guī)定，大修期間必須始終保持正常熱阱可用，至少一個(gè)備用熱阱能在規(guī)定時(shí)限內(nèi)投入，應(yīng)急熱阱手動(dòng)可用，如果不可用則需準(zhǔn)備相應(yīng)的應(yīng)急恢復(fù)方案。

通過對(duì)熱阱分組管理，就使熱阱的投入順序更能反映機(jī)組的實(shí)際狀態(tài)，同時(shí)也增加了縱深防御的層次。另外，分組類管理的方法還可以使應(yīng)急熱阱的投入導(dǎo)致主系統(tǒng)重水降級(jí)的概率降到最低，在充分考慮了電廠安全的前提下又考慮了電廠的經(jīng)濟(jì)性。

表1 技術(shù)規(guī)格書中各余熱水平下的規(guī)定時(shí)限Table 1 Time required to close the HTS openings and start to refill the HTS

（6）對(duì)保證停堆狀態(tài)、熱阱設(shè)備進(jìn)行定期檢查

對(duì)于重水堆機(jī)組，大修期間必須保證反應(yīng)堆始終處于足夠的停堆深度和堆芯的余熱導(dǎo)出。機(jī)組剛停下來，運(yùn)行人員就根據(jù)程序清單建立保證停堆狀態(tài)（GSS）的安全措施并掛牌，對(duì)于保證停堆狀態(tài)設(shè)備的任何改變都要通過主隔離變更的方式進(jìn)行嚴(yán)格審批。為了防止工作人員誤動(dòng)熱阱設(shè)備和方便檢查，大修不同階段對(duì)實(shí)際可用的熱阱設(shè)備進(jìn)行掛牌。大修期間每值需對(duì)GSS狀態(tài)和熱阱有效性進(jìn)行一次確認(rèn)并記錄，機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)改變前后必須對(duì)GSS狀態(tài)和熱阱有效性進(jìn)行確認(rèn)。

（7）重要節(jié)點(diǎn)采用大修指令進(jìn)行控制

大修期間一些重要控制點(diǎn)的釋放采用大修管理指令的形式進(jìn)行控制，確保相關(guān)工作經(jīng)過核實(shí)確認(rèn)都已完成，確保風(fēng)險(xiǎn)處于受控狀態(tài)。大修管理指令由與該指令直接相關(guān)的部門經(jīng)理起草，經(jīng)運(yùn)行、維修、技術(shù)、核安全經(jīng)理以及其他相關(guān)部門經(jīng)理審查，由大修指揮批準(zhǔn)后發(fā)布執(zhí)行[2]。當(dāng)班值長只有拿到大修管理指令后才能下令進(jìn)行相應(yīng)的操作。跟核安全相關(guān)的控制點(diǎn)有建立主系統(tǒng)低水位工況和大修后機(jī)組重新除毒達(dá)臨界。

釋放建立主系統(tǒng)低水位控制點(diǎn)時(shí)，運(yùn)行部門需確認(rèn)建立主系統(tǒng)低水位運(yùn)行必須投用的系統(tǒng)已投入運(yùn)行，導(dǎo)致正常熱阱、備用熱阱和應(yīng)急熱阱不可用的工作票已終結(jié)或停止；維修部門確認(rèn)低水位前需要完成的大修工作已完成；核安全部門獨(dú)立審查確認(rèn)低水位運(yùn)行期間熱阱相關(guān)的系統(tǒng)滿足《機(jī)組大修核安全管理細(xì)則》要求，最終由大修執(zhí)行指揮簽發(fā)大修管理指令釋放控制點(diǎn)。

大修后期，國家核安全局會(huì)根據(jù)電廠的申請(qǐng)組織專家從外部進(jìn)行臨界前檢查，在確認(rèn)滿足反應(yīng)堆啟動(dòng)條件后會(huì)頒發(fā)臨界控制點(diǎn)釋放證書允許電廠重啟反應(yīng)堆。作為電廠內(nèi)部控制，需維修、技術(shù)部門確認(rèn)與臨界相關(guān)系統(tǒng)的大修工作已經(jīng)結(jié)束，系統(tǒng)、設(shè)備功能滿足設(shè)計(jì)要求，附上詳細(xì)的支持臨界的系統(tǒng)清單，對(duì)于不影響機(jī)組臨界的遺留項(xiàng)目則注明將在相應(yīng)里程碑節(jié)點(diǎn)前完成。運(yùn)行部門則確認(rèn)與臨界相關(guān)的安全相關(guān)系統(tǒng)監(jiān)督試驗(yàn)都已經(jīng)全部執(zhí)行完成，機(jī)組不存在影響反應(yīng)堆臨界的LCO限制和缺陷，核安全部門對(duì)機(jī)組的LCO限制進(jìn)行審查，確認(rèn)不存在影響反應(yīng)堆臨界的限制條件，最終由大修執(zhí)行指揮簽發(fā)大修管理指令釋放控制點(diǎn)。

（8）重大專項(xiàng)采用項(xiàng)目組的方式運(yùn)作

對(duì)于一些重大項(xiàng)目，秦山三廠在大修準(zhǔn)備階段成立專項(xiàng)組，負(fù)責(zé)大修準(zhǔn)備、實(shí)施，直至大修后總結(jié)按照項(xiàng)目管理的方式運(yùn)作。如安全殼泄漏率試驗(yàn)、主泵電機(jī)更換、鈷調(diào)節(jié)棒更換、設(shè)備冷卻水系統(tǒng)的停復(fù)役操作等等，這些專項(xiàng)的實(shí)施不僅有利于保證責(zé)任的落實(shí)以及提高大修期間的實(shí)施效率，更為重要的是由于采用專項(xiàng)組的形式，準(zhǔn)備會(huì)更加充分，實(shí)施過程人員相對(duì)固定，更加有利于大修期間的風(fēng)險(xiǎn)管控。

