莊毅 賴陶陶

(中國原子能科學(xué)研究院,北京 102413)

CARR工程設(shè)計準則的編制

莊毅 賴陶陶

(中國原子能科學(xué)研究院,北京 102413)

建立恰當、完整、自洽的設(shè)計標準體系對中國先進研究堆（CARR）的設(shè)計建造具有重要意義。為提供中國先進研究堆（CARR）設(shè)計與審評的依據(jù)， CARR工程設(shè)計部編制了31篇設(shè)計準則，包括總體性設(shè)計準則6篇，重要物項設(shè)計準則25篇，就覆蓋范圍而言，其所包括的31篇設(shè)計準則并不完全，所缺部分均遵循我國有關(guān)核安全規(guī)定的基本原則及有關(guān)標準進行。

中國先進研究堆 設(shè)計準則

建立恰當、完整、自洽的設(shè)計標準體系對中國先進研究堆（CARR）的設(shè)計建造具有重要意義。為了滿足CARR工程設(shè)計和審評的需要，為了滿足了工程建設(shè)的需要，為了完善中國先進研究堆（CARR）的標準體系，CARR設(shè)計部編制了中國先進研究堆設(shè)計準則。

1 CARR設(shè)計準則的編制

1.1 目的

研究性反應(yīng)堆是利用中子進行基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的重要工具，也是生產(chǎn)放射性同位素和輻照、考驗多種材料的不可缺少的核設(shè)施，它在原子能科學(xué)的發(fā)展中起過并仍將繼續(xù)起著重要作用。

建立恰當、完整、自洽的設(shè)計標準體系對中國先進研究堆（CARR）的設(shè)計建造具有重要意義。

建立設(shè)計標準體系是設(shè)計單位重要的基本建設(shè)。設(shè)計標準體系是設(shè)計單位正規(guī)化、標準化、現(xiàn)代化的核心和基礎(chǔ)。

設(shè)計標準體系是統(tǒng)一設(shè)計思想，判別技術(shù)是非，進行正確策略的基本依據(jù)。通過標準體系的建立與實施可以提高設(shè)計人員的安全素養(yǎng)與質(zhì)量意識，從而保證CARR的設(shè)計在安全上達到當代核安全水平，在技術(shù)上達到世界先進水平。

全面正確地執(zhí)行標準體系的要求，按合理的設(shè)計程序、恰當?shù)陌踩珳蕜t、標準的格式和內(nèi)容進行設(shè)計是達到預(yù)定設(shè)計質(zhì)量的必要條件，同時也有利于順利通過設(shè)計審查與安全審評，從而加速CARR的設(shè)計建造進程。

CARR設(shè)計將根據(jù)自己建立的設(shè)計標準體系作為審評設(shè)計成品、考核各部門、各級設(shè)計人員工作的水平和質(zhì)量的一項重要依據(jù)。

1.2 編制依據(jù)

設(shè)計準則的編制遵循國家核安全局所發(fā)布的研究堆設(shè)計安全規(guī)定HAF1000-1。

設(shè)計準則編寫中參考了核電廠相應(yīng)的標準(關(guān)于核電廠的核安全法規(guī)HAF系列，國家標準GB系列和核行業(yè)標準EJ系列，以及某些國外標準)。在作這一類參考性編寫中，要注意核電廠和研究堆在規(guī)模、放射性物質(zhì)總量、安全特性等各方面的差異。

設(shè)計準則的編寫還參考了“200MW核供熱站設(shè)計準則”、“八七一工程反應(yīng)堆設(shè)計安全準則”、“中國實驗快堆設(shè)計準則”。

設(shè)計準則的編寫還吸取了中國重水研究堆多年運行、大修改建以及871援阿工程設(shè)計、制造、建造、調(diào)試、運行的經(jīng)驗。

1.3 準則的選定

CARR工程設(shè)計涉及多個工程技術(shù)領(lǐng)域，準則編寫不可能包羅工程設(shè)計的所有方面。為了較大范圍覆蓋設(shè)計的各個部分以便于指導(dǎo)設(shè)計，選定下列兩類設(shè)計準則：

