陳志鵬，陳福冰，石 磊，李 富，王海濤

（清華大學(xué) 核能與新能源技術(shù)研究院，先進(jìn)核能技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，先進(jìn)反應(yīng)堆工程與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084）

我國(guó)正在開(kāi)展高溫氣冷堆核電站示范工程（HTR-PM）的設(shè)計(jì)和建造工作，高溫氣冷堆核動(dòng)力廠（HTGR NPP）法規(guī)、導(dǎo)則及安全審查技術(shù)的研究是重大專項(xiàng)的重要組成部分，《高溫氣冷堆核動(dòng)力廠安全評(píng)價(jià)與驗(yàn)證》是擬編制的核安全導(dǎo)則之一。

目前，我國(guó)針對(duì)輕水堆核動(dòng)力廠（LWR NPP）已建立了一套與國(guó)際水平接軌的核安全法規(guī)體系。而對(duì)于LWR NPP 的安全評(píng)價(jià)及其獨(dú)立驗(yàn)證，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）發(fā)布了專門(mén)的核安全導(dǎo)則，美國(guó)核管理委員會(huì)（NRC）則制定了不同層次的法規(guī)文件，歐洲技術(shù)安全組織網(wǎng)絡(luò)（ETSON）也出版了專門(mén)的技術(shù)報(bào)告。因而，深入分析LWR NPP 安全評(píng)價(jià)及其獨(dú)立驗(yàn)證方面的文件，對(duì)《高溫氣冷堆核動(dòng)力廠安全評(píng)價(jià)與驗(yàn)證》的編制有重要的參考意義，本文即對(duì)此進(jìn)行深入分析。

1 安全評(píng)價(jià)與獨(dú)立驗(yàn)證的定義及關(guān)系

按照IAEA 以及我國(guó)核安全法規(guī)的定義，安全評(píng)價(jià)是核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)單位在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中為滿足所有相關(guān)安全要求而進(jìn)行的全面而綜合的研究工作。安全評(píng)價(jià)包括但不限于安全分析，后者的目的是借助適當(dāng)?shù)姆治龉ぞ呓⒉⒋_認(rèn)安全重要物項(xiàng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在評(píng)價(jià)核動(dòng)力廠的安全特性時(shí)，通常使用兩種相互平衡和相互補(bǔ)充的安全分析方法，即確定論和概率論，前者亦稱事故分析。

核動(dòng)力廠的設(shè)計(jì)工作應(yīng)依據(jù)質(zhì)量保證大綱進(jìn)行，必須制定控制措施從而驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)。此種設(shè)計(jì)驗(yàn)證在設(shè)計(jì)單位內(nèi)部進(jìn)行，但必須由未參加原設(shè)計(jì)的人員或小組進(jìn)行。而安全評(píng)價(jià)的獨(dú)立驗(yàn)證是由營(yíng)運(yùn)單位完成或在其名義下完成的工作，參與人員必須獨(dú)立于原有的設(shè)計(jì)人員和安全評(píng)價(jià)人員。簡(jiǎn)言之，設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、安全評(píng)價(jià)均由設(shè)計(jì)單位本身負(fù)責(zé)，而安全評(píng)價(jià)的獨(dú)立驗(yàn)證則由營(yíng)運(yùn)單位負(fù)責(zé)。

核動(dòng)力廠的設(shè)計(jì)是一個(gè)依據(jù)質(zhì)量保證大綱不斷深入和完善的迭代過(guò)程，安全評(píng)價(jià)與獨(dú)立驗(yàn)證均是這一迭代過(guò)程的組成部分，如圖1所示。在設(shè)計(jì)過(guò)程的一些階段，如建造前或首次裝料前，設(shè)計(jì)工作將被凍結(jié)，在此期間需完成安全分析報(bào)告，以描述到此時(shí)為止所完成的設(shè)計(jì)和安全評(píng)價(jià)。

圖1 我國(guó)核安全法規(guī)體系中安全評(píng)價(jià)與獨(dú)立驗(yàn)證的關(guān)系Fig.1 Relationship of safety assessment and independent verification in China's nuclear safety regulations system

2 相關(guān)法規(guī)的發(fā)展與現(xiàn)狀

2.1 國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)