（9）核安全監(jiān)督常態(tài)化

大修期間，電廠的核安全監(jiān)督部門根據(jù)法規(guī)，技術(shù)規(guī)格書及《秦山三廠機(jī)組大修核安全管理細(xì)則》對(duì)大修期間與核安全相關(guān)的重要檢修活動(dòng)、機(jī)組工況、熱阱狀態(tài)實(shí)施及管理情況進(jìn)行日常監(jiān)督，確認(rèn)三道屏障的完整性及堆芯熱阱的有效性。另外，每次大修電廠的核安全監(jiān)督部門還會(huì)對(duì)保證停堆狀態(tài)的執(zhí)行情況、主系統(tǒng)低水位進(jìn)入及退出情況以及其他一些重要檢修活動(dòng)實(shí)施專項(xiàng)監(jiān)督，對(duì)大修期間的部分安全系統(tǒng)試驗(yàn)進(jìn)行見證或檢查。

（10）堆物理人員跟蹤反應(yīng)堆重啟動(dòng)過程

秦山三廠大修后機(jī)組啟動(dòng)需要經(jīng)歷從啟動(dòng)儀表監(jiān)測堆內(nèi)通量上升到液體區(qū)域控制系統(tǒng)（反應(yīng)性控制系統(tǒng)）控制下達(dá)到臨界，整個(gè)過程需要持續(xù)30 h左右。過程中，操縱員需要多次設(shè)定啟動(dòng)儀表計(jì)數(shù)率設(shè)定值以及反應(yīng)性控制系統(tǒng)中的功率設(shè)定值。為了降低反應(yīng)堆除毒達(dá)臨界過程中非計(jì)劃臨界等風(fēng)險(xiǎn)，在每次大修后的機(jī)組啟動(dòng)時(shí)都會(huì)安排反應(yīng)堆物理人員在主控室跟蹤操縱員重啟反應(yīng)堆，對(duì)這種不經(jīng)常進(jìn)行的高風(fēng)險(xiǎn)操作提供技術(shù)指導(dǎo)，保證反應(yīng)堆重啟動(dòng)過程安全。

5 結(jié)束語

秦山三廠結(jié)合重水堆機(jī)組特點(diǎn)，對(duì)機(jī)組大修期間的核安全風(fēng)險(xiǎn)采取了一系列的管理措施，上述內(nèi)容也僅是其中一些主要措施。商運(yùn)以來，秦山三廠已累計(jì)完成13次機(jī)組大修，從未因?yàn)榻M織管理不到位而發(fā)生影響核安全的運(yùn)行事件。實(shí)踐證明，這些風(fēng)險(xiǎn)管理措施是行之有效的。然而，核無小事，安全問題怎么強(qiáng)化都不過分，秦山三廠從管理人員到普通員工，仍然需要借鑒國內(nèi)外同行的良好實(shí)踐，不斷完善大修期間的核安全管理手段和方法，使大修期間的核安全風(fēng)險(xiǎn)得到更好的管控。

[1] 劉衛(wèi)華. 重水堆大修期間的核安全要求及管理[J]. 核動(dòng)力運(yùn)行研究，2005，18（1）：125-129.(LIU Weihua. Nuclear safety requirement and management of CANDU unit during outage[J], Research of Nuclear Power Operation, 2005, 18 (1)：125-129.)

[2] 顧軍，張振華. 秦山坎杜重水堆1號(hào)機(jī)組首次停堆大修準(zhǔn)備與組織管理[J]. 核動(dòng)力運(yùn)行研究，2005，18（1）：111-117.(GU Jun, ZHANG Zhen-hua. Preparation and Organization Management for the First Outage of Qinshan-NPP3[J], Research of Nuclear Power Operation, 2005, 18(1)：111-117.)

[3] WANO-GL2008-01.核電廠大修管理導(dǎo)則[S]. (WANO-GL2008-01. Guideline for the Management of Planned Outages at Nuclear Power Plant.)

Nuclear Safety Risk Control in the Outage of CANDU Unit

WU Ming-liang，ZHENG Jian-hua
(CNNC Nuclear Power Operations Management Co.，Ltd.，Haiyan of Zhejiang Prov. 314300, China)

Nuclear fuel remains in the core during the outage of CANDU unit, but there are still nuclear safety risks such as reactor accidental criticality, fuel element failure due to inability to properly remove residual heat. Furthermore, these risks are aggravated by the weakening plant system configuration and multiple cross operations during the outage. This paper analyzes the phases where there are potential nuclear safety risks on the basis of the typical critical path arrangement of the outage of Qinshan NPP 3 and introduces a series of CANDU-specific risk control measures taken during the past plant outages to ensure nuclear safety during the unit outage.

CANDU unit；outage；nuclear safety；risk management

TM623Article character：A

：1674-1617(2014)04-0359-06

TM623

：A

：1674-1617(2014)04-0359-06

2014-08-25

吳明亮（1975—），男，浙江慶元人，高級(jí)工程師，碩士，從事核電廠運(yùn)行，多次參與重水堆機(jī)組大修準(zhǔn)備和實(shí)施工作。