張振華 張波 陳方強 王青松 王承智

【摘 要】核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)的定期試驗以驗證其運行狀態(tài)是正常的，這對于核電廠的安全至關重要。根據(jù)CPR1000型壓水堆核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)定期試驗的管理現(xiàn)狀，分析核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)定期試驗相關運行事件及其對核安全的影響。文章從核電廠運行人員層面、核電廠管理層面及培訓層面給出相關建議。

【關鍵詞】核電廠；輻射監(jiān)測系統(tǒng)；定期試驗；運行事件

中圖分類號： TM623 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）27-0004-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.27.002

【Abstract】Regular tests of the radiation monitoring system are used to verify their normal operating state， which is critical to the safety of power plants. According to the management status of the radiation monitoring system of CPR1000 PWR nuclear power plant， the typical operation events related to the regular test of the nuclear power plant radiation monitoring system and its influence on nuclear safety are analyzed. This paper gives some suggestions from the aspects of nuclear power plant operator， nuclear power plant management and training.y on the event and experience feedback of nuclear power plant radiation monitoring system.

【Key words】Nuclear power plant； Radiation monitoring system； Regular test； Operation events

0 前言

核電作為清潔、高效的能源日益受到人們的關注，然而，2011年日本福島核事故中，極端外部自然事件（里氏9.0級地震、海嘯）導致環(huán)境檢測設備和設施遭到損壞，使輻射監(jiān)測系統(tǒng)失效，由此引發(fā)了我們對如何保證核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)有效運行的思考。

環(huán)境保護部和國家能源局聯(lián)合頒布的《核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)督性監(jiān)測系統(tǒng)建設規(guī)范（試行）》以及國家核安全局頒布的《核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)督性監(jiān)測系統(tǒng)建設具體技術要求（試行）》為核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)督性監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)劃、設計、評估、審批、建設和驗收提供了的重要依據(jù)。同時，正常運行工況下的核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性能也成為人們極為關注的問題，根據(jù)《核電廠安全相關系統(tǒng)和設備定期試驗監(jiān)督要求》中的相關規(guī)定，核電廠設置了輻射監(jiān)測系統(tǒng)的定期試驗，以驗證輻射監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

1 核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)

核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)（KRT）用于連續(xù)地校核核電站設計和運行整定點所構成的預防措施，監(jiān)視放射性水平是否符合正常的運行水平，以保護核電站人員免于受到過高的輻射，保護公眾免受輻射照射及啟動人員保護的自動動作。這一特性實現(xiàn)了對核電廠各道安全防護屏障完整性的連續(xù)監(jiān)測，達到了間接保護的目的，同時可以及早發(fā)現(xiàn)事故隱患并發(fā)出報警信號，啟動人員保護的自動動作。核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)測量方法的特點是連續(xù)測量，這與在實驗室樣品上進行的精確測量不同，可獲得快速響應并給出全面的預警信息，由于其精度，使得核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)可以執(zhí)行核電廠安全相關分析，但不作為安全相關系統(tǒng)。核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)具有獨立的、專有的測量通道，至少可以完成上述功能中的一種。根據(jù)通道的主要功能可分成三個子系統(tǒng)：過程輻射監(jiān)測系統(tǒng)、流出物輻射監(jiān)測系統(tǒng)以及區(qū)域輻射監(jiān)測系統(tǒng)。

核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能是為了確保輻射水平與正常運行水平相一致，但其中某些測量通道能夠幫助操縱員在事故初期發(fā)現(xiàn)事故，監(jiān)測事故并分析事故進展，這些通道屬于1E級儀表通道，并且它們中的部分屬于事故后監(jiān)測系統(tǒng)（PAMS儀表）（PAMS用于監(jiān)測電廠參數(shù)和系統(tǒng)，并開啟維持核電廠安全停堆條件所要求的功能）。

典型CPR1000核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)測量儀表的位置分布，如圖1所示。

2 核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)定期試驗管理現(xiàn)狀

2.1 定期試驗管理

按照《核電廠質(zhì)量保證安全規(guī)定》（HAF003）的要求，對于為證明構筑物、系統(tǒng)和部件能滿意地工作所需的所有試驗，必須制定試驗監(jiān)督大綱，以確定試驗工作，保證其執(zhí)行并形成文件，因此，核電廠編制了定期試驗監(jiān)督大綱。定期試驗監(jiān)督大綱明確規(guī)定了定期試驗的頻度、目的和驗收標準等，確保所有故障或低于標準的性能不致長期隱匿，以此保持所要求系統(tǒng)的可靠性。《安全相關系統(tǒng)和設備定期試驗監(jiān)督大綱》是核電站用于保證安全設備處于設計要求的具有足夠可信度的可用狀態(tài)的綱領性文件，以確保核電站的反應堆在正常運行、故障瞬態(tài)或事故工況下都處于安全狀態(tài)。從縱深防御的角度來說，定期試驗大綱是構成運行安全重要的一環(huán)，也是核運營單位擔負監(jiān)督責任的重要一環(huán)。

