最新第二章-核电厂安全设计(1)课件ppt
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❖ 设计要求
– 制定事故管理规程(SAM) – 制定防止事故进展的补充措施和规程 – 制定减轻严重事故后果的措施
❖ 运行管理要求
第五道防线应急计划（应急）
❖ 目的 – 万一发生极不可能发生的事故，并且有放射性外泄， 启用厂内外应急响应计划 – 在严重事故工况下保护厂外公众免受过量的辐射 – 努力减轻事故对居民的影响
第二章-核电厂安全设计(1)
第二章 核电厂安全设计
❖ 2.1 核电厂基本设计原则 ❖ 2.2 核电厂安全设计要求的改进 ❖ 2.3 核电厂安全系统
2.1 核电厂安全设计原则
第一道防线预防事故(预防)
❖ 目的
– 对事故的预防 保守的设计 ❖ 设计要求
可靠的设备
– 精心设计、建造和运行核电厂，防止发生故障
❖ 工作人员的要求
– 加强对核电站工作人员的教育和培养
第二道防线监测事故(监测)
❖ 目的
– 防止运行中出现的偏差发展成为事故 – 这是考虑到即使在核电厂的设计、建造和运行中采取了各种
措施，电厂仍然可能会发生故障。 – 提供工程系统，防止事件演变成事故
❖ 设计要求
– 设置可靠保护装置和工程系统 – 它们的功能是探测妨碍安全的瞬变，完成适当的保护动作 – 这些系统必须按保守的设计实践设计 – 必须留有足够的安全裕量并应配有重复探测、检查和控制手
（1）保持多重系统部件之间的独立性； （2）保持系统中各部件与假设始发事件效应之间的独立性
例如，假设始发事件不得引起安全系统或安全功能的失效或丧失 （3）保持不同安全等级的系统或部件之间适当的独立性； （4）保持安全重要物项与非安全重要物项之间的独立性。
❖ 功能隔离 为防止线路或系统的功能受到相邻线路或系统的运行方式或故
❖ 阻止事故的发展
– 设置专设安全设施
❖ 专设安全设施的设计基准
– 最大假想事故（最大可信事故）
主冷却剂管道双 端断裂事故
来自百度文库
– 具有最大可信的，在特定范围内可能发生严重后果的事故
– 认为若能防范最大假想事故，其他事故必能防范
❖ 设计基准事故（Design Based Accident）
– 设计基准以内的事故
冗余性原则
❖ 又称多重性原则 ❖ 适用于安全系统 ❖ 内容
– 设计中留有冗余度，即系统是双重或多重配置的，单一部件 的失效不会使整个系统失去功能
❖ 作用
– 一套设备出现故障或失效是可承受的，不致于导致功能的丧 失
❖例
– 在某一特定功能可由任意两台泵完成之处，设置三台或四台 泵。为满足多重性要求，可采用相同的或不同的部件。
多样性原则
❖ 多样性
– 为执行某一确定功能
• 设置多重部件或系统 • 这些部件或系统具有不同属性
❖ 获得不同属性的方式
– 采用不同的工作原理 – 不同的物理变量 – 不同的运行条件 – 使用不同制造厂的产品
独立性原则
❖ 独立性
– 为了提高系统的可靠性，防止发生共因故障或共模故障，系统安全 系统各个冗余支之间，通过功能隔离或实体分隔，实现系统布置和 设计的独立性。
❖ 运行管理要求 – 每个核电厂均应制订应急计划 – 能对附近居民实行屏蔽、疏散、供给药物 – 并对食物进行封锁，使损害降到最小限度
多道屏障
❖ 燃料芯块 ❖ 元件包壳 ❖ 一回路压力边界 ❖ 安全壳 ❖ 放射性保护区
防止放射性物质外泄 的四道屏障
1km 安全壳
单一故障准则
❖ 定义
某部件出现故障时，它的功能能保证
– 使放射性物质始终处于设计许可的位置并受到监控
– 核电厂的设计必须是稳妥的和偏于安全的
– 电厂各系统、各设备不能出现不允许的差错或故障
❖ 管理要求
– 建立周密的程序，严格的制度和必要的监督
– 建立一整套质量保证和安全标准
– 按严格的质量标准、工程实践经验以及质量保证程序进行设 计、制造、安装、调试、运行和维修
以考虑的各种事故。 – 限制和尽量减少放射性释放量
❖ 设计要求
– 配置必需的专设安全设施，以便对付预期假想事故 – 保证多道屏障的完整性 – 确保停堆系统的可靠性
❖ 运行管理要求
– 启用核电站安全系统 – 加强事故中的电站管理 – 防止事故扩大，保护安全壳厂房