IAEA 一直致力于建立一套國(guó)際社會(huì)廣泛認(rèn)可的核安全法規(guī)體系。從1996 年開(kāi)始，IAEA 開(kāi)始發(fā)展安全標(biāo)準(zhǔn)叢書(shū)（SSS），以全面更新和取代之前出版的安全叢書(shū)（SS）。SSS縱向分3個(gè)層次，即安全基本法則、安全要求和安全導(dǎo)則［1］。

2000年，IAEA 發(fā)布了安全要求“Safety of Nuclear Power Plants：Design”（NS-R-1）。NS-R-1考慮了核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全要求的各種發(fā)展，提出了許多新的安全要求［2］。一重要的變化是NS-R-1 增加了第3 章“安全管理要求”，內(nèi)容包括管理職責(zé)、設(shè)計(jì)管理、經(jīng)驗(yàn)證的工程實(shí)踐、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和安全研究、安全評(píng)價(jià)、獨(dú)立驗(yàn)證以及質(zhì)量保證等方面的要求。

為 給NS-R-1 提 供 技 術(shù) 支 撐，IAEA 于2001年發(fā)布了安全導(dǎo)則“Safety Assessment and Verification for Nuclear Power Plants”（NS-G-1.2），就如何滿足安全評(píng)價(jià)和獨(dú)立驗(yàn)證的要求提供了指導(dǎo)性意見(jiàn)。NS-G-1.2明確并統(tǒng)一了安全評(píng)價(jià)、安全分析和獨(dú)立驗(yàn)證等術(shù)語(yǔ)的定義，概述了設(shè)計(jì)過(guò)程中這些活動(dòng)之間的關(guān)系，并給出了針對(duì)以下方面的關(guān)鍵建議：對(duì)安全重要的工程技術(shù)方面進(jìn)行安全評(píng)價(jià)；對(duì)核動(dòng)力廠進(jìn)行安全分析；對(duì)核動(dòng)力廠的安全評(píng)價(jià)進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)證。

2006年，IAEA 頒布了新的安全基本法則“Fundamental Safety Principles”（SF-1）。這一安全標(biāo)準(zhǔn)的重要發(fā)展促使IAEA 于2008年發(fā)布了安全標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期結(jié)構(gòu)［3］，如圖2所示。目前，IAEA 的安全標(biāo)準(zhǔn)正在向這一長(zhǎng)期結(jié)構(gòu)過(guò)渡。

SF-1的安全原則3——對(duì)安全的領(lǐng)導(dǎo)和管理指出：必須根據(jù)分級(jí)方案對(duì)所有設(shè)施和活動(dòng)的安全進(jìn)行評(píng)價(jià)。為此，IAEA 于2009年發(fā)布了一般安全要求“Safety Assessment for Facilities and Activities”（GSR Part 4），從內(nèi)容上取代了原來(lái)的導(dǎo)則NS-G-1.2。該文件將安全評(píng)價(jià)的范圍擴(kuò)展到所有設(shè)施和活動(dòng)，并規(guī)定了安全評(píng)價(jià)的過(guò)程和要素以及安全分析必須滿足的要求。除安全評(píng)價(jià)外，GSR Part 4 也明確規(guī)定：營(yíng)運(yùn)單位必須在對(duì)安全評(píng)價(jià)進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)證后再利用這些安全評(píng)價(jià)或?qū)⑵涮峤唤o監(jiān)管機(jī)構(gòu)。

在核動(dòng)力廠的設(shè)計(jì)方面，IAEA 于2012年發(fā)布了新的安全要求“Safety of Nuclear Power Plants：Design”（SSR-2／1），取代了之前的NSR-1。SSR-2／1將設(shè)計(jì)安全上升為安全原則之一，關(guān)于安全評(píng)價(jià)的規(guī)定成為了核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)必須滿足的主要技術(shù)要求之一。和NS-R-1不同的是，SSR-2／1并未提及營(yíng)運(yùn)單位對(duì)安全評(píng)價(jià)進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)證的要求，原因可能是這一要求已在普遍適用的GSR Part 4中作了規(guī)定。

2.2 中國(guó)

國(guó)家核安全局負(fù)責(zé)我國(guó)民用核設(shè)施的安全監(jiān)督管理，并建立了一套與國(guó)際水平接軌的核安全法規(guī)體系［4］，如圖3所示。