根據(jù)定期試驗監(jiān)督大綱確定的技術條款及原則要求，定期試驗執(zhí)行部門編制定期試驗規(guī)程。定期試驗規(guī)程中明確了試驗目的、驗收準則、試驗周期、對核電廠運行方式的要求、可能出現(xiàn)的風險以及人員資格要求。根據(jù)試驗執(zhí)行的結果，對定期試驗規(guī)程進行持續(xù)修訂。

核電廠根據(jù)定期試驗監(jiān)督大綱確定試驗頻度后，在定期試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中維護、觸發(fā)定期試驗計劃?？紤]到電廠總體工作量的平衡以及人力分配等特殊情況，在不違反定期試驗監(jiān)督大綱原則的前提下，允許在原試驗計劃的基礎上進行適當調(diào)整，但不能超過25%的裕度。定期試驗結束后，試驗人員需要按照定期試驗規(guī)程中的驗收準則對試驗結果從試驗方法、試驗設備和試驗結果三方面進行評價，給出判定結果。

2.2 核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)的定期試驗管理

核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)的定期試驗用以確定核電廠相關區(qū)域的輻射水平，是核電廠運行狀態(tài)評價的重要依據(jù)之一，這對于核電廠的安全至關重要。

核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)定期試驗的方式主要有四種（以典型CPR1000核電廠KRT系統(tǒng)定期試驗為例）：

（1）核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)通道日巡檢

由倒班值每日早班，對核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)集中控制柜各通道進行檢查，記錄測量顯示值，跟蹤通道的運行狀態(tài)，把結果錄人輻射防護咨詢系統(tǒng)。

（2）閾值檢查

檢查集中控制柜或就地信號箱，確認各核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)通道運行正常。記錄各核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)通道閾值設置，以驗證是否與標準值一致。在檢查1/2KRT007MA閾值的同時，停泵更換濾紙，通道記不可用；其它通道閾值檢查不影響設備的可用性。

（3）閾值觸發(fā)試驗

檢查當測量值高于閾值時能否發(fā)出正常的報警（控制柜和主控室），并且超過二級閾值時，能否啟動相應的安全措施（相關閥們的自動動作）。

（4）通道刻度（通道計數(shù)評價）

用通道試驗源或外源測試，以檢查核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)通道測量的準確性。核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)所有通道定期試驗的閾值檢查周期為每四周做一次，由于KRT011MA、KRT012MA、KRT041MA在機組運行期間不投運，可不予考慮。

閾值觸發(fā)試驗和通道刻度每年一次或一個換料周期，兩者可同時進行。

2.3 KRT系統(tǒng)定期試驗相關運行事件

近年國內(nèi)多個核電廠發(fā)生定期試驗未有效執(zhí)行的運行事件，下面對典型CPR1000核電廠KRT儀表計數(shù)評價定期試驗未有效執(zhí)行違反定期試驗監(jiān)督要求的運行事件進行分析。

事件概述：2016年9月19日，在審查5月26日界定的內(nèi)部事件報告《某CPR1000堆型核電廠1號機1KRT018/019MA計數(shù)評價不合格》時，確認2014年和2015年兩次1KRT018/019MA計數(shù)評價試驗，工作人員未按照程序要求的定期試驗基準進行評價，判定試驗結果滿意，但按照定期試驗程序要求的判定基準應為不滿意，認定兩次試驗無效，1KRT018/019MA不可用未被及時發(fā)現(xiàn)，未能得到及時維修處理。2014年和2015年兩次1KRT018/019MA計數(shù)評價試驗未有效執(zhí)行，違反該核電廠一、二號機安全相關系統(tǒng)和設備試驗監(jiān)督要求。2016年5月22日，該核電廠已完成1KRT018/019MA的預防性檢查和維修，設備可用，事件結束。

KRT018/019MA是H2GRM03型主控室空氣活度測量儀表，KRT018/019MA用于DVC主控室空氣γ劑量率監(jiān)測，其功能是監(jiān)測由DVC系統(tǒng)吹到控制室的空氣活度，安全動作是觸發(fā)DVC主控制室通風在規(guī)定時間內(nèi)切換到碘過濾運行，該儀表的測量類型是測量控制室空氣的活度測量，其測量相對誤差為20%。