第四道防线缓解事故（缓解）
❖ 目的
• 针对设计基准可能已被超过的严重事故 • 保证放射性释放在尽可能低的程度 • 保护包容功能
❖共因故障 由特定的单一事件或起因导致若干装置或部件功能失
效的故障
设计基准事故准则
❖ 最大可信事故
基于纵深防御的 思想
❖ 以设计基准事故为基础的安全评价确定论评 价法
❖ 以概率风险理论为核电站安全评价概率安全 评价
基于风险的思想
设计基准事故
Engineering Safety Feature, ESF
❖ 安全系统的冗余原则 ❖ 多样性原则 ❖ 失效安全原则 ❖ 独立性原则
单一故障准则
❖ 满足单一故障准则的设备组合
– 在其任何部位发生单一随机故障时，仍能保持所赋于的功能。 – 由单一随机事件引起的各种继发故障，均视作单一随机故障
的组成部分
❖ 采用多样性原则能减少某些共因故障或共模故障，从 而提高某些系统的可靠性
❖ 剂量表述准则 ❖ 风险相关准则 ❖ 源项相关准则
核电厂基本设计原则
大部分体现在：法规《核动力厂设计安全规定 》， HAF102 --5.8 系统和部件的可靠性设计
❖ 单一故障准则
– 冗余性原则（多样性原则） – 多样性原则 – 独立性原则 – 故障安全原则（失效安全原则）
❖ 定期试验、维护、检查的措施 ❖ 固有安全性的设计原则 ❖ 运行人员操作优化的设计 ❖ 运行经验的系统反馈
段 – 各种测试仪表必须具备较高的可靠性。
❖ 运行管理要求
– 必要时启用由设计提供的安全系统和保护系统 – 防止设备故障和人为差错酿成事故
第三道防线防止事故扩大（保护）
❖ 目的
– 限制事故引起的放射性后果 – 通过提供工程系统缓解事故，是对于前两道防御的补充 – 它专门用于对付那些几乎不可能发生但从安全角度又必须加
❖ 事故的发生可能性
– 根据社会可接受的程度
– 将事故分成了可信与不可信
预防事故的基本措施
• 设计上对放射性泄出物的纵深防御原则
• 固有安全性和故障安全原则
• 安全组合的单一故障准则
• 安全系统的多重性和多样性原则
• 保守的设计
保守的设计
• 严格的厂址要求 • 严格的质量保证
可靠的设备
• ……
辐射安全准则
– 制定事故管理规程(SAM) – 制定防止事故进展的补充措施和规程 – 制定减轻严重事故后果的措施
❖ 运行管理要求
第五道防线应急计划（应急）
❖ 目的 – 万一发生极不可能发生的事故，并且有放射性外泄， 启用厂内外应急响应计划 – 在严重事故工况下保护厂外公众免受过量的辐射 – 努力减轻事故对居民的影响
第二章-核电厂安全设计(1)
第二章 核电厂安全设计
❖ 2.1 核电厂基本设计原则 ❖ 2.2 核电厂安全设计要求的改进 ❖ 2.3 核电厂安全系统
2.1 核电厂安全设计原则
第一道防线预防事故(预防)
❖ 目的
– 对事故的预防 保守的设计 ❖ 设计要求
可靠的设备
– 精心设计、建造和运行核电厂，防止发生故障
❖ 工作人员的要求
– 加强对核电站工作人员的教育和培养
第二道防线监测事故(监测)
❖ 目的
– 防止运行中出现的偏差发展成为事故 – 这是考虑到即使在核电厂的设计、建造和运行中采取了各种
措施，电厂仍然可能会发生故障。 – 提供工程系统，防止事件演变成事故
❖ 设计要求
– 设置可靠保护装置和工程系统 – 它们的功能是探测妨碍安全的瞬变，完成适当的保护动作 – 这些系统必须按保守的设计实践设计 – 必须留有足够的安全裕量并应配有重复探测、检查和控制手
（1）保持多重系统部件之间的独立性； （2）保持系统中各部件与假设始发事件效应之间的独立性
例如，假设始发事件不得引起安全系统或安全功能的失效或丧失 （3）保持不同安全等级的系统或部件之间适当的独立性； （4）保持安全重要物项与非安全重要物项之间的独立性。
❖ 功能隔离 为防止线路或系统的功能受到相邻线路或系统的运行方式或故
❖ 阻止事故的发展
– 设置专设安全设施
❖ 专设安全设施的设计基准
– 最大假想事故（最大可信事故）
主冷却剂管道双 端断裂事故
来自百度文库
– 具有最大可信的，在特定范围内可能发生严重后果的事故
– 认为若能防范最大假想事故，其他事故必能防范
