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“华龙一号”首堆运行许可证申请

2021-11-19翁方检

中国核电 2021年6期
关键词:安全壳华龙一号福清

翁方检

(福建福清核电有限公司,福建 福清 350318)

“华龙一号”是中核集团自主研发设计的拥有自主知识产权的核电技术,“华龙一号”的设计建造工作是我国由“核电大国”走向“核电强国”的必由之路。福清核电5号机组于2021年1月30日正式投产商运,标志着我国成为继美国、法国等国家之后掌握自主第三代核电技术的国家,形成了国内首个完整的核电自主知识产权体系,在我国核电发展史上具有里程碑意义。

运行许可证申请是核电机组建造过程中的一个重要环节。生态环境部根据《核安全法》的要求[1],于2019年8月26日颁布《核动力厂、研究堆、核燃料循环设施安全许可程序规定》,要求核设施首次装投料前,核设施营运单位应当向国家核安全局提出运行申请[2]。

按照《核动力厂、研究堆、核燃料循环设施安全许可程序规定》的要求,核设施营运单位应当向国家核安全局提出运行申请,并提交下列材料:(一)核设施运行申请书;(二)最终安全分析报告;(三)质量保证文件;(四)应急预案;(五)法律、行政法规规定的其他材料[2]。核设施营运单位取得核设施运行许可证后,方可装投料,并应当按照核设施运行许可证规定的范围和条件进行装投料,以及装投料后的调试和运行等活动。

另外,核设施营运单位还需要根据机组调试进展向国家核安全局提交维修大纲、在役检查大纲、装换料大纲、役前检查结果报告、核设施装投料前调试报告[3]。由于福清核电5号机组属于示范工程的首堆,国家核安全局还组织对流致振动等五项首堆试验进行了审评,并在调试过程中对五项首堆试验进行了调试监督。

1 运行许可证申请准备工作

1.1 制定运行许可证申请专项工作计划

2020年4月,福清核电执照团队总结1~4号机组首次装料批准书申请和5、6号机组建造许可证申请工作经验,结合5号机组运行许可证申请工作特点和难点,依据公司5号机组主线工作计划,制订了福清核电5号机组运行许可证申请专项计划。该专项计划以5号机组取得运行许可证、实现首次装料为目标,包含各项审评文件的报送、审评问题回答、审评对话会召开、运行许可证颁发前综合核安全检查、运行许可证批复等执照申请活动。

1.2 完善执照文件审查制度,提高执照文件质量

福清核电执照团队认真总结1~4号机组首次装料批准书和5、6号机组建造许可证申请的审评经验,充分认识到高质量的执照文件及审评问题回答单是保证审评工作顺利开展的重要基础。福清核电建立和完善执照文件及审评问题回答单的审查制度,要求对所有执照文件及审评问题回答单进行技术审查,并按照专业领域进行责任分工,落实技术审查责任。福清核电执照团队根据执照文件和审评问题回答单的审查经验,组织编制、发布了《核安全审评问题回答单审查工作指南》,为公司各专业技术人员审查工作提供指导。福清核电充分调动公司各专业技术人员,组织审查组对最终安全分析报告进行封闭式审查,对调试大纲进行沙盘推演审查,利用多次应急演习的经验反馈完善应急预案,提高执照文件质量。协调组织公司运行、维修、设备管理等相关专业人员对最终安全分析报告所有审评问题回答单进行技术审查,保证了回答单质量。高质量的执照文件和回答单,保障了审评工作按专项计划顺利开展。

2 运行许可证申请工作实施

2.1 利用互联网平台推动审评工作顺利开展

2020年是福清核电5号机组运行许可证执照文件审评的关键时期,但年初突如其来的新冠肺炎疫情打乱了制定好的工作计划。在疫情防控的大背景下,为了防止执照文件审评工作滞后影响运行许可证申请进度,在国家核安全局的指导和支持下,打破传统面对面召开审评对话会的形式,利用互联网平台召开视频审评对话会。执照团队加强对执照文件审评各个环节的管控,合理调配人力资源、高效协调设计人员、密切跟踪审评流程,按计划完成了最终安全分析报告、环境影响报告书等13份执照文件、5项首堆试验、多项专题报告的审评工作,共组织开展了30多次审评对话会议,完成了2000多个审评问题的回答和对话。

2.2 执照文件审评与现场安装调试工作深度融合

福清核电执照团队提倡“大执照申请”的理念,为了全力推动“华龙一号”运行许可证申请,不只是组织开展执照文件审评工作,还积极推动机组现场的安装调试工作满足首次装料的要求、具备满足颁发运行许可证的条件。执照团队结合《建造进展报告》《在役检查结果报告》和《装料前调试报告》的审评工作,推动执照申请工作与现场安装调试工作深度融合,建立公司运行许可证申请推进周例会制度,牵头协调组织公司设计、采购、工程、调试、技术、运行、应急、核安全等部门每周召开工作例会,该会议邀请华东监督站现场监督员参加,协调解决现场各种制约装料的安装和调试问题,推动质量计划、完工报告、设计澄清单、现场变更单和设计变更单的及时关闭,推动执照文件重点难点审评问题的回答。通过公司运行许可证申请推进周例会制度,搭建了一个执照文件审评工作、现场安装调试工作和华东监督站现场监督员现场监督工作的信息交流平台,及时将国家核安全局提出的监管和审评要求、关注的重点问题反馈给现场安装调试人员,协调推动现场工程进展;执照团队也掌握了现场第一手信息,及时将监管部门关注的重点问题工作进展、审评问题回答报送给国家核安全局,推动了执照文件审评工作开展;华东监督站现场监督员准确掌握工程现场各种信息和执照文件审评重点问题,现场监督工作便于抓住重点、高效开展。