圖2 IAEA 安全標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期結(jié)構(gòu)Fig.2 Long-term structure of IAEA safety standards

圖3 我國(guó)的核安全法規(guī)體系Fig.3 Nuclear safety regulations system of China

國(guó)家核安全局于1991 年發(fā)布了HAF102《核電廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定》；2002年，又發(fā)布了《新建核電廠設(shè)計(jì)中幾個(gè)重要安全問(wèn)題的技術(shù)政策》，作為HAF102（1991）在某些方面的一些原則性延伸［5］，該文件在其設(shè)計(jì)管理一節(jié)中首次提出了有關(guān)安全評(píng)價(jià)和獨(dú)立驗(yàn)證方面的要求。2004年，核安全局修訂了HAF102（1991），并發(fā)布了HAF102《核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定》［6］。HAF102（2004）在其第3章安全管理要求中明確提出：必須進(jìn)行全面的安全評(píng)價(jià)；營(yíng)運(yùn)單位必須保證由未參與相關(guān)設(shè)計(jì)的個(gè)人或團(tuán)體對(duì)安全評(píng)價(jià)進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)證。關(guān)于獨(dú)立驗(yàn)證，核安全局在2007年發(fā)布的《第二代改進(jìn)型核電項(xiàng)目核安全審評(píng)原則》中又作了進(jìn)一步的陳述。

為完善HAF102（2004）的下層導(dǎo)則，核安全局于2006年出版了HAD102／17《核動(dòng)力廠安全評(píng)價(jià)與驗(yàn)證》，為設(shè)計(jì)單位在初始設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)修改過(guò)程中對(duì)核動(dòng)力廠進(jìn)行安全評(píng)價(jià)提出了建議，并為營(yíng)運(yùn)單位對(duì)上述安全評(píng)價(jià)進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)證提出了建議。

2.3 美國(guó)

根據(jù)1974年的能源重組法，NRC 負(fù)責(zé)美國(guó)民用核能安全的監(jiān)管。美國(guó)的核安全法規(guī)也呈金字塔結(jié)構(gòu)：頂層法案中，最重要的是1954年的原子能法；第2層是美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)（CFR），核安全法規(guī)體系匯編于CFR 第10篇；第3層包含了不同系列的文件，如管理導(dǎo)則（RG）、檢查手冊(cè)（IM）等。

根據(jù)10CFR 50“Domestic Licensing of Production and Utilization Facilities”的規(guī)定，NRC 早期對(duì)核動(dòng)力廠的許可證實(shí)行二步法管理程序，“建造許可證（CP）”申請(qǐng)者和“運(yùn)行許可證（OL）”申請(qǐng)者分別應(yīng)提交初步安全分析報(bào)告（PSAR）和 最 終 安 全 分 析 報(bào) 告（FSAR）。10CFR 50.34對(duì)安全分析報(bào)告的內(nèi)容和技術(shù)信息提出了最低限度的要求，其中包括對(duì)整個(gè)核設(shè)施的安全評(píng)價(jià)。而10CFR 50的附錄B“Quality Assurance Criteria for Nuclear Power Plants and Fuel Reprocessing Plants”則規(guī)定了核動(dòng)力廠的質(zhì)保標(biāo)準(zhǔn)，其要求建立設(shè)計(jì)控制措施，這實(shí)際上是提出了設(shè)計(jì)驗(yàn)證的要求和方法。基于10CFR 50的要求，NRC于1978年發(fā)布了管理導(dǎo)則RG 1.70“Standard Format and Content of Safety Analysis Reports for Nuclear Power Plants”，對(duì)安全分析報(bào)告的格式和內(nèi)容作了詳細(xì)規(guī)定，其第17章指出，PSAR 應(yīng)對(duì)用來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)充分性的措施進(jìn)行描述，比如設(shè)計(jì)審查、使用其他計(jì)算方法、開(kāi)展鑒定試驗(yàn)?？煽吹?，這與10CFR 50附錄B的精神是一致的。

