– 核电厂附近居民因核电厂运行而遭受癌症死亡的风险不应超 过由其他原冈造成的 癌症死亡总风险的0.1％
v 应用局限
– 风险相关准则涉及社会其他风险，需要有可靠而充分的统计 数据
– 计算方法本身的不定性也很大 – 因而目前还未用作正式的管理准则
第二章核电厂安全设计
源项相关准则
v 提出：意大利、瑞典的安全目标
– 对核电厂事故设定一个放射性物质释放总量的限值， 而不管这些事故的发生概率大小。
– 在95％置信度下严重事故工况下核电厂向环境释放 的放射性物质总量，除惰性气体外，不应超过堆芯 放射性总装量的0.1％。
– 满足这一准则的核电厂的严重事故不会造成早期死 亡，也不会有不能承受的土地污染后果
v 应用局限 – 相当于假定释放量大于限值的那些事故，实际上是 不可能发生的，或者说是不允许发生的
v 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
障的影响所采取的措施。
独立性可在系统设计中通过功能隔离或实体分隔实现。
第二章核电厂安全设计
故障安全原则
v 又称失效安全原则 v 内容
– 核电厂安全极为重要的系统和部件的设计，应尽可能贯彻故障安全 原则
• 易于损坏的安全相关电气或机械部件，设计必须遵循失效安全的原则 • 寿命短的设备，设计必须是失效安全原则 • 控制系统失效应能引起停堆
v 定期试验、维护、检查的措施 v 固有安全性的设计原则 v 运行人员操作优化的设计 v 运行经验的系统反馈
第二章核电厂安全设计
冗余性原则
v 又称多重性原则 v 适用于安全系统 v 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
v 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
v 人因的影响
– 在异常工况下，操纵员若能采用正确的行动，对未 明情况下反应堆安全可作出重要的贡献
– 操纵员若未能作出正确的判断即动用安全设施或采 用了错误的应对措施，对核安全是很大的威胁。
v 人为差错导致的后果
– 核电运行史上发生的异常事件(从较小事件直至严重 事故) 的最重要教训之一，它们经常是人的错误操 作或干预的结果。
效的故障
第二章核电厂安全设计
设计基准事故准则
v 最大可信事故
基于纵深防御的 思想
v 以设计基准事故为基础的安全评价确定论评 价法
v 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
第二章核电厂安全设计
设计基准事故
Engineering Safety Feature, ESF
v 阻止事故的发展
v 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
第二章核电厂安全设计
第四道防线缓解事故（缓解）
v 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
v 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
第二章核电厂安全设计
固有安全性设计原则
v 设计上要充分采用固有安全性 v 固有安全性能在异常工况下使堆内链式反应自动趋于
中止或有效地带走堆芯热量 v 比如，在压水堆设计中
– 负反应性温度系数和多普勒系数的自然安全性 – 靠重力、蓄压势和承压构件等非能动安全性
第二章核电厂安全设计
运行经验的系统反馈
和检查的要求。堆补水、余热排出、应急堆芯冷却、
安全壳喷淋与冷却剂最终热阱系统的要求
V
8
反应堆安全壳。密封性、贯穿、隔离与试验的设计基
人所受全身剂量不应超过0.25 SV，且甲状
v 根据美国联邦法腺规经受1的0C碘F照R射l0剂0量的不定超义过3，Sv核； 电站分 为三个区域
– 隔离区 (EAB) ：厂区周围的管辖区域
– 低人口密度区 (LPZ) ：隔离区的外围
– 到居民中心的距离(DPC)：至少应等于从反应堆到 低人口密度区外边界距离的1.3 倍，若涉及大城市， 这个距离必须更大一些
v 运行管理要求
第二章核电厂安全设计
第五道防线应急计划（应急）
v 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
v 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
