HJ 1258—2022《核技术利用放射性废物库选址、设计与建造技术规范》解读

2023-02-04李元岗冀东王春普苏晓书宋立权

中国标准化 2023年5期

李元岗冀东王春普苏晓书宋立权

摘要：为确保核技术利用放射性废物和废（旧）放射源的安全贮存，规范核技术利用放射性废物库选址、设计与建造工作，生态环境部将《核技术利用放射性废物库选址、设计与建造技术要求（试行）》升级为技术標准HJ1258—2022《核技术利用放射性废物库选址、设计与建造技术规范》，笔者从编制背景、修订思路、主要修订内容等方面介绍了HJ1258—2022与原技术要求的变化，旨在为核技术利用放射性废物库的选址、设计与建造提供技术支持。

关键词：核技术利用放射性废物库，技术规范，设计，建造

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.05.023

0 引言

为确保核技术利用放射性废物和废（旧）放射源的安全贮存，规范核技术利用放射性废物库选址、设计与建造工作，生态环境部于2022年6月9日发布HJ1258—2022《核技术利用放射性废物库选址、设计与建造技术规范》，自2022年7月1日起正式实施。笔者从编制背景、修订思路、主要修订内容等方面解读HJ1258—2022，旨在为核技术利用放射性废物库（简称废物库）的选址、设计与建造提供技术支持。

1 编制背景

原国家环境保护总局于20 04年发布《核技术利用放射性废物库选址、设计与建造技术要求（试行）》（简称《放废库技术要求》），作为技术文件对我国已建成的31座城市放射性废物库和1座国家放射源集中贮存库的场址初选与确定、设计及建造施工等工作发挥了重要的指导作用[1]。

随着社会经济、技术水平的发展和国家对核与辐射监管要求的不断提高，《放废库技术要求》已不适合继续使用，具体表现为：对于废物库的选址要求过于宽泛不便于操作实施；对于废物的储存工艺、辐射防护设计、安全防范系统要求需要进一步细化，并需要与现行的放射性废物管理要求相结合；对于建筑、结构、总图、通风等要求需与现行相关标准相衔接；作为试行技术要求需要升级为环境保护行业标准，并需对内容做合规性的调整和完善。

为此，生态环境部辐射源安全监管司委托中核第四研究设计工程有限公司对《放废库技术要求》进行修订，并升级为技术标准HJ1258—2022《核技术利用放射性废物库选址、设计与建造技术规范》（简称新《规范》）。

2 修订思路

2.1 确保标准合规性

《放废库技术要求》属于技术文件，根据国家对城市放射性废物库的管理要求升级为环境保护行业标准，为使标准的内容条目在结构上更为合规，严格按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求制定[2]。

《放废库技术要求》包括：总则、选址、设计、建造，共4个部分内容。新《规范》修订为7章，包括：适用范围、规范性引用文件、术语和定义、一般要求、废物库选址、废物库设计、废物库建造。另外，新《规范》将HAD802/01—2017《城市放射性废物库安全防范系统要求》修订后纳入，作为其规范性附录A。

与《放废库技术要求》相比，新《规范》删除了编制目的、编制依据、选址的步骤、应收集的资料、设计阶段划分、设计依据、引用标准、设计原则、设计输入、环境影响与辐射安全评价、事故预防与应急、退役、质量保证等章节，删除的原因是由于上述的内容属于设计文件或设计程序，不属于技术性规范的内容。

新《规范》增加“规范性引用文件”章节，引用主要规范性文件48个，涉及辐射防护、建筑、结构、总图运输、给排水、暖通、电气、通信等多个专业领域。

新《规范》增加“术语与定义”章节，给出了“核技术利用放射性废物库”“库容”“二次废物”“库区周界”“废物库院区”“废物库库房”共6个术语的定义，并引用了《放射性废物分类公告》（环保部公告2017年第65号）中“极短寿命放射性废物”“极低水平放射性废物”“低水平放射性废物”3个术语。

2.2 提升标准针对性

《放废库技术要求》给出了废物库分类的原则：一类库包括废物处理、整备装置和废物贮存设施，二类库仅设贮存设施。该技术要求适用于一类库与二类库的选址、设计和建造。

新《规范》仅适用于二类库，删除了《放废库技术要求》关于一类库的相关技术要求，这主要基于以下两方面的考量：首先，放射性废物（源）的收贮需进行现场调查和包装物表面辐射剂量大小的监测，以确定是否满足《放射性物品运输安全管理条例》等法规标准的要求，如包装物表面辐射剂量超标或包装不符合收贮条件，会要求送贮单位重新包装整备[3]。因此，放射性废物（源）运至废物库后无需再进行废物处理或整备。