1981年，NRC 要求當(dāng)時(shí)新近取得運(yùn)行許可證的核電廠通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)的技術(shù)審查來(lái)保證他們的設(shè)計(jì)符合NRC的監(jiān)管要求以及FSAR 中的設(shè)計(jì)承諾。這些技術(shù)審查被稱之為獨(dú)立設(shè)計(jì)驗(yàn)證計(jì)劃（IDVP），它是對(duì)許可證持有者原有質(zhì)保大綱的補(bǔ)充。NRC 一開(kāi)始要求技術(shù)審查由完全獨(dú)立于許可證持有者及其設(shè)計(jì)承包商的單位來(lái)實(shí)施，后來(lái)亦允許許可證持有者選擇獨(dú)立于原設(shè)計(jì)的內(nèi)部人員來(lái)開(kāi)展。除IDVP 外，NRC也對(duì)設(shè)計(jì)的技術(shù)充分性開(kāi)展一定數(shù)量的、獨(dú)立的直接檢查，這些活動(dòng)稱為綜合設(shè)計(jì)檢查（IDIs），其內(nèi)容和IDVP 有相似之處。NRC 對(duì)IDVP和IDIs的規(guī)定集中于檢查手冊(cè)和檢查程序（IP）等文件，如IMC 2530（1985）、IMC 2535（1989）和IP 93814（2010）。

2.4 歐洲

在國(guó)際社會(huì)日益關(guān)注核安全和核安保的背景下，歐洲主要有核國(guó)家的技術(shù)安全組織（TSOs），即各國(guó)核安全監(jiān)管當(dāng)局的技術(shù)支持組織，于2006 年共同成立了ETSON，目前有8個(gè)成員。

2013年，ETSON 發(fā)布了其關(guān)于安全評(píng)價(jià)的指南“Safety Assessment Guide（SAG）”，該安全評(píng)價(jià)指南的目標(biāo)是，制定用于ETSON 成員組織的協(xié)調(diào)一致的安全評(píng)價(jià)方法論，以保證安全評(píng)價(jià)具有共同的質(zhì)量，并使得安全評(píng)價(jià)具有更高的可信度。SAG 陳述了安全評(píng)價(jià)的目的；提出了安全評(píng)價(jià)的要求，如承擔(dān)評(píng)價(jià)任務(wù)的專家、組織的獨(dú)立性和可勝任性，評(píng)價(jià)過(guò)程的透明性和可追朔性，開(kāi)展評(píng)價(jià)的方法；描述了安全評(píng)價(jià)的一般過(guò)程，其中包括對(duì)安全評(píng)價(jià)的獨(dú)立驗(yàn)證。

SAG 的下層是一系列特定的技術(shù)安全評(píng)價(jià)指南（TSAG），用于對(duì)安全重要的特定技術(shù)領(lǐng)域，如運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的反饋、人因的評(píng)估、嚴(yán)重事故的預(yù)防等。

3 現(xiàn)有法規(guī)的適用性分析

通過(guò)對(duì)IAEA、我國(guó)、NRC 和ETSON 有關(guān)輕水堆核動(dòng)力廠安全評(píng)價(jià)與獨(dú)立驗(yàn)證的法規(guī)的調(diào)研，確定了適用于《高溫氣冷堆核動(dòng)力廠安全評(píng)價(jià)與驗(yàn)證》的或可為其提供參考的法規(guī)，形成了以下看法和建議。

1）HAF102（2004）中有關(guān)安全評(píng)價(jià)和獨(dú)立驗(yàn)證的安全要求，所涉及的大多是管理和程序方面的工作，因而適用于各種類型的核動(dòng)力廠。因此，作為HAF102（2004）的下層導(dǎo)則，HAD102／17（2006）為《高溫氣冷堆核動(dòng)力廠安全評(píng)價(jià)與驗(yàn)證》從格式和內(nèi)容上提供了范本。IAEA 安全標(biāo)準(zhǔn)叢書(shū)中，雖然NS-G-1.2已經(jīng)由GSR Part 4所取代，但它是HAD102／17（2006）的藍(lán)本。HAD102／17（2006）和NS-G-1.2中的大部分建議都是通用的，并適用于所有類型的反應(yīng)堆。但導(dǎo)則中也有一部分特殊建議和范例主要用于水冷反應(yīng)堆。另外，有關(guān)安全評(píng)價(jià)的具體方面、安全分析的具體方法、獨(dú)立驗(yàn)證采用的方式，高溫氣冷堆核動(dòng)力廠可能因其自身特點(diǎn)而有所變化。所以，參考時(shí)需要仔細(xì)研究、區(qū)分具體建議的適用對(duì)象，并結(jié)合高溫氣冷堆自身的特點(diǎn)來(lái)修正、替換具體的建議。