技術規(guī)范中對KRT018/019MA儀表在不同模式下的要求，見表1。定期試驗監(jiān)督大綱對核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)有相應的監(jiān)督要求，運行事件中的核電廠主控室輻射監(jiān)測儀表KRT018MA/019MA（DVC）的規(guī)定見表2。2014年和2015年兩次KRT018/019MA計數(shù)評價結果誤判導致KRT018/019MA不可用未被及時發(fā)現(xiàn)，未能到及時維修處理，違反該核電廠一、二號機安全相關系統(tǒng)和設備定期試驗監(jiān)督要求。同時，KRT018/019MA 定期試驗未有效執(zhí)行，導致后續(xù)KRT018/019MA不可用的概率極具增大，潛在后果是影響主控通風系統(tǒng)（DVC）空氣γ劑量率監(jiān)測的準確性，在放射性異常時，KRT018/019MA不能及時產(chǎn)生二級報警，主控通風系統(tǒng)不能及時切換到碘通風。

3 存在的問題

堅持問題導向是解決實際問題的邏輯起點，現(xiàn)階段導致核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)定期試驗的執(zhí)行、管理以及導致相關的運行事件發(fā)生等方面存在的主要問題有以下幾方面：

3.1 運行人員對核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)原理及作用認識不到位

參考目前國內(nèi)核電廠人員培訓大綱，尤其是運行崗位，主要針對的都是主冷卻劑回路和蒸汽給水回路中的主要系統(tǒng)設備，而對于輻射監(jiān)測系統(tǒng)的相關學習和培訓相對來說比較有限，而核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)實則是與工作人員及公眾的輻射安全息息相關系統(tǒng)，當電廠運行人員內(nèi)部的培訓與學習傾向于核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)相關的學時有限時，就會導致工作人員對核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)原理及作用認識不到位，導致相關運行事件發(fā)生的風險增大。

3.2 核電廠定期試驗管理存在缺陷

核電廠定期試驗管理方面的不足有以下幾點：

（1）定期試驗計劃安排方面。定期試驗的時間在試驗大綱中有明確的裕度要求，但由于某些核電廠工作計劃安排不當，可能會將定期試驗延期或者提前，或試驗結果不符合試驗大綱要求而需要處理缺陷重新試驗，就可能造成試驗超過技術規(guī)格書要求的25%的裕度限值。

（2）定期試驗規(guī)程執(zhí)行方面。定期試驗規(guī)程的編制在試驗性質(zhì)發(fā)生變動時可能會缺乏驗收標準等相關依據(jù)，使得試驗執(zhí)行不規(guī)范。

（3）定期試驗結果評價方面。定期試驗出現(xiàn)部分試驗準則不滿意時，核電廠需實時進行試驗結論評價。定期試驗出現(xiàn)試驗準則不滿意時，需及時對相關安全設備的可用性進行評價分析，以遵守運行技術規(guī)范的相關要求。但在相關系統(tǒng)進行可用性評價過程可能缺少足夠的支持文件，而對安全重要性較高的設備可用性評價失誤會給機組帶來較嚴重的安全風險。

4 結論與建議

實現(xiàn)核電廠定期試驗的規(guī)范執(zhí)行與管理是確保以安全為前提發(fā)展核電的一項重要保證措施，規(guī)范和完善核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)定期試驗的執(zhí)行和管理，需要核電廠從管理層面和培訓體系層面認真梳理相關文件，從技術文件著手進行系統(tǒng)化培訓和學習，從管理文件著手合理修訂管理制度，安排工作計劃。

4.1 管理層面

（1）核電廠日常工作管理中要建立系統(tǒng)基準數(shù)據(jù)庫，包含定期試驗結果比較基準數(shù)據(jù)，歷次定期試驗時間、數(shù)據(jù)等相關信息；

（2）核電廠對于有缺陷的定期試驗程序，要及時升版相應的程序，并在升版后的程序中，規(guī)范數(shù)據(jù)庫維護，嚴格執(zhí)行管理規(guī)定；

（3）核電廠定期試驗執(zhí)行過程中，嚴格執(zhí)行程序。定期試驗結果要進行嚴格的評價，增強核安全意識，若沒有按大綱的規(guī)定完成定期試驗，則必須向核安全局報運行事件。

4.2 培訓體系層面

（1）加強核電廠輻射防護與輻射監(jiān)測相關法律法規(guī)的學習；

（2）加強對核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)專業(yè)技術等方面的學習，尤其是運行人員，應在培訓大綱中增加相關學時；

（3）加強定期試驗以及技術規(guī)范中對核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)的相關內(nèi)容的培訓，盡可能減少人員失誤導致的運行事件；

（4）加強對核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)相關案例分析、經(jīng)驗反饋方面的培訓。

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