注册核安全工程师-考试相关第五六章综合

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核与辐射安全的概念

赵亚民

20122课前说明一核与辐射安全是两件事核安全主要针对设施，特别是存在临界安全问题的核设施辐射安全主要针对人，人群分为三类：--职业人员--医疗受检者--公众3

课前说明二

IAEA给出四项安全：

•核安全

·辐射安全

·废物安全

·运输安全本讲针对核安全与辐射安全4课前说明三

核与辐射安全的主要目标（安全功能）：核安全—安全停堆，导出余热，包容放射性物质（核电站）辐射安全—防止确定性效应发生，减少随机性效应发生率5第五章核与辐射安全的概念1．引言

2．第一节核安全的厉史发展

3．第二节核与辐射安全的基本原则

4．第三节纵深防御

5．第四节核安全的基本技术原则

6．第五节质量保证

7．第六节安全目标

8．第七节风险分析61．引言安全涉及到各行各业安全与风险相对应核与辐射安全领域涉及：核设施核技术应用伴生矿•核与辐射安全概念分狭义和广义71．引言本章介绍的核与辐射安全概念主要针对核电厂其它核与辐射设施可以参照使用81．引言·核安全定义（狭义）国际原子能机构（IAEA）给出核安全定义：“实现适当的运行条件，防止事故或缓解事故后果，从而保护工作人员、公众和环境免受过量辐射危害”

91．引言•核安全重点是设施安全

•从定义分析核安全要素：任务--实现适当的运行条件目的--防止事故或缓解事故后果最终目标--保护工作人员、公众和环境免

受过量辐射危害101．引言核安全定义（广义）泛指：核安全辐射安全废物安全运输安全111．言引

辐射安全（又称辐射防护）：保护人员免受电离辐射或放射性物质产生有害作用的科学技术（国防科技名词大典）注意区分安全(safety)和保安(security)辐射安全针对人员安全12第一节核安全的厉史发展核安全的历史发展可以追朔到1942年核电厂的早期采用保守设计、重视设备可靠性1979三哩岛核电厂事故，特别是1986切尔诺贝利核电厂事故，启示人因的重要性人因的重要性催生了安全文化概率论方法逐步用于核电厂安全分析13第一节核安全的厉史发展辐射安全的历史可以追朔到1895年到上个世纪二十年代，百位科学家死于放射病上个世纪二十年代成立辐射防护（安全）机构辐射防护已成体系辐射防护标准渐趋严格14第一节核安全的厉史发展核电事业早期发展较为顺利两次较大事故延缓了核电事业的发展现正处在核电事业恢复发展期日本福岛核电站事故又带来不定因素核电站事故既是核电事业发展的阻力核电站事故也可以变成核电事业发展的动力•福岛核电站事故的教训和经验都是宝贵的15第二节核与辐射安全的基本原则①核安全基本原则②辐射防护基本原则16第二节核与辐射安全的基本原则1．管理责任2．纵深防御3．技术原则17第二节核与辐射安全的基本原则1．管理责任：①安全文化②营运单位的责任③监管当局的管控18第二节核与辐射安全的基本原则①安全文化安全文化（IAEA）定义：“在组织和工作人员中建立起将安全问题根据重要性作为最优先关注的这样一种特征和态度的集合”19安全文化对政府决策层对营运单位管理层对个人20对政府决策层制定安全政策明确安全职责建立监管部门提供资源保障21对营运单位管理层明确员工的职责制定并捡查工作方法对员工进行培训建立奖惩制度建立监察和审查程序22对个人探索的工作态度严谨的工作方法交流的工作习惯23第二节核与辐射安全的基本原则②营运单位的责任营运单位对核设施的安全负有全面和最终责任24营运单位的具体责任•确定安全政策，明确各级人员的责任和权利•确定并验证质保大纲等的实施•确定并验证所有运行工况保证安全的程序•提供充分的培训和人员资格鉴定•建立与监管等部门的联络渠道•建立与设计、制造等有关部门的联络渠道•提供资源、服务•提供公众咨询渠道25第二节核与辐射安全的基本原则③监管当局的控制监管当局的控制是独立于企业的、政府行为26第二节核与辐射安全的基本原则•监管当局的任务有6条。见238页•核安全监管不能取代企业的责任27监管当局的任务制定安全法规颁发安全许可证对核设施实施安全捡查采取相应的执法行为支持核安全研究发布核安全信息28第二节核与辐射安全的基本原则2．纵深防御

