Determination of Aging Management Scope for HFETR
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摘要: 为了系统性地筛选出高通量工程试验堆（HFETR）运行许可证延续（OLE）申请要求的老化管理审查（AMR）对象，确定HFETR的老化管理范围，对国际原子能机构（IAEA）和美国核管理委员会（NRC）的核电厂老化管理审查（AMR）的评估范围划定和对象筛选原则进行了分析，并基于研究堆老化管理的要求建立了HFETR的老化管理物项筛选原则。在操作过程中，借鉴美国核电执照更新（LR）的应用经验，对机械部件、电仪部件和构筑物分别建立了具体的筛选流程；在实施过程中采用物项分组方式，系统性筛选出了OLE申请要求的AMR对象，确定了HFETR的老化管理范围。文中描述的方法和应用过程可为我国研究堆在确定AMR范围时提供指导。
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关键词:
- 老化管理范围 /
- 研究堆 /
- 筛选原则 /
- 运行许可证延续(OLE)
Abstract: In order to systematically screen out the aging management review (AMR) objects required by the application for Operating License Extension (OLE) of High Flux Engineering Test Reactor (HFETR) and determine the aging management scope of HFETR, the assessment scope delineation and object screening principles of the nuclear power plant AMR of the International Atomic Energy Agency (IAEA) and the US Nuclear Regulatory Commission (NRC) were analyzed, and the screening principles of HFETR aging management items based on the requirements of research reactor aging management was established. In the process of operation, drawing on the application experience of the US Nuclear Power License Renewal (LR), specific screening processes were established for mechanical components, electrical instrument components and structures. In the implementation process, the AMR objects required by OLE application were systematically screened out by grouping items, and the aging management scope of HFETR was determined. The method and application process described in this paper can provide guidance for the determination of aging management scope of research reactors in China. -
表 1 美国LR体系和国际原子能机构LTO体系的老化管理对象筛选原则
Table 1. Screening Principles of Aging Management Objects of U.S. LR Method and IAEA LTO Method
筛选环节 美国LR体系 IAEA LTO体系 范围划定 原则1：在设计基准事件之时和之后，应确保以下功能的安全相关构筑物、系统和部件（SSCs），包括：①反应堆冷却剂压力边界的完整性；②停止反应堆以及在安全停堆状态下维护反应堆的能力；③或防止可能造成潜在厂外暴露的事故，或缓解这些事故的后果的能力 原则1：对于实现基本安全功能所必需的安全重要SSCs，包括：①反应性控制；②堆芯余热排出；③包容放射性物质和控制运行排放，限制事故释放 原则2：非安全相关但其失效会影响安全相关SSCs执行其功能的SSCs，包括但不限于以下内容：①飞射物；②吊车；③水淹；④高能管线破裂；⑤与安全相关SSCs直接相连的非安全相关SSCs；⑥与安全相关SSCs不直接相连的非安全相关SSCs 原则2：失效可能影响安全重要SSCs履行其预期功能的其他SSCs，这类潜在的失效情况包括：①飞射物撞击；②起重设备故障；③水淹；④高能管道破裂；⑤液体泄漏（例如来自管道或其他压力边界） 原则3：以下管理条例中需要依赖的SSCs也属于执照更新的范围。包括：①消防（10 CFR 50.48）；②环境合格鉴定（10 CFR 50.49）；③承压热冲击（10 CFR 50.61）；④未能紧急停堆的预期瞬态（10 CFR 50.62）；⑤SBO（10 CFR 50.63） 原则3：在执行应对某些类型的事件的功能时，安全分析中（确定性和概率性）中涉及的其他SSCs，以及国家监管要求的其他SSCs。示例包括：①应对内部事件（例如：内部火灾和内部水淹）；②应对外部风险（例如：极端天气条件、地震、海啸、外部洪水、龙卷风和外部火灾）；③特定的监管事件[例如：承压热冲击，未能紧急停堆的预期瞬态（ATWS）和全厂断电（SBO）]；④超设计基准事故的应对或缓解 对象筛选 “非能动”且“长寿命”部件和构筑物纳入审查范围包括：①“非能动”：在执行预定功能时，结构和特征不发生改变的部件和构筑物；②“长寿期”：不基于鉴定寿命或规定时间进行更换的构筑物和部件 同时满足以下条件的部件和构筑物不纳入审查范围，即：①根据预定规则的要求而进行定期更换或按计划进行翻新的部件和构筑物不纳入审查范围内；②上述范围内国家监管没有要求的部件和构筑物 
