CARR工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的編制

莊毅 賴陶陶

(中國(guó)原子能科學(xué)研究院,北京 102413)

CARR工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的編制

莊毅 賴陶陶

(中國(guó)原子能科學(xué)研究院,北京 102413)

建立恰當(dāng)、完整、自洽的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)中國(guó)先進(jìn)研究堆（CARR）的設(shè)計(jì)建造具有重要意義。為提供中國(guó)先進(jìn)研究堆（CARR）設(shè)計(jì)與審評(píng)的依據(jù)， CARR工程設(shè)計(jì)部編制了31篇設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，包括總體性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則6篇，重要物項(xiàng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則25篇，就覆蓋范圍而言，其所包括的31篇設(shè)計(jì)準(zhǔn)則并不完全，所缺部分均遵循我國(guó)有關(guān)核安全規(guī)定的基本原則及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

中國(guó)先進(jìn)研究堆 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

建立恰當(dāng)、完整、自洽的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)中國(guó)先進(jìn)研究堆（CARR）的設(shè)計(jì)建造具有重要意義。為了滿足CARR工程設(shè)計(jì)和審評(píng)的需要，為了滿足了工程建設(shè)的需要，為了完善中國(guó)先進(jìn)研究堆（CARR）的標(biāo)準(zhǔn)體系，CARR設(shè)計(jì)部編制了中國(guó)先進(jìn)研究堆設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

1 CARR設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的編制

1.1 目的

研究性反應(yīng)堆是利用中子進(jìn)行基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的重要工具，也是生產(chǎn)放射性同位素和輻照、考驗(yàn)多種材料的不可缺少的核設(shè)施，它在原子能科學(xué)的發(fā)展中起過(guò)并仍將繼續(xù)起著重要作用。

建立恰當(dāng)、完整、自洽的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)中國(guó)先進(jìn)研究堆（CARR）的設(shè)計(jì)建造具有重要意義。

建立設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系是設(shè)計(jì)單位重要的基本建設(shè)。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系是設(shè)計(jì)單位正規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化的核心和基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系是統(tǒng)一設(shè)計(jì)思想，判別技術(shù)是非，進(jìn)行正確策略的基本依據(jù)。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立與實(shí)施可以提高設(shè)計(jì)人員的安全素養(yǎng)與質(zhì)量意識(shí)，從而保證CARR的設(shè)計(jì)在安全上達(dá)到當(dāng)代核安全水平，在技術(shù)上達(dá)到世界先進(jìn)水平。

全面正確地執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)體系的要求，按合理的設(shè)計(jì)程序、恰當(dāng)?shù)陌踩珳?zhǔn)則、標(biāo)準(zhǔn)的格式和內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)是達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)質(zhì)量的必要條件，同時(shí)也有利于順利通過(guò)設(shè)計(jì)審查與安全審評(píng)，從而加速CARR的設(shè)計(jì)建造進(jìn)程。

CARR設(shè)計(jì)將根據(jù)自己建立的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系作為審評(píng)設(shè)計(jì)成品、考核各部門(mén)、各級(jí)設(shè)計(jì)人員工作的水平和質(zhì)量的一項(xiàng)重要依據(jù)。

1.2 編制依據(jù)

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的編制遵循國(guó)家核安全局所發(fā)布的研究堆設(shè)計(jì)安全規(guī)定HAF1000-1。

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則編寫(xiě)中參考了核電廠相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)(關(guān)于核電廠的核安全法規(guī)HAF系列，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB系列和核行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EJ系列，以及某些國(guó)外標(biāo)準(zhǔn))。在作這一類參考性編寫(xiě)中，要注意核電廠和研究堆在規(guī)模、放射性物質(zhì)總量、安全特性等各方面的差異。

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的編寫(xiě)還參考了“200MW核供熱站設(shè)計(jì)準(zhǔn)則”、“八七一工程反應(yīng)堆設(shè)計(jì)安全準(zhǔn)則”、“中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆設(shè)計(jì)準(zhǔn)則”。

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的編寫(xiě)還吸取了中國(guó)重水研究堆多年運(yùn)行、大修改建以及871援阿工程設(shè)計(jì)、制造、建造、調(diào)試、運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)。

1.3 準(zhǔn)則的選定

CARR工程設(shè)計(jì)涉及多個(gè)工程技術(shù)領(lǐng)域，準(zhǔn)則編寫(xiě)不可能包羅工程設(shè)計(jì)的所有方面。為了較大范圍覆蓋設(shè)計(jì)的各個(gè)部分以便于指導(dǎo)設(shè)計(jì)，選定下列兩類設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：

總體性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，它將涉及多個(gè)工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括有：