– 统计表明，人为差错是系统失效的主导因素。
v 运行经验的系统反馈
– 吸取教训总结经验，运行经验的系统反馈有利于改 进系统设计和运行规程
第二章核电厂安全设计
运行人员操作优化的设计
v 从安全观点出发，厂区人员的工作场所和工作 环境必须按人机工效学原则进行设计
第二章核电厂安全设计

剂量表述准则
事故后两小时内，位于隔离区边界处的个
v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。
第二章核电厂安全设计
多样性原则
v 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
v 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
第二章核电厂安全设计
第三道防线防止事故扩大（保护）
v 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
以考虑的各种事故。 – 限制和尽量减少放射性释放量
v 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
第二章核电厂安全设计
独立性原则
v 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。
（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。
第二章核电厂安全设计
通用设计准则
美国相关核电的法规中包括有“通用设计准则(GDC)”
组别
准则数
内容
I
5
质量保证和防御外部事件的总要求
II
10
多道裂变产物屏障保护及固有安全、安全裕量、仪表
与控制要求
III
10
保护系统和反应性控制系统，其功能与容量要求，冗
余、多样、可靠性及可试验性要求
IV
17
流体系统。反应堆冷却剂压力边界的质量、断裂预防
– 检测和纠正偏离正常运行状态
– 保护装置、系统
– 安全裕量（多重、设备分级）
v 第三道防线防止事故扩大（保护）
– 多道屏障
– 专设安全措施
– 停堆系统
v 第四道防线缓解事故（缓解）
– 严重事故管理
v 第五道防线应急计划（应急）
– 居民屏蔽、撤退、供给药物
第二章核电厂安全设计
第一道防线预防事故(预防)
第二章核电厂安全设计
多道屏障
v 燃料芯块 v 元件包壳 v 一回路压力边界 v 安全壳 v 放射性保护区
防止放射性物质外泄 的四道屏障
1km 安全壳
第二章核电厂安全设计
单一故障准则
v 定义
某部件出现故障时，它的功能能保证
v 安全系统的冗余原则 v 多样性原则 v 失效安全原则 v 独立性原则
第二章核电厂安全设计
第二章核电厂安全设计
核电厂安全设计总原则
v 纵深防御基本安全原则
– 多级防御 – 多道屏障
安全原理
v 单一故障准则
v 设计基准事故准则 系统设备的可靠性
设计准则
第二章核电厂安全设计
安全设计中的多级防御
v 第一道防线预防事故（预防）
– 设计偏安全
– 质量保证系统
– 安全标准
v 第二道防线监测事故（监测）
v 我国
事故后无限长时间内，位于低人口密度区 外边界处的个人所受全身剂量不应超过
– 隔离区:半径在5000m.2左5S右v，且甲状腺经受的碘照射剂量不超
– 低人口密度区:半径过为3Sv5～10公里
第二章核电厂安全设计
风险相关准则
v 提出：美国的安全目标
– 核电厂周围由核事故造成急性死亡的人均风险，不应超过美 国人值常可能遭受的各种其他事故下急性死亡总风险的0.1％
第二章核电厂安全设计
2020/12/10
第二章核电厂安全设计
第二章 核电厂安全设计
v 2.1 核电厂基本设计原则 v 2.2 核电厂安全设计要求的改进 v 2.3 核电厂安全系统
第二章核电厂安全设计
2.1 核电厂安全设计原则
第二章核电厂安全设计
核电厂安全设计原则
v 安全设计总原则 v 辐射安全准则 v 基本设计原则 v 基本设计准则 v 质量保证
第二章核电厂安全设计
基本设计准则
v 通用设计准则 v 核设备安全分级
第二章核电厂安全设计
通用设计准则
v 与核电厂有关的设计建造还有专门的准则、标 准和规则。
v 美国60年代按纵深防御原则提出的设计准则， 是各国准则的基础。
v 美国相关核电的法规中包括有“通用设计准则 (GDC)”，定性地描述了基本安全要求。GDC共 五十余条，按内容可以分成六大组。