2）ETSON 的安全評(píng)價(jià)指南SAG，其邏輯、內(nèi)容與NS-G-1.2以及HAD102／17（2006）非常相似，SAG 關(guān)于安全評(píng)價(jià)的要求、開(kāi)展評(píng)價(jià)的方法、安全評(píng)價(jià)的一般過(guò)程以及安全評(píng)價(jià)的獨(dú)立驗(yàn)證的論述可為《高溫氣冷堆核動(dòng)力廠安全評(píng)價(jià)與驗(yàn)證》提供頂層認(rèn)知和指導(dǎo)。

3）NRC 的法規(guī)是以法律觀點(diǎn)編撰而成，不同于我們熟悉的工程邏輯，有關(guān)安全評(píng)價(jià)與獨(dú)立驗(yàn)證的內(nèi)容散布于不同層次的文件。NRC 并不要求營(yíng)運(yùn)單位開(kāi)展安全評(píng)價(jià)的獨(dú)立驗(yàn)證工作，法規(guī)中有關(guān)獨(dú)立驗(yàn)證的內(nèi)容更多指質(zhì)保體系下設(shè)計(jì)單位開(kāi)展的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，因而與本文討論的安全評(píng)價(jià)的獨(dú)立驗(yàn)證并不相同。當(dāng)然，有關(guān)設(shè)計(jì)驗(yàn)證的具體內(nèi)容和方法仍可為安全評(píng)價(jià)的獨(dú)立驗(yàn)證提供一些參考。

結(jié)合上述適用性分析，初步確定了《高溫氣冷堆核動(dòng)力廠安全評(píng)價(jià)與驗(yàn)證》的章節(jié)安排和主要內(nèi)容，并列于表1。

表1 《高溫氣冷堆核動(dòng)力廠安全評(píng)價(jià)與驗(yàn)證》的章節(jié)和內(nèi)容Table 1 Chapter and content of“Safety Assessment and Verification for NPPs with HTGRs”

4 結(jié)論

基于IAEA、我國(guó)、NRC、ETSON 有關(guān)核動(dòng)力廠安全評(píng)價(jià)及其獨(dú)立驗(yàn)證的法規(guī)，總結(jié)了《高溫氣冷堆核動(dòng)力廠安全評(píng)價(jià)與驗(yàn)證》可參考的文件，據(jù)此初步確定了導(dǎo)則的章節(jié)安排和主要內(nèi)容。

需指出，《高溫氣冷堆核動(dòng)力廠安全評(píng)價(jià)與驗(yàn)證》所涉及的安全重要的工程技術(shù)方面，即應(yīng)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的方面，還應(yīng)結(jié)合導(dǎo)則上層的安全要求，即擬編制的《高溫氣冷堆核動(dòng)力廠安全規(guī)定》來(lái)最終確定。

［1］ International Atomic Energy Agency.IAEA safety standards［S／OL］.［2014-11-03］.http：∥www-ns.iaea.org／standards.

［2］ 濮繼龍，任俊生，劉寶亭.IAEA 核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)新標(biāo)準(zhǔn)：理解與執(zhí)行中的若干問(wèn)題［J］.核電，2004（6）：1-10.PU Jilong，REN Junsheng，LIU Baoting.Some understanding and implementing issues on IAEA new design standard of NPP［J］.Nulear Power，2004（6）：1-10（in Chinese）.

［3］ 陳妍，左嘉旭.國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)安全標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期結(jié)構(gòu)與現(xiàn)狀［J］.國(guó)外核新聞，2011（8）：22-33.CHEN Yan，ZUO Jiaxu.Long-term structure and current status of IAEA safety standards［J］.Foreign Nuclear News，2011（8）：22-33（in Chinese）.

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［6］ 湯博.新一代核電廠設(shè)計(jì)的安全要求：學(xué)習(xí)新版HAF102《核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定》的一些認(rèn)識(shí)和體會(huì)［J］.核安全，2004（2）：1-8.TANG Bo.Design safety requirements about new generation nuclear power plants［J］.Nuclear Safety，2004（2）：1-8（in Chinese）.