核电站延期运行的安全挑战

展望未来,核能对全球能源解决方案的贡献程度仍不清楚,核能的作用将在很大程度上取决于投资和创新,以及进一步提高安全性的承诺。1、核电站延期运行不断发展和创新的核电技术,这些创新系统与现有运行的核能队伍之间,必须优先考虑安全问题。全世…

展望未来,核能对全球能源解决方案的贡献程度仍不清楚,核能的作用将在很大程度上取决于投资和创新,以及进一步提高安全性的承诺。

1、核电站延期运行

不断发展和创新的核电技术,这些创新系统与现有运行的核能队伍之间,必须优先考虑安全问题。全世界大约450个在运反应堆中,60%以上已经运行了30多年。在未来几年中,采取措施优化这些电站的运行生命周期成为一个日益重要的问题。

(来源:微信公众号“嘿嘿能源heypower”ID:heiheinengyuan 作者:heypower)

目前,许多运营商都正在采取措施,将反应堆的运行寿命从40年延长到60年甚至80年。持续运行就必须解决物理和非物理老化问题,并进行合理可行的安全升级。

国际原子能机构(IAEA)通过技术出版物、协调研究计划、同行审查任务、国际通用老化经验教训计划,以及大型会议和技术会议,支持成员国实施核电站长期安全运行计划。

2、安全问题的关注

电厂的延期运行,是指超出原许可证期限、原电厂设计、相关标准或国家法规确定的既定时间范围的运行。

如IAEA文件所述,为了保持核电站的适用性,应考虑系统、结构和组件(SSC)的寿命限制过程和特征,以及合理可行的安全升级,以将核电站的安全性提高到接近现代核电站的水平。决策有关长期运营的决策,通常由工厂运营商根据业务需求、战略、成本、工厂状况和其他考虑因素做出。

同时,支持决策过程的安全审查,应涵盖对核电站在其延长运行寿命期间的安全至关重要的所有方面。安全审查审查应解决工厂老化和工厂改造、设备再鉴定、运行经验、现行标准、技术发展、组织和管理问题、选址以及环境因素(取决于项目性质)累积影响的后果,需要进行环境评估,以确定项目不太可能造成重大不利环境影响。

监管机构作为决策过程的一部分,运营商应尽早与监管机构接洽,以获得工作范围的监管批准,包括提议的修改和安全升级。维修更换维修和更换,通常基于主要部件的状态评估和运营商实施的老化管理策略来决定。

安全升级安全升级的监管预期取决于运行经验或对最新安全标准和实践的评估。这些改进将在电厂进入长期运行之前进行,不仅反映在电厂设计或配置变更中,而且在本质上也是程序性或分析性的。

3、安全评估

IAEA的《核电站安全:调试和运行》文件要求执行几个步骤,以证明为安全长期运行做好准备,包括根据安全重要性系统选择SSC,重新验证SSC的时效分析,审查老化管理和老化管理计划,以及安全升级的植入和验证。

长期运行的安全评估通常作为许可证更新过程的一部分进行。根据国家要求,审查的范围和深度可能会有所不同。定期安全审查在许多情况下,主要通过定期安全审查进行,它代表着维护核电站运行安全的前瞻性工具。

定期进行安全审查,通常每10年进行一次,并依赖于一个系统和全面的过程。考虑到新兴国家和国际标准、不断变化的监管要求、工厂老化、运行经验和技术发展的累积方面,现代标准和技术发展将被视为保证电厂许可持续可行性的基础。

定期安全审查提供了一种有效的方法,可以全面了解电厂的实际安全和安全文件的质量,并确定合理和实际的修改,以确保或提高安全性。应考虑应用确定性和概率性安全目标,如纵深防御、安全裕度、物理屏障、冗余和独立性、堆芯损坏和大释放频率,以确定审查当前安全规定和过去运行性能的基线。

具体而言,长期运营评估应记录以下内容:工厂符合现代标准和实践的程度;(更新后的)许可证依据在电厂拟议延长运行寿命结束前的有效程度;为维持电厂长期运行的安全而采取的措施的充分性;为解决已确定的安全问题而实施的改进措施。对当前和拟议安全规定的审查,将验证对设施或操作程序的修改是否符合现有标准,以及保护的优化和风险限制是否足以长期运行。

4、安全挑战

成员国使用不同的策略和方法来证明核电站的安全和长期运行,但关于进行安全审查的监管规则并不总是明确规定的。

安全审查主要集中在SSC的物理老化管理上,并没有系统地考虑所有重要的安全因素,例如定期安全审查中的安全因素,以最终证明通过预期的长期运行期保持工厂安全的安排仍然是充分的。

运营商面临的主要挑战之一是确定性地证明,管理SSC物理老化的策略对于长期运行仍然有效。

这是因为对电厂状况的了解存在差距,安全和安全相关SSC将在预期的长期运行期间执行其功能的证明也是有限的,SSC的老化管理计划和时效分析不完整,以及设备鉴定计划不完整或缺失。管理SSC物理老化的有效策略,尤其是时限老化分析的重新验证,在进入长期运行期之前,强烈依赖于核电厂最新设计基准文件的可用性。

这些信息通常不完整或不可访问,其重建需要大量时间和努力。设计依据文件的不可用性妨碍了及时实施修改和安全升级。

另一个挑战是系统识别合理可行的安全升级,监管机构没有确切的规则来确定可能需要哪些改进。然而,应根据对电厂符合最新标准程度的理解,考虑合理和实际的修改。

由于在支持长期运行准备的安全审查(包括定期安全审查)中,对现代标准的考虑有限,因此该信息很少可用,安全升级主要基于运行经验,考虑到安全重要性和成本效益评估。

为核电站的长期运行期制定完善的劳动力规划是应对这些挑战、确保能力和知识可用且最新的关键。向当局、设备制造商、供应商和承包商传授知识也至关重要。

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