其次，我国已建成的31座城市放射性废物库和1座国家放射源集中贮存库均为二类库，仅设贮存设施，不设废物处理、整备设施和装置[4]。

因此，将适用范围限定在“二类库”，提升了新《规范》的针对性，更好地保证了标准的严谨性与科学性。

3 主要修订内容

3.1 废物库选址

《放废库技术要求》对于废物库的选址要求不具体，并且过于宽泛不便于操作实施。

新《规范》不仅给出了废物库选址的一般要求，还从城市规划、外部环境、自然条件、交通运输、土地利用等多方面细化了选址技术要求。新增了废物库选址应避开城市规划中的人口稠密区，需要特殊保护的环境敏感区（风景名胜区、生态红线区等），可能受到水库、尾矿库、废料堆场等溃坝事故影响的地区，受地震断裂带影响的地区等更为具体的新要求。

3.2 废物库设计

3.2.1 总图设计

《放废库技术要求》总图布置仅规定了总图设计原则，详细性与具体性欠缺。修订后的新《规范》从总平面布置、竖向设计、场地排水等方面对总图设计进行了详细规定。

新《规范》明确规定了“废物库库房应布置在库区全年最小频率风向的上风侧，且地势开阔、扩散条件良好的地段；应布置在地势较高、地下水位较低的地段和工程地质条件较好的地段”。并从减少土石方、职业卫生、竖向布置、防洪、排水等方面提出了一些具体指标，如：洪水重现期的计算水位安全超高不小于0.5m；室内地坪标高高于地面设计标高不少于0.3m；截水沟至库区挖方坡顶的距离，不宜小于5m；当挖方边坡不高或截水沟铺砌加固时，此距离不应小于2.5m等。

3.2.2 工艺设计

（1）重新规定废物接收标准

鉴于《放废库技术要求》对于放射性废物接收标准的规定引用自《放射性废物的分类》（GB9133—1995），该标准现已作废，因此，新《规范》重新结合《放射性废物分类公告》（环保部公告2017年第65号）与GB 11806—2019《放射性物品安全运输规程》规定了废物接收的标准。

废物库接收的放射性废物应为核技术利用过程产生的极短寿命、极低水平或低水平放射性废物；核技术利用过程产生的不能回收利用且不能返回原生产单位或者出口方的废（旧）放射源；接收的放射性废源（物）包装表面的剂量率小于2.0mSv/h；表面污染控制水平为：α小于0. 4Bq/ cm2；β小于4.0Bq/cm2[5]。

（2）细化废物库库房设计要求

相比《放废库技术要求》，新《规范》删除了废物整备、废物运输等相关内容，这是由于放射性废物整备、运输不属于本规范适用范围。

新《规范》明确了废物库库房的组成包括废物贮存区、控制室、卫生通过间、排风机房等区域；规定了废物库库房设计要求，包括废物贮存区形式、库坑布置原则、废物及废源貯存分区、废物容器、行吊和搬运设备、卫生通过间、接收和监测区域等设置要求；规定了废物库应设置卫生通过间，用于工作人员监测身体及衣服表面的污染水平；明确了废物检测和接收位置临近库房大门；新增了综合用房、运输车洗消区、放射性废水暂存池等技术要求。

目前，全国各省（直辖市）废物库库坑不同尺寸的盖板最大重量约为2.0～3.0t，所收贮的放射性废物（含包装）重量一般不超过1.0t，因此，新《规范》规定了废物库行吊的起重重量应满足吊装最重废源及废物包装的要求，并留有裕量，行吊起重量宜不小于5t。

3.2.3 辐射防护设计

新《规范》的辐射防护内容主要包括：剂量限值和污染控制水平，辐射屏蔽，辐射分区，辐射监测。

核技术利用领域辐射防护一般控制屏蔽体外表面0.3m处最大剂量率不超过2.5μSv/h，因此，新《规范》将《放废库技术要求》所规定的库房外墙外表面0.2m处剂量率不超过2.5μSv/h更改为库房外墙表面0.3m处的最大剂量率不超过2.5μSv/h。

新《规范》重新规定了控制区的划定范围，将排风机房定为控制区，并新规定了对于控制区，如果其中的照射或污染水平在不同的局部变化较大，需要实施不同的专门防护手段或安全措施，则可以根据需要再划分不同的子区；新增了对中子的防护要求，规定库房的外墙体选用对γ射线和中子都有防护效果的混凝土作为防护材料，防护门也需要考虑γ射线和中子的防护。