總體性設(shè)計準則，它將涉及多個工藝系統(tǒng)的設(shè)計，包括有：

Q/ZYY031.01 —2000B～ Q/ZYY031.06—2000B

重要物項設(shè)計準則，它是就堆的主要工藝系統(tǒng)設(shè)計提出安全要求，包括有：

Q/ZYY031.07—2000B～Q/ZYY031.30—2000B

對于帶普遍性的設(shè)計要求，因存在現(xiàn)成的可參考標準，一般不另行編寫。

對于一些輔助系統(tǒng)，在設(shè)計中與安全有關(guān)的要求可參照上述準則的規(guī)定，不再另行制定準則。

這套準則之間是密切聯(lián)系的，內(nèi)容上相互補充，設(shè)計者在執(zhí)行某一準則時要參照其它有關(guān)準則，不應(yīng)孤立地看待任何其中的一個。

1.4 準則的編排順序

CARR設(shè)計準則的編排順序，首先是總體性設(shè)計準則，而后為重要物項的設(shè)計準則。在重要物項的設(shè)計準則中，首先編排堆本體設(shè)計準則，其次是反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)及其他各回路系統(tǒng)，最后為其他輔助系統(tǒng)和構(gòu)筑物的設(shè)計準則。

1.5 準則的修訂

CARR設(shè)計準則進過兩次修訂，共三個版本，分別為Q/ZYY031.01—1999～Q/ZYY031.30—1999；Q/ZYY031.01—2000A～Q/ZYY031.30—2000A；Q/ZYY031.01—2000B～Q/ZYY031.30—2000B。其中2000B版為現(xiàn)執(zhí)行版本。

1.6 準則的增補

為滿足CARR冷中子源裝置設(shè)計和審評的需要，2003年增加CARR冷中子源裝置總體設(shè)計準則Q/ZYY 031.XX-2003。

1.7 特別說明

CARR工程設(shè)計準則所包括的31篇設(shè)計準則并不完全，所缺部分均遵循我國有關(guān)核安全規(guī)定的基本原則及有關(guān)標準進行。

2 與當前國內(nèi)外同類研究、同類技術(shù)的綜合比較

CARR設(shè)計部所采用和建立的設(shè)計標準體系是根據(jù)中國核標準體系與中國核安全規(guī)章分類模式建立的，它分成如下層次：

法律——由全國人民代表大會通過，以中華人民共和國主席令公布。

法規(guī)——我國的核安全法規(guī)稱為安全規(guī)定。核安全規(guī)定是規(guī)定核安全目標和基本安全要求的規(guī)章。經(jīng)國務(wù)院授權(quán)，國家核安全局批準發(fā)布，具有法律約束力。

導(dǎo)則——核安全導(dǎo)則是說明或補充核安全規(guī)定或推薦方法和程序的指導(dǎo)性文件。

技術(shù)標準——屬國家技術(shù)標準體系，按國家標準分類辦法執(zhí)行。與核安全直接有關(guān)的標準，應(yīng)報國家核安全局審查并備案。

目前在國際上核電站的設(shè)計、制造、建造、調(diào)試和運行具有一套完整的法規(guī)、導(dǎo)則和標準。與此相比，對研究堆設(shè)計，目前尚無系統(tǒng)的、配套的、可供遵循的法規(guī)、導(dǎo)則和標準體系。我國也不例外。這并不是因研究堆的安全無足輕重，相反，研究堆的安全對于環(huán)境的安全至關(guān)重要。只是由于研究堆堆型繁多，建造的目的和研究對象不盡相同，功率和其它運行參數(shù)、使用的燃料和采用的工藝系統(tǒng)差別很大，難以對研究堆用完全統(tǒng)一普遍適用的標準作出具體的規(guī)定。

根據(jù)我國核標準的現(xiàn)狀，為完整中國先進研究堆標準體系，CARR除采用了適用的現(xiàn)有法律、法規(guī)、標準外，自己還制定了部分標準?，F(xiàn)編制的中國先進研究堆（CARR）設(shè)計準則屬于編寫的導(dǎo)則級文件。