2.3 组织开展核安全自查

福清核电执照团队提倡“大执照申请”的理念,在全力推动“华龙一号”运行许可证申请工作的同时,执照团队创新工作思路,充分发挥内部监督作用,积极调动公司现有资源,组织开展了“华龙一号”福清核电5号机组首次装料前核安全自查,提前发现并推动装料相关问题得到解决。

根据《中华人民共和国核安全法》的规定,核设施营运单位对核安全负全面责任,核设施营运单位提前主动开展核安全自查,是履行对核安全负全面责任的体现。执照团队通过分析研究福清核电1~4号机组首次装料前综合核安全检查问题、5号机组建安阶段核安全监督检查典型问题以及国家核安全局重要经验反馈要求,策划和制定了“华龙一号”首堆示范工程运行许可证颁发前综合检查核安全自查方案,确定自查范围和重点关注问题,并根据机组安装和调试进展,及时组织了首次装料前核安全自查活动,发现和推动了现场问题的整改落实。核安全自查活动有助于提前排除影响装料的问题,为顺利通过运行许可证颁发前综合核安全检查奠定了基础。

2.4 重点审评问题高效应对

2.4.1 技术规格书审评

福清核电5号机组采用“美系”技术规格书体系,主要包括两份执照文件,即《技术规格书》和《其他技术要求》,14 份配套大纲和手册等,是国内自主设计的核电机组技术规格书体系首次使用,其安全要求、文件应用与“法系”技术规范体系有很大的区别。

为了提高技术规格书质量,福清核电组织成立了由运行、维修、安工等专业人员参与的“华龙运行规范专项小组”,牵头组织对技术规格书、运行规程、维修规程、定期试验程序进行梳理排查,及时识别发现技术规格书中存在的问题;充分利用5号机组调试验证的窗口,识别并收集了相关问题,及时协调设计院澄清和修订。在核安全审评专家的指导和帮助下,多次召开专题审评对话会、多次进行专题技术交流,按计划完成技术规格书的核安全审评工作,保证技术规格书准确性的同时满足了审评进度要求。

2.4.2 环吊抗震设计审评

2020年5月6日,福清核电收到国家核安全局印发的某核电厂环吊抗震设计不满足采购技术规格书要求问题的经验反馈,并要求各核电厂针对环吊抗震设计问题立即开展排查和经验反馈。

福清核电立即组织5号机组环吊生产厂商和设计院开展自查和核查工作。环吊生产厂商根据设计院发布的环吊抗震分析自查要求,对计算过程和结果进行自查,给出结论并出具自查报告。设计院根据环吊生产厂家的自查报告,针对模型中关键影响因素,对计算模型进行核查并出具核查报告。环吊生产厂商的自查和设计院核查均认为环吊设计和抗震计算满足规范和技术规格书要求。福清核电同时协调设计院开展环吊抗震独立核算,并完成了独立核算报告。独立核算针对环吊主要承载梁进行了抗震计算和强度评定,经核算,在自重和设计地震条件下,环吊主承载结构满足规格书规定的强度要求。

国家核安全局组织核安全审评单位开展了环吊可用性评估验证,并同步开展独立校核计算,通过评估和校核计算,审评人员认为福清核电5号机组的环吊设计满足规范和技术规格书要求。

2.4.3 安全壳结构整体性试验审评

福清核电5号机组采用双层安全壳设计,外层安全壳用来抵御大型商用飞机撞击;内层安全壳用来包容核蒸汽供应系统的主要物项,提供对环境有效的辐射防护。根据《压水堆核电厂预应力混凝土安全壳设计规范》(NB/T 20303—2014)规定,核电厂运行前和在役期间,安全壳结构应进行规定压力下的压力试验,以验证其结构的完整性[4]。福清核电5号机组内层安全壳的监测项目充分借鉴了国内在役核电厂的成功运行经验,为了监测压力试验及在役期间安全壳的状态,在建造时布置了安全壳仪表系统。

2020年5月,华东监督站在开展福清核电5号机组安全壳整体打压试验专项监督中发现,现场安全壳整体打压试验中未开展灌浆钢束力测量,不满足《压水堆核电厂安全壳结构整体性试验》第6.1条“原型安全壳试验应包括灌浆钢束力测量”[5]。福清核电组织设计院编制了专题分析论证报告,从国内外规范规定、灌浆钢束力测量在国内应用情况、5号机组压力试验结果等角度,对5号机组未设置灌浆钢束力测量装置情况进行了分析论证,分析认为5号机组安全壳仪表系统布置了多种监测方式,可以充分反映安全壳的结构性能,已有的监测项目能够对安全壳的结构性能进行全面的监测。5号机组内层安全壳压力试验的各项数据表明,内层安全壳结构满足设计要求,并通过了国家核安全局组织的核安全审评。

3 结论

福清核电执照团队结合5号机组“华龙一号”的技术特点,制定了执照申请专项计划,并紧密围绕该计划开展各项工作;从提高执照文件质量入手,建立和完善执照文件审查制度,编制核安全审评问题回答单审查工作指南,努力提高执照文件和审评问题回答单质量,保障核安全审评工作顺利开展;利用互联网平台召开视频审评对话会议,满足防疫要求的同时高效推动执照文件审评工作开展。执照团队提倡“大执照申请”的理念,推动执照文件审评与现场安装调试工作深度融合,协调解决现场的各种安装和调试问题;创新工作思路,充分发挥内部监督作用,组织开展运行许可证前核安全内部检查,提前发现并推动装料相关问题得到解决。在国家核安全局的指导和大力支持下,福清核电5号机组于2020年9月4日取得了运行许可证,实现了“华龙一号”全球首堆首次装料。

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