部分省（直辖市）现有废物库所存贮的放射性废物（源）的核素种类、数量及活度统计数据表明，废物库收贮量较多且能量较高的核素主要有两种，即60Co与137Cs，并有少量的241Am-Be等中子源。通过预测计算发现，用标准废物桶存贮60Co的盖板上方剂量率约为137Cs的2倍，约为241Am-Be中子源的10倍。因此，新《规范》规定在确定废物库贮存坑盖板及废物库墙体的屏蔽层厚度时，应选取所存废物内可能出现的活度高且γ射线能量较高的核素作为屏蔽计算的主要辐射源项；若无法确定核素类型时，按60Co核素能量确定屏蔽层厚度。

3.2.4 建筑设计

考虑到放射性废物库所存贮放射性物品的特殊安全性要求，新《规范》将废物库建筑设计中耐火等级适当提高，火灾危险性分类由丙类改为丁类；调整了门窗设计要求，为确保放射性废物库安全需要，同时避免库外经过人员尽量免受辐射伤害，窗底标高由2.5m调整为3m；为了与安全防范系统要求一致，明确要求外窗须加设钢制防盗栅栏；并新增废物库库房外窗气密性不低于5级的要求；新增废物库地面底层应设置防水层的要求。

考虑到全国各地废物库所处环境不同，且涂料品种、涂刷工艺、涂刷位置等不同会造成涂层稳定性的变化，因此，新《规范》将涂膜的稳定性由至少保持7年改为至少保持5年。

3.2.5 结构设计

新《规范》将废物库的设计使用年限由100年调整为50年。一方面，根据GB 50068—2018《建筑结构可靠性设计统一标准》，设计使用年限100年的建筑物为标志性建筑和特别重要的建筑结构（如三峡大坝、东方明珠、大型桥梁、大型纪念馆等）[6]，我国目前第三代核电建构筑物设计使用年限为60年，火电厂以及民用建筑结构规范的设计基准期均为50年[7]。另一方面，设计寿命100年的建筑物与50年的相比，建筑材料、混凝土用量、钢筋用量、抗震设防等方面要求均有所提高，估算造价增加至1.5倍，且从已建成的全国废物库建造和运行情况来看，采用50年的设计使用年限既能满足安全运行，又经济可行，是适宜的。

新《规范》修改了抗震要求，鉴于废物库内存贮放射性物品的特殊性，虽然其不属于地震时功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，但地震一旦使其产生严重破坏导致放射性泄露，会造成民众恐慌和产生一定范围的放射性污染。所以适当提高了废物库的抗震设防类别，将其抗震设防分类修订为重点设防类。

在库坑及库坑盖板设计中，参考现行标准，防水等级由二级调整为一级，混凝土抗渗等级由不低于S6调整为不低于P6。

3.2.6 通风及采暖、空调设计

由于新《规范》仅针对二类库，不存在废物处理车间、工作箱、非放工作区，因此删除了上述设施的通风要求。

新《规范》中给出了废物贮存区与通风机房的换气次数，参照EJ/T 938—1995《核燃料后处理厂通风与空气净化设计规定》对换气次数及压差进行调整，同时适当放大换气次数，以利于维持负压值。

此外，新《规范》增加了采暖与空调的相关设计规定，明确了“控制区各房间可不设采暖设施，要求采暖的控制区及监督区房间宜采用与送风加热相结合的热风采暖”；为了保证送、排风系统过滤器过滤效果，通过过滤器前后阻力变化监控其过滤效果的有效性，新《规范》增加了送、排风机组过滤器应设置前后差压检测报警装置的要求。

3.2.7 给水排水设计

为了防止用水灭火和管道漏水造成废物包装受浸和放射性污染扩散，放射性废物库内储存区域不能采用水进行灭火，因此新《规范》规定废物库库房不应设室内消火栓给水设施。

新《规范》新增库房内配备灭火器的要求，规定废物库内各场所应配备灭火器，其配备设计应满足GB 50140的要求，并明确废物库库房灭火器应选择干粉灭火器；新增生产、生活管道设置防回流设施的要求，用于保护供水免受回流造成的污染；新增对运输车辆的去污要求，规定应对放射性废物运输车辆的放射性污染进行监测，根据监测结果考虑是否去污，去污方法应先干法再湿法。库区内如设置运输车间冲洗设施时，其冲洗排水应单独收集，监测水质合格后方可外排。

3.2.8 电气设计

《放废库技术要求》对电气设计未做具体要求。新《规范》对于配电、照明给出了明确要求，如安防和应急照明不低于二级负荷，且应设置独立备用电源；明确了库内照明光源类型应以高效气体放电灯为主，灯具外壳应采用便于去污的防护罩；规定了库内各区域的最低照度值分别为贮存区域100lx、装卸区域150lx、吊车控制室/值班室300lx。