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表 2 HFETR的AMR范围及对象筛选原则
Table 2. Screening Principles of Aging Management Objects for HFETR
筛选环节 筛选原则 具体要求 相关分析 范围
界定原则1：失效将直接导致HFETR停堆功能、余热导出功能和包容放射性物质功能丧失或受到损害的SSCs。 ①停堆功能方面的相关SSCs；②余热导出功能方面的相关SSCs；③包容放射性物质功能方面的相关SSCs 参考最终安全分析报告（FSAR）中的描述 原则2：失效将影响HFETR安全相关物项（原则1）执行安全功能，间接导致安全功能丧失或受到损害的SSCs。 ①飞射物；②吊车；③水淹；④与安全相关SSCs直接相连的非安全相关SSCs；⑤与安全相关SSCs不直接相连的非安全相关SSCs 参考美国LR体系中的要求。论证“高能管线破裂”不适用于HFETR 原则3：其他应考虑的物项。 ① 消防（FP）； ②SBO；③超设计基准事故（ BDBA） 参考LR体系和LTO体系的要求。论证承压热冲击（PTS）、未能紧急停堆的预期瞬态（ATWS）、环境鉴定（EQ）不适用HFETR 对象
筛选具有“非能动”且“长寿命”性质部件和构筑物纳入审查范围。 ① “非能动”：在执行预定功能时，结构和特征不发生改变的部件和构筑物；②“长寿期”：不基于鉴定寿命或规定时间进行更换的构筑物和部件 参考美国LR体系和NNSA发布的《技术政策》
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表 3 设备级范围划定的筛选表格示例
Table 3. Example of Screening Table for Equipment-level Scoping
序号 系统或构筑物 SSCs 原则1 原则2 其他 是否影响
安全功能备注 停堆 余热
导出放射性
包容飞射物 吊车 水淹 直接
相连不直接
相连FP SBO BDBA 1 反应堆堆芯和堆内构件 燃料组件 √ √ 是 2 栅元填塞块 否 3 控制棒导管 √ 是 4 控制棒导管压架 √ 是 “√”—适用本条筛选原则；“空格”—不适用本条筛选原则
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表 4 机械部件对象筛选表格示例
Table 4. Example of Screening Table for Mechanical Components
系统名称 设备名称 部件名称 预定功能 能动 非能动 长寿期 是否属于AMR范围 是否分组（Y/N） AMR部件或部件组 反应堆堆芯和堆内构件 燃料组件 燃料组件 — √ √ 否 — — 控制棒导管 控制棒导管 支持功能 √ √ 是 否 控制棒导管 控制棒导管压架 控制棒导管压架 支持功能 √ √ 是 否 控制棒导管压架 “—”—毋需分析选项，下同
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表 5 电仪部件筛选表格示例
Table 5. Example of Screening Table for Electrical and Instrument Components
系统名称 设备名称 包含的典型电仪部件组
（NEI95-10附录B）预定功能 能动 非能动 长寿期 是否属于AMR范围 是否分组（Y/N） AMR部件组 应急电源
系统1#蓄电
池组蓄电池 76 — √ √ 否 — — 电缆、连接件 77 电路连接，绝缘 √ √ 是 是 低压电缆
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表 6 HFETR 老化管理对象筛选结果
Table 6. Screening Results of Aging Management Objects of HFETR
类别 OLE范围划定 对象筛选 系统范围划定 设备范围划定 筛选部件数量 AMR部件组数量 机械类 梳理出34个系统，筛选出28个系统 135项 364项（组） 226项 电仪类 67项 1118项（组） 11项 构筑物 — 186项（5大类）
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[1] 袁志敏,李子彦,彭学成,等. 研究堆定期安全审查方法探讨[J]. 设备管理与维修,2020(11): 23-25. doi: 10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2020.06.10 [2] 国家生态环境部. 核动力厂、研究堆、核燃料循环设施安全许可程序规定: 部令 第8号[S]. 北京: 国家生态环境部, 2019: 12-14. [3] IAEA. Ageing management for research reactors: No. SSG-10[S]. Vienna: IAEA, 2010: 1-36. [4] IAEA. Ageing management and development of a programme for long term operation of nuclear power plants: No. SSG-48[S]. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2018: 1-61. [5] 国家核安全局. 《〈核电厂运行许可证〉有效期限延续的技术政策（试行）》: 国核安发〔2015〕280号[R]. 北京: 国家核安全局, 2015: 8-9. [6] Nuclear Energy Institute. NEI 95-10 industry guideline for implementing the requirements of 10 CFR part 54-the license renewal rule[R]. Washington: U. S. Nuclear Energy Institute, 2005. [7] NRC. Generic aging lessons learned (gall) report: NUREG-1801 Revision 2[R]. Washington: U. S. NRC, 2010. -
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