Q/ZYY031.01 —2000B～ Q/ZYY031.06—2000B

重要物項(xiàng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，它是就堆的主要工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出安全要求，包括有：

Q/ZYY031.07—2000B～Q/ZYY031.30—2000B

對(duì)于帶普遍性的設(shè)計(jì)要求，因存在現(xiàn)成的可參考標(biāo)準(zhǔn)，一般不另行編寫(xiě)。

對(duì)于一些輔助系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)中與安全有關(guān)的要求可參照上述準(zhǔn)則的規(guī)定，不再另行制定準(zhǔn)則。

這套準(zhǔn)則之間是密切聯(lián)系的，內(nèi)容上相互補(bǔ)充，設(shè)計(jì)者在執(zhí)行某一準(zhǔn)則時(shí)要參照其它有關(guān)準(zhǔn)則，不應(yīng)孤立地看待任何其中的一個(gè)。

1.4 準(zhǔn)則的編排順序

CARR設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的編排順序，首先是總體性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，而后為重要物項(xiàng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。在重要物項(xiàng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中，首先編排堆本體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，其次是反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)及其他各回路系統(tǒng)，最后為其他輔助系統(tǒng)和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

1.5 準(zhǔn)則的修訂

CARR設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)過(guò)兩次修訂，共三個(gè)版本，分別為Q/ZYY031.01—1999～Q/ZYY031.30—1999；Q/ZYY031.01—2000A～Q/ZYY031.30—2000A；Q/ZYY031.01—2000B～Q/ZYY031.30—2000B。其中2000B版為現(xiàn)執(zhí)行版本。

1.6 準(zhǔn)則的增補(bǔ)

為滿足CARR冷中子源裝置設(shè)計(jì)和審評(píng)的需要，2003年增加CARR冷中子源裝置總體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則Q/ZYY 031.XX-2003。

1.7 特別說(shuō)明

CARR工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則所包括的31篇設(shè)計(jì)準(zhǔn)則并不完全，所缺部分均遵循我國(guó)有關(guān)核安全規(guī)定的基本原則及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2 與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類研究、同類技術(shù)的綜合比較

CARR設(shè)計(jì)部所采用和建立的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系是根據(jù)中國(guó)核標(biāo)準(zhǔn)體系與中國(guó)核安全規(guī)章分類模式建立的，它分成如下層次：

法律——由全國(guó)人民代表大會(huì)通過(guò)，以中華人民共和國(guó)主席令公布。

法規(guī)——我國(guó)的核安全法規(guī)稱為安全規(guī)定。核安全規(guī)定是規(guī)定核安全目標(biāo)和基本安全要求的規(guī)章。經(jīng)國(guó)務(wù)院授權(quán)，國(guó)家核安全局批準(zhǔn)發(fā)布，具有法律約束力。

導(dǎo)則——核安全導(dǎo)則是說(shuō)明或補(bǔ)充核安全規(guī)定或推薦方法和程序的指導(dǎo)性文件。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——屬國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分類辦法執(zhí)行。與核安全直接有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)報(bào)國(guó)家核安全局審查并備案。

目前在國(guó)際上核電站的設(shè)計(jì)、制造、建造、調(diào)試和運(yùn)行具有一套完整的法規(guī)、導(dǎo)則和標(biāo)準(zhǔn)。與此相比，對(duì)研究堆設(shè)計(jì)，目前尚無(wú)系統(tǒng)的、配套的、可供遵循的法規(guī)、導(dǎo)則和標(biāo)準(zhǔn)體系。我國(guó)也不例外。這并不是因研究堆的安全無(wú)足輕重，相反，研究堆的安全對(duì)于環(huán)境的安全至關(guān)重要。只是由于研究堆堆型繁多，建造的目的和研究對(duì)象不盡相同，功率和其它運(yùn)行參數(shù)、使用的燃料和采用的工藝系統(tǒng)差別很大，難以對(duì)研究堆用完全統(tǒng)一普遍適用的標(biāo)準(zhǔn)作出具體的規(guī)定。

根據(jù)我國(guó)核標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，為完整中國(guó)先進(jìn)研究堆標(biāo)準(zhǔn)體系，CARR除采用了適用的現(xiàn)有法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)外，自己還制定了部分標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)編制的中國(guó)先進(jìn)研究堆（CARR）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則屬于編寫(xiě)的導(dǎo)則級(jí)文件。