3.3 废物库建造与验收

鉴于新《规范》重点为设计技术要求，简化了废物库的建造、验收的技术细节要求，明確各环节遵循国家相关标准。新《规范》新增了电气安装要求与土石方验收要求。

3.4 安全防范系统要求

为提高我国城市放射性废物库的安全防范水平，国家核安全局在2 0 17年2月4日发布了HAD802/01—2017《城市放射性废物库安全防范系统要求》，该导则详细规定了城市放射性废物库的人防、物防和技防的具体要求。之后，全国现有城市放射性废物库均按照HAD802/01—2017开展了安全防范系统升级改造工作，并于2020年底全部改造完成。

新《规范》制定过程中，结合全国城市放射性废物库安全防范系统升级改造工作的经验反馈，将HAD80201—2017修订后纳入新《规范》作为其规范性附录。主要修订变化情况包括以下几个方面。

3.4.1 库区周界围墙厚度要求

参考核安全导则HAD501/02—2018《核设施实物保护》，“控制区若采用墙体型屏障，墙体厚度不小于200mm”[8]。新《规范》将库区周界围墙的厚度由HAD802/01—2017规定的“库区周界砖、石围墙的厚度不小于370mm，混凝土围墙不小于240mm厚度”，调整为“库区周界围墙的厚度不小于200mm”。

3.4.2 废物库库房、监控中心及发电机房防盗安全门

HAD802/01—2017要求“废物库库房、监控中心及发电机房应安装甲级防盗安全门”，工程实践表明，废物库装卸区与发电机房的门较难实现导则要求。前者一般需非标定制，后者安装甲级防盗安全门与现有消防规范冲突。参照GA1002—2012《剧毒化学品、放射源存放场所治安防范要求》[9]，新《规范》修订为“废物库库房、监控中心应安装乙级（含）以上防盗安全门。防盗安全门应符合GB17565的要求，防盗锁应符合GA/T 73的要求。”

新《规范》根据GB 50016—2014《建筑设计防火规范（2018年版）》中“柴油发电机房及配电室门设备间应采用乙级防火门，柴油发电机房内储油间的门应设置甲级防火门”的要求[10]，修订发电机房应按照GB 50016安装防火门。

3.4.3 视频图像信息保存时间

按照《中华人民共和国反恐怖主义法》的要求[11]，“重点目标的管理单位采集的视频图像信息保存期限不得少于九十日。”考虑到城市放射性废物库的特殊性，按照反恐重点目标要求，将视频图像信息保存时间由原来的不小于30d修改为不小于90d。

3.4.4 窗户格架保护要求

废物库实际建设中为了美观和防锈，防盗栅栏不仅使用实心钢筋，还经常使用不锈钢管。而HAD802/01—2017对防盗栅栏使用钢管未做规定。参照GA1002—2012《剧毒化学品、放射源存放场所治安防范要求》[9]，新《规范》新增规定“钢筋格架若采用钢管格架，钢管直径不得小于20mm，壁厚不得小于2mm。”

4 结语

与《放废库技术要求》相比，新《规范》对于选址的要求更加的具体，便于操作实施；进一步细化废物的储存工艺、辐射防护设计、安全防范系统要求等内容，更加契合现行的放射性废物管理要求；对于建筑、结构、总体布置、通风等要求与现行的相关标准相衔接；能够更好地指导我国核技术利用放射性废物库的选址、设计与建设工作。

参考文献

[1]荣峰，李金艳，王金明.省级城市放射性废物库工程设计[J].核动力工程，2009，30（6）：104-107.

[2]国家市场监督管理总局，国家标准化管理委员会.标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则： GB/T1.1—2020[S].北京：中国标准出版社，2020.

[3]张慧，罗晶，李云艳.云南省城市放射性废物库建设与运行管理[J].辐射防护通讯，2015，35（2）：25-28.

[4]陈德育，汤泽平，龚杰.我国城市放射性废物库潜在污染因素分析及对策建议[J].核安全，2020，19（5）：22-26.

[5]生态环境部，国家市场监督管理总局.放射性物品安全运输规程：GB 11806—2019[S].北京：中国环境出版社，2019.

[6]住房和城乡建设部，国家市场监督管理总局.建筑结构可靠性设计统一标准：GB 50068—2018[S].北京：中国建筑工业出版社，2018.

[7]张鑫，宿柠，秦学东.第三代核电站非核部分60年设计使用年限荷载取值分析[J].吉林电力，2015，43（6）：8-11.

[8]国家核安全局.核设施实物保护：HAD501/02—2018[S].北京：国家核安全局，2018.

[9]中华人民共和国公安部.剧毒化学品、放射源存放场所治安防范要求：GA1002—2012[S].北京：中华人民共和国公安部，2012.