核电厂安全重要修改的分类统计及分析

车树伟，曾 珍，吕云鹤，房永刚，初起宝，刘时贤

（生态环境部核与辐射安全中心，北京 100082）

随着核电厂技术的不断发展，核电厂运行经验的不断积累，核安全要求的逐步提高，核电厂的技术人员会逐步发现并认识到核电厂中存在的一些不足，同时随着我国运行核电机组数量和运行年限的增加，设备老化情况也逐渐凸显，因此运行核电厂基本上每年都会向国家核安全监管部门提交一些安全重要修改申请，以消除核电厂实际状态与初始设计及相关法规标准间存在的差异，消除核安全的薄弱环节。对于提交的这些安全重要修改进行系统的研究和分类统计，可以帮助我们有效地掌握核电厂的实际状态，提高核安全水平，也利于加强核安全监管工作［1，2］。

1 国内外关于核电厂安全重要修改的法规要求和监管情况

核电厂安全重要修改属于核安全监管的一部分，这点国内外都是一致的，因此监管方式也都是申请、审评和批准的模式。由于各国在法律法规和监管方式上存在一些差异，因此在具体流程和技术方法上也存在一些差异。

1.1 我国核电厂安全重要修改的监管情况

我国核电厂对于安全重要物项的审查工作是国家核安全局（National Nuclear Safety Administration，简称NNSA）负责的。我国法规文件《核动力厂运行安全规定》（HAF103）中规定核动力厂修改主要包括四部分：一是构筑物、系统和部件（Systems、Structures、Components，简称SSCs）的修改；二是运行限值和条件的修改；三是指令和规程的修改；四是组织机构的修改。目前遇到的多数修改都集中在SSCs的修改方面，也就是物项类修改。在《核电厂运行安全规定附件——核电厂换料、修改和事故停堆管理》（HAFl03／01）中对修改的要求进行了补充，根据安全重要性将修改分为安全重要修改和一般修改两类，安全重要修改主要包括三部分：一是影响到颁发运行许可证依据的安全重要构筑物、系统和部件的修改；二是运行限值和条件的修改；三是原先由国家核安全监管部门批准的程序和其他文件的修改。安全重要修改必须在实施前报送国家核安全监管部门批准。HAF103/01中对核电厂的安全重要物项修改有总体规定和要求，其中对修改申请报告的基本内容规定见表1［3，4］。

表1 核电厂安全重要物项修改申请报告要求Table1 Significant safety modification reporting requirements for NPPin China

1.2 其他国家核电厂安全重要修改的监管情况

美国核电厂安全重要修改的审查工作是美国核管理委员会（United States Nuclear Regulatory Commission，简称NRC）负责，审评的方式主要是通过提问回答的方式进行，与我国现行方式基本相同。审评主要是依据美国现行的法律法规及电厂执照文件的相关规定和要求审查修改申请报告中设计论证、安全分析相关部分的内容。安全重要修改方面美国通过大量实践总结制订了一套修改类别的判定流程和相应的报批筛选准则［5，6］。对修改申请告中设计论证部分的审评，NRC主要关注的是申请者提供修改必要的证明材料，对修改安全分析相关部分，NRC还要求申请者对安全分析内容进行内部评价（必要时需要进行外部的审评），以确保安全分析内容的完整性和正确性。这些审评的结果和审评意见是NRC审查的重点。

法国的核电厂监管是法国核安全局（The French Nuclear Safety Authority，简称ASN）负责的，法国对核电厂修改按照不同等级进行不同的管控方式。对于核电厂的修改审评方面，为了确保这些改造项是可信、可实现并可依照保证安全性的程序进行，法国的核安全监管机构会对选取这些改造项目中的部分进行可接受性宣告。根据改造项的不同分类，对于不同分类的改造项的管理也是不同的，所要求提交的文件也不同。法国核安全监管机构对电厂修改报告提交的内容是比较详细的，其很多审评人员有核电厂的设计、运营、设备制造等工作经历，因此对核电厂修改方面的审评相对来说专业一些。此外，法国核安全监管机构也比较重视修改的经验反馈情况，对于修改的审评经验很容易就在后续同类电厂的审评中反馈出来。

各国核安全审评管理机构和安全重要物项修改申请报告的规定见表2［2］。

表2 各国核安全监管机构对安全重要物项修改的管理规定Table2 Significant safety modification reporting requirementsfor NPPin other countries

2 核电厂安全重要修改的分类统计方法

对我国核电厂近些年来的安全重要修改进行分析表明，绝大多数修改项目都属于物项修改，即SSCs的修改，因此对核电厂安全重要物项的修改进行整理分析，对核电厂修改方面的历史总结、经验反馈、安全性能提升和修改方面的安全监管都有重要意义。总结分析近些年来的核电厂安全重要物项的修改情况，可以将修改按系统分类、修改原因分类及修改来源分类进行整理和分析。