鑒于上述原因，CARR工程除遵循國(guó)家核安全局頒布的HAF1000-1研究堆設(shè)計(jì)安全規(guī)定外，有必要針對(duì)CARR工程的特點(diǎn)并參照我國(guó)核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EJ310～345—88 壓水堆核電廠設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有關(guān)部分作為參考藍(lán)本，參考我國(guó)核電廠核安全法規(guī)HAF體系中安全規(guī)定與導(dǎo)則、《200MW核供熱站設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》、《八七一工程反應(yīng)堆設(shè)計(jì)安全準(zhǔn)則》，吸取101重水研究堆多年運(yùn)行、大修改建以及871援阿工程設(shè)計(jì)、制造、建造、調(diào)試、運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，特編制了可供安全設(shè)計(jì)使用的《中國(guó)先進(jìn)研究堆設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》?！稖?zhǔn)則》對(duì)CARR工程的主要設(shè)計(jì)方面和主要工藝系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)原則、安全目標(biāo)和安全要求作較具體的闡述，使設(shè)計(jì)者對(duì)CARR工程的安全原則有一個(gè)具體的、重點(diǎn)的了解。至于如何達(dá)到這些安全目標(biāo)和貫徹這些安全原則，?準(zhǔn)則?沒(méi)有過(guò)多的限制，給設(shè)計(jì)者選擇具體途徑留有余地。

3 CARR設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的特點(diǎn)

建立恰當(dāng)、完整、自洽的設(shè)計(jì)體系對(duì)中國(guó)先進(jìn)研究堆（CARR）的設(shè)計(jì)建造具有重要意義?！稖?zhǔn)則》的編制有如下特點(diǎn)：(1)自主創(chuàng)新：CARR屬自主設(shè)計(jì)，又無(wú)嚴(yán)格意義上的參考堆型，沒(méi)有現(xiàn)成的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則可以借鑒，《準(zhǔn)則》的自主獨(dú)立編制具有創(chuàng)新性，完善了CARR工程的設(shè)計(jì)體系，滿足了工程設(shè)計(jì)和審評(píng)的迫切需要，滿足了工程建設(shè)的迫切需要。(2)嚴(yán)謹(jǐn)適用：《準(zhǔn)則》遵循我國(guó)發(fā)布的有關(guān)法規(guī)和導(dǎo)則，并以我國(guó)核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EJ310～345—88 《壓水堆核電廠設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》有關(guān)部分作為參考藍(lán)本，參考了“200MW核供熱站設(shè)計(jì)準(zhǔn)則”、“八七一工程反應(yīng)堆設(shè)計(jì)安全準(zhǔn)則”、“中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆設(shè)計(jì)準(zhǔn)則”，吸取101重水研究堆多年運(yùn)行、大修改建以及871援阿工程設(shè)計(jì)、制造、建造、調(diào)試、運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合CARR自身的特點(diǎn)編制而成?！稖?zhǔn)則》比其它現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)更適合CARR。(3)全面科學(xué)：《準(zhǔn)則》共31篇，對(duì)CARR工程的主要設(shè)計(jì)方面和主要工藝系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)原則、安全目標(biāo)和安全要求作較具體的闡述，使設(shè)計(jì)者對(duì)CARR工程的安全原則有一個(gè)具體的、重點(diǎn)的了解。準(zhǔn)則 對(duì)如何達(dá)到安全目標(biāo)和如何貫徹安全原則，沒(méi)有過(guò)多的限制，給設(shè)計(jì)者選擇具體途徑留有余地。

4 《準(zhǔn)則》的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益

《準(zhǔn)則》是達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)質(zhì)量的必要條件，有利于順利通過(guò)設(shè)計(jì)審查與安全審評(píng)，保證了工程進(jìn)度，從而加速CARR的設(shè)計(jì)建造進(jìn)程。準(zhǔn)則 保證CARR工程設(shè)計(jì)既滿足安全要求，又考慮制造、維修和運(yùn)行的可行性，達(dá)到節(jié)省投資的目的。

CARR工程設(shè)計(jì)人員以《準(zhǔn)則》為指導(dǎo)原則，編制了CARR工程相關(guān)的技術(shù)條件，完成了初步設(shè)計(jì)、初步安全分析報(bào)告、施工設(shè)計(jì)、最終安全分析報(bào)告編制的工作，完成了CARR工程相關(guān)的設(shè)計(jì)審查和安全審評(píng)，目前CARR已完成安裝、調(diào)試并于2010年4月首次臨界，現(xiàn)正為提升功率運(yùn)行進(jìn)行準(zhǔn)備。

《準(zhǔn)則》已被吸收為中國(guó)原子能科學(xué)研究院企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

[1]李林等.先進(jìn)反應(yīng)堆并行設(shè)計(jì)方法的初步研究.《核動(dòng)力工程》,2003.10新堆與研究堆專業(yè)委員會(huì)第五屆學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文專輯.

[2]唐文忠.日本研究堆設(shè)計(jì)和安全分析.《核動(dòng)力工程》,2003.10新堆與研究堆專業(yè)委員會(huì)第五屆學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文專輯.