❖ 设计基准事故（Design Based Accident）
– 设计基准以内的事故
冗余性原则
❖ 又称多重性原则 ❖ 适用于安全系统 ❖ 内容
– 设计中留有冗余度，即系统是双重或多重配置的，单一部件 的失效不会使整个系统失去功能
❖ 作用
– 一套设备出现故障或失效是可承受的，不致于导致功能的丧 失
❖例
– 在某一特定功能可由任意两台泵完成之处，设置三台或四台 泵。为满足多重性要求，可采用相同的或不同的部件。
多样性原则
❖ 多样性
– 为执行某一确定功能
• 设置多重部件或系统 • 这些部件或系统具有不同属性
❖ 获得不同属性的方式
– 采用不同的工作原理 – 不同的物理变量 – 不同的运行条件 – 使用不同制造厂的产品
独立性原则
❖ 独立性
– 为了提高系统的可靠性，防止发生共因故障或共模故障，系统安全 系统各个冗余支之间，通过功能隔离或实体分隔，实现系统布置和 设计的独立性。
❖ 运行管理要求 – 每个核电厂均应制订应急计划 – 能对附近居民实行屏蔽、疏散、供给药物 – 并对食物进行封锁，使损害降到最小限度
多道屏障
❖ 燃料芯块 ❖ 元件包壳 ❖ 一回路压力边界 ❖ 安全壳 ❖ 放射性保护区
防止放射性物质外泄 的四道屏障
1km 安全壳
单一故障准则
❖ 定义
某部件出现故障时，它的功能能保证
– 使放射性物质始终处于设计许可的位置并受到监控
– 核电厂的设计必须是稳妥的和偏于安全的
– 电厂各系统、各设备不能出现不允许的差错或故障
❖ 管理要求
– 建立周密的程序，严格的制度和必要的监督
– 建立一整套质量保证和安全标准
– 按严格的质量标准、工程实践经验以及质量保证程序进行设 计、制造、安装、调试、运行和维修
以考虑的各种事故。 – 限制和尽量减少放射性释放量
❖ 设计要求
– 配置必需的专设安全设施，以便对付预期假想事故 – 保证多道屏障的完整性 – 确保停堆系统的可靠性
❖ 运行管理要求
– 启用核电站安全系统 – 加强事故中的电站管理 – 防止事故扩大，保护安全壳厂房
第四道防线缓解事故（缓解）
❖ 目的
• 针对设计基准可能已被超过的严重事故 • 保证放射性释放在尽可能低的程度 • 保护包容功能
❖共因故障 由特定的单一事件或起因导致若干装置或部件功能失
效的故障
设计基准事故准则
❖ 最大可信事故
基于纵深防御的 思想
❖ 以设计基准事故为基础的安全评价确定论评 价法
❖ 以概率风险理论为核电站安全评价概率安全 评价
基于风险的思想
设计基准事故
Engineering Safety Feature, ESF
❖ 安全系统的冗余原则 ❖ 多样性原则 ❖ 失效安全原则 ❖ 独立性原则
单一故障准则
❖ 满足单一故障准则的设备组合
– 在其任何部位发生单一随机故障时，仍能保持所赋于的功能。 – 由单一随机事件引起的各种继发故障，均视作单一随机故障
的组成部分
❖ 采用多样性原则能减少某些共因故障或共模故障，从 而提高某些系统的可靠性
❖ 剂量表述准则 ❖ 风险相关准则 ❖ 源项相关准则
核电厂基本设计原则
大部分体现在：法规《核动力厂设计安全规定 》， HAF102 --5.8 系统和部件的可靠性设计
❖ 单一故障准则
– 冗余性原则（多样性原则） – 多样性原则 – 独立性原则 – 故障安全原则（失效安全原则）
❖ 定期试验、维护、检查的措施 ❖ 固有安全性的设计原则 ❖ 运行人员操作优化的设计 ❖ 运行经验的系统反馈
段 – 各种测试仪表必须具备较高的可靠性。
❖ 运行管理要求
– 必要时启用由设计提供的安全系统和保护系统 – 防止设备故障和人为差错酿成事故
第三道防线防止事故扩大（保护）
❖ 目的
– 限制事故引起的放射性后果 – 通过提供工程系统缓解事故，是对于前两道防御的补充 – 它专门用于对付那些几乎不可能发生但从安全角度又必须加
❖ 事故的发生可能性
– 根据社会可接受的程度
– 将事故分成了可信与不可信
预防事故的基本措施
• 设计上对放射性泄出物的纵深防御原则
• 固有安全性和故障安全原则
• 安全组合的单一故障准则
• 安全系统的多重性和多样性原则
• 保守的设计
保守的设计
• 严格的厂址要求 • 严格的质量保证
可靠的设备
• ……
辐射安全准则