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世界核协会(WNA) 2015年4月公布了一份由反应堆设计评估和取证合作(CORDEL)工作组编写的报告—《在运核反应堆的设计知识和设计变更管理》,讨论了电力公司、供应商和监管机构可为实现下述目的使用的合作机制:在核电厂整个运行寿期内支持反应堆设计标准化。
长时间以来,标准化曾主要被视为在设计许可、取证和建设期间提高核电反应堆经济性的手段。但是,多个国家的成功经验表明标准化也有助于提升在运核电反应堆安全水平和运营绩效,因为采用了相同标准化设计的所有核电反应堆能够进行信息交流和经验共享。为使反应堆能在整个运行寿期中受益于标准化,对全球反应堆采用设计变更管理方法己被视为一个重要概念。
核工业界奉行的一项基本原则是运营商对安全负有主要责任,其中包括持证者对反应堆设计和设计变更承担最终责任。虽然在电厂寿期内保持标准化这一原则是重要的,但最终是否实施己在其他电厂实施的设计变更将由运营商决定。而运营商可能因经济性或厂址条件等多种因素做出不实施设计变更的决定。因此,随着时间的推移,在最初时实现了标准化的诸多核电机组之间的差异可能会越来越大,从而损害经验反馈所能产生的安全和运营效益。
取证合作工作组调研了可在反应堆整个运行寿期中用于从设计标准化受益的现有机制和新机制。工作组主要关注有机会从标准化中获得最大利益的新建反应堆,但也提出了适用于在运反应堆的建议。
2011年3月的福岛核事故是一个揭示当前核工业下述问题的实例:在核电厂的运营管理中存在体制问题以及缺乏鼓励实施己在其他类似电厂实施的(尤其是与应对严重危险相关的)设计变更的国际机制。
两个因素将导致全球使用核电的国家以及核电公司数量大幅增加:核电未来很可能会出现全球扩张以及仅有少量新建项目将采用交钥匙模式建设。对于一些核电公司,尤其是工程资源数量有限的公司,恐怕难以在非常详细的程度上履行“设计权威”( Design Authority)职能“设计权威”对反应堆设计承担最基本的责任,包括设计知识和设计变更管理。一般而言,核电运营商对电厂设计承担最终责任。
国际原子能机构(IAEA)安全标准丛书《电厂安全:设计》( IAEA SSR} /1)和国际安全咨询组(INSAG)出版物《维持核装置在整个运行寿期内的设计完整性》(INSAG}9)均建议通过在运营机构内部正式指定一个负责电厂设计安全的实体(“设计权威”)来承担核电公司的核安全责任,并因此承担明确电厂设计的责任。不过,还需要开展进一步工作,以明确与履行“设计权威”职能相关的最佳实践。因此,电力公司在所有环境下和各种详细程度上履行“设计权威”职能的能力面临着挑战。在许多情况下,通过使用基于明确合同责任的可持续业务模式,从电厂供应商和设计机构获得支持将是有益的。
现有的业主集团机制为电力公司与供应商/设计机构互动提供了平台。虽然业主集团目前主要采用电力公司自愿参与方式,但它们有可能为在设计标准化方面开展进一步合作提供平台。取证合作工作组大力支持和鼓励运营着相同反应堆的电力公司参加相应的业主集团,即使这些电力公司处于不同的监管环境(不同的监管环境将会给设计标准化施加某种限制)。尤其是,运营商可能共享供应商提供的其他运营商的运营经验反馈以及相关设计问题的分析结果。
全球己从监管机构集团机制中获得有益经验。在监管机构集团机制中,对相同设计开展工作的多个监管机构能够共享经验,协调行动,并以采用共同的方法为目标。这方面的一个成功实例是经合组织核能机构(DECD/NEA)的多国设计评价计划(MDEP)。
此外,航空航天工业的一些成熟做法可供核工业参考和借鉴。
为了能够从设计标准化中获得更大利益,取证合作工作组分别在“设计权威”、业主集团和监管机构等领域提出了建议。
设计变更管理与“设计权威”
在建立国际行业框架的过程中,需要:
˙明确定义电力公司在国际设计变更管理过程中的作用和责任。
˙描述电力公司怎样定义在履行“设计权威”职能中与供应商的关系。
业主集团为电力公司开展下述工作提供了优良的平台:共享知识,在供应商支持下评估一般安全重要问题和可能的一般设计变更,以及必要时获得其他电力公司的支持。应当以供应商日巨力公司协议的形式明确供应商在业主集团中的作用,包括初始设计资料的移交以及双方在整个电厂运行寿期中不断变化的环境下的可能合作。
这些协议应重点关注在所有设计变更决策中保持设计标准化以及可在国际范围内共享的最佳实践。
业主集团
对于业主集团,应在下述方面开展工作:
˙通过联合评审和实施设计变更以及以保持标准化为目的给替代方案建立基准,增加业主集团参与标准化工作的机会。
˙酌情加强初始供应商在业主集团中的参与,包括在业主集团内部使用供应商的服务并进行咨询公告。
˙加强业主集团在发现重要安全问题并进行知识共享方面的作用。
˙在业主集团内部共享与设计和标准设备相关的主要内部事件的可靠性数据。
˙汇集和整理业主集团的最佳实践,包括有关履行“设计权威”职能的一般原则。
˙建立对预防、性能监控、事故管理和缓解措施的有效筛选程序。
世界核运营者协会
建议进一步加强世界核运营者协会(WANO)在保持设计标准化方面的作用,相关行动应当包括:
˙在世界核运营者协会与业主集团之间建立联系,从而使业主集团能够帮助编制有关具体设计问题的报告。
˙开展设计指引同行评审,以便帮助发现安全问题或安全功能挑战,尤其是在标准化反应堆中。
监管机构
监管机构应当认识到在电厂整个运行寿期中保持设计标准化对确保安全的益处。
因此,监管机构应当:
˙组建监管机构集团和工作组,并就新出现的具体技术问题召开研讨会。
˙就一般安全问题编制通用导则,以便能够在定期安全评审和电厂延寿过程中进行一致的改进。这能够更好地将国际经验反馈包括在内。与此同时,定期安全评审本身也能够产生重要的安全相关建议。而这些建议能够通过业主集团或其他运营经验交流机制传递至电力公司和供应商。
航空航天工业
可从航空航天工业汲取一些有益经验:
˙监管协调和“设计权威”管理。
˙从型号合格证审批过程中汲取经验以及责任的接口划分。
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