鑒于上述原因，CARR工程除遵循國家核安全局頒布的HAF1000-1研究堆設(shè)計安全規(guī)定外，有必要針對CARR工程的特點并參照我國核工業(yè)標準EJ310～345—88 壓水堆核電廠設(shè)計準則有關(guān)部分作為參考藍本，參考我國核電廠核安全法規(guī)HAF體系中安全規(guī)定與導(dǎo)則、《200MW核供熱站設(shè)計準則》、《八七一工程反應(yīng)堆設(shè)計安全準則》，吸取101重水研究堆多年運行、大修改建以及871援阿工程設(shè)計、制造、建造、調(diào)試、運行的經(jīng)驗，特編制了可供安全設(shè)計使用的《中國先進研究堆設(shè)計準則》。《準則》對CARR工程的主要設(shè)計方面和主要工藝系統(tǒng)的安全設(shè)計原則、安全目標和安全要求作較具體的闡述，使設(shè)計者對CARR工程的安全原則有一個具體的、重點的了解。至于如何達到這些安全目標和貫徹這些安全原則，?準則?沒有過多的限制，給設(shè)計者選擇具體途徑留有余地。

3 CARR設(shè)計準則的特點

建立恰當、完整、自洽的設(shè)計體系對中國先進研究堆（CARR）的設(shè)計建造具有重要意義?！稖蕜t》的編制有如下特點：(1)自主創(chuàng)新：CARR屬自主設(shè)計，又無嚴格意義上的參考堆型，沒有現(xiàn)成的設(shè)計準則可以借鑒，《準則》的自主獨立編制具有創(chuàng)新性，完善了CARR工程的設(shè)計體系，滿足了工程設(shè)計和審評的迫切需要，滿足了工程建設(shè)的迫切需要。(2)嚴謹適用：《準則》遵循我國發(fā)布的有關(guān)法規(guī)和導(dǎo)則，并以我國核工業(yè)標準EJ310～345—88 《壓水堆核電廠設(shè)計準則》有關(guān)部分作為參考藍本，參考了“200MW核供熱站設(shè)計準則”、“八七一工程反應(yīng)堆設(shè)計安全準則”、“中國實驗快堆設(shè)計準則”，吸取101重水研究堆多年運行、大修改建以及871援阿工程設(shè)計、制造、建造、調(diào)試、運行的經(jīng)驗并結(jié)合CARR自身的特點編制而成?！稖蕜t》比其它現(xiàn)行的標準更適合CARR。(3)全面科學(xué)：《準則》共31篇，對CARR工程的主要設(shè)計方面和主要工藝系統(tǒng)的安全設(shè)計原則、安全目標和安全要求作較具體的闡述，使設(shè)計者對CARR工程的安全原則有一個具體的、重點的了解。準則 對如何達到安全目標和如何貫徹安全原則，沒有過多的限制，給設(shè)計者選擇具體途徑留有余地。

4 《準則》的經(jīng)濟效益與社會效益

《準則》是達到預(yù)定設(shè)計質(zhì)量的必要條件，有利于順利通過設(shè)計審查與安全審評，保證了工程進度，從而加速CARR的設(shè)計建造進程。準則 保證CARR工程設(shè)計既滿足安全要求，又考慮制造、維修和運行的可行性，達到節(jié)省投資的目的。

CARR工程設(shè)計人員以《準則》為指導(dǎo)原則，編制了CARR工程相關(guān)的技術(shù)條件，完成了初步設(shè)計、初步安全分析報告、施工設(shè)計、最終安全分析報告編制的工作，完成了CARR工程相關(guān)的設(shè)計審查和安全審評，目前CARR已完成安裝、調(diào)試并于2010年4月首次臨界，現(xiàn)正為提升功率運行進行準備。

《準則》已被吸收為中國原子能科學(xué)研究院企業(yè)標準。

[1]李林等.先進反應(yīng)堆并行設(shè)計方法的初步研究.《核動力工程》,2003.10新堆與研究堆專業(yè)委員會第五屆學(xué)術(shù)報告會論文專輯.

[2]唐文忠.日本研究堆設(shè)計和安全分析.《核動力工程》,2003.10新堆與研究堆專業(yè)委員會第五屆學(xué)術(shù)報告會論文專輯.