2.1 按系统分类

我国核电厂堆型较多，技术路线也各具特点，不同类型的机组系统也存在一定差别，需要找出一种基本能兼顾各类堆型的系统分类方法。基于美国核管会导则RG1.70《核电厂安全分析报告的标准格式和内容》和各电厂安全分析报告的内容，结合近些年的修改审评经验总结，可以将核电厂安全重要物项修改所涉及到的系统按表3进行分类。

表3 核电厂安全重要物项修改系统分类Table 3 Significant safety modification classification by NPPsystem

2.2 按修改原因分类

核电厂安全重要物项的修改原因很多，但共性特点基本上都是物项的实际性能情况与期望存在偏差或性能出现劣化情况，需要进行一定干预。根据近些年的修改审评经验，造成安全重要物项性能出现偏差或劣化的情况基本可分为在建阶段原因和运行阶段原因。在建阶段主要是设计、制造和安装阶段方面的缺陷，运行阶段主要是物项替代和升级换代方面的原因。因此可以将核电厂安全重要物项修改的原因按表4进行分类。

表4 核电厂安全重要物项修改原因分类Table 4 Significant safety modification classification by reason of modification

2.3 按修改信息来源分类

核电厂安全重要物项修改的信息来源主要就是发现上述2.2节中的修改原因的途径或方式，根据近些年的修改审评经验，可以将核电厂安全重要物项修改的信息来源按表5进行分类。

表5 核电厂安全重要物项修改信息来源分类Table5 Significant safety modification classification by sourceof information

3 我国核电厂安全重要修改的统计分析

利用第2节阐述的核电厂安全重要修改的分类统计方法对我国核电厂2011年到2016年核电厂安全重要修改情况进行统计分析，这期间收到国内运行核电厂安全重要物项修改申请193项。

3.1 按修改物项所属的系统分类

在核电厂安全重要修改物项所属的系统中，占比最高的是专设安全设施方面的修改，比例接近20%，其次是一回路辅助系统和反应堆冷却剂系统等，详见图1。

图1 运行核电厂2011—2016年修改物项所属的系统分类统计Fig.1 Significant safety modification classification statistics by NPPsystem from 2011 to 2016

3.2 按修改的原因分类

在设备修改的原因中，升级换代占比最高，约44%，其次是设计改进，占比约37%，详见图2。

图2 运行核电厂2011—2016年修改原因分类统计Fig.2 Significant safety modification classification statistics by reason from 2011 to 2016

3.3 按修改的信息来源分类

在修改的信息来源中，运行经验占比最高，接近80%，其次是与法规标准偏差和潜在薄弱环节，详见图3。

图3 运行核电厂2011—2016年修改信息来源分类统计Fig.3 Significant safety modification classification statisticsby sourceof information from 2011 to 2016

3.4 安全重要修改的统计结果分析

通过对2011年到2016年我国核电厂安全重要修改申请的情况进行系统的分类统计和分析，可以看出，电厂专设安全设施方面的修改所占比例最高，修改的主要原因集中在升级换代和设计改进方面，修改的信息来源主要是内外部的运行经验。

修改设备所属的系统方面，由于统计的修改都属于安全重要修改，修改都涉及到对安全功能的影响，因此像专设安全设施系统这种安全级设备比较集中、执行安全功能较多的系统会占比较大，其次像一回路辅助系统和反应堆冷却剂系统等涉及一些重要安全功能的系统安全重要修改也比较多。修改的主要原因方面，由于我国核电厂机组以引进国外机组自主消化吸收为主，随着核电技术的发展和自主创新能力的提高，不断对核电厂设计、建造和运行等阶段的设备、技术和管理方式方法等进行优化改进，因此安全重要修改的原因主要集中在升级换代和设计改进方面。修改的信息来源方面，修改的主要原因是升级换代和设计改进，找到系统设计的不足之处或系统可以改进优化的方面的最佳途径就是运行实践过程中去总结发现，这也包括一些同类型机组的运行经验和运行事件的分析反馈等，因此安全重要修改的信息来源主要就是运行经验。

4 结论

随着近些年我国核电的大发展，截至2021年7月，我国已运行核电机组有49台，在建核电机组13台。随着运行机组数量的逐渐增加，我国核电安全监管的主要工作将变为运行阶段的日常监管工作。核电厂安全重要物项修改是消除设计缺陷和安全薄弱环节，优化和提高核电厂运行安全水平的有效方式。因此，对运行核电厂的安全重要物项修改制订合理的分类统计分析方法，并进行系统的分类统计和分析，一方面对于加强修改的核安全监管具有十分重要的意义；另一方面还有助于电厂间的经验反馈，从而进一步提高核电厂的运行安全水平。