IAEA定义：“针对给定的安全目标运用多种防护措施，使得即使其中一种防护措施失效，仍能达到该安全目标”（详见第三节）29第二节核与辐射安全的基本原则3．技术原则技术原则主要的有以下15项：·安全分级•设备鉴定·构筑物、系统和部件的可靠性设计•火灾和爆炸·其它内部危害•外部事件·运行限值和条件30•设计基准事故•严重事故·采用经验证的工程实践•应用经验反馈和安全研究成果·安全评价及其独立验证•老化·优化运行人员操作的设计•辐射防护（详见第四节）31第二节核与辐射安全的基本原则②辐射防护基本原则•实践的正当性•辐射防护最优化•个人剂量限制32第二节核与辐射安全的基本原则①实践的正当性利大于弊•利：社会的总利益不仅是部门、企业、个人利益•弊：整个社会的危害包括经济、键康、环境危害33第二节核与辐射安全的基本原则②辐射防护最优化•社会净利最大•在考虑社会、经济等因素后，使个人剂量受照人数照射概率保持在合理可行的低34第二节核与辐射安全的基本原则③剂量限制•利用剂量限值和剂量约束限制个人受照程度•防止确定性效应发生•限制随机性效应发生概率35第三节纵深防御①纵深防御的概念②对纵深防御的理解③纵深防御在设计中的实施方法④纵深防御在运行中的实施方法⑤纵深防御在预防和缓解事故中的应用36第三节纵深防御①纵深防御的概念•核与辐射安全领域重要原则•纵深防御应用于安全有关的一切活动包括工程设计、组织管理、人员行为•保证这一切活动置于重叠措施的防御之下•即便某些措施失效，余下措施仍起防御作用37第三节纵深防御②对纵深防御的理解1．纵深防御的三个目标•补偿或纠正设备故障或人员差错•维持屏障的有效性防止故障传播•屏障万一失效/保护人员和环境38第三节纵深防御2．纵深防御的两个策略•预防事故发生•一旦事故发生/缓解、限制事故后果，防止向更严情况发展39第三节纵深防御3．连续多极实体屏障防止放射性物质外泄多极实体屏障包括（水冷反应堆）：•核燃料基体•核燃料包壳•反应堆冷却系统压力边界•安全壳40压水堆的屏障41第三节纵深防御③纵深防御在设计中的实施方法1．预防2．捡测3．保护4．包容5．应急42第三节纵深防御1．预防防止偏离正常运行工况及防止系统失效具体措施见下页43具体措施设计保守，留安全余量多重性、多样性、独立性•安全分级恰当的设计规范和材料控制部件制造和电厂的施工•设备鉴定优化操作设计•老化和磨损•经验反馈各种工况的安全分析•评价及独立验证运行、在役试验和维修要求的分析44第三节纵深防御2．捡测捡测（诊断）运行状态，预防事故

•设置控制和保护系统及其他专用安全系统

•制定运行操作规程45第三节纵深防御3．保护设置应对设计基准事故的专设安全设施和应急操作规程，引导到可控/安全停堆/维持包容，确保核设施安全

•固有安全性的设计

•故障安全的设计

•设置针对设计基准事故的专设安全设施

•针对设计基准事故制定应急操作规程

46第三节纵深防御4．包容设置应对严重事故管理导则，采用多重措施尽可能将放射性物质包容在核设施内•分析严重事故的主导序列和事故工况•对严重事故的主导序列和事故工况制定预防措施与严重事故管理导则•设置缓解事故后果的措施47第三节纵深防御5．应急制定应急计划和应急准备尽量减轻事故后果•设置应急控制中心•制定厂内厂外应急计划48第三节纵深防御④纵深防御在运行中的实施方法1．运行限值和条件2．运行规程3．堆芯管理和燃料装卸4．人员资格和培训5．维修、在役试验、捡查和监督6．应急准备49第三节纵深防御1．运行限值和条件•运行限值和条件事先制定好•须经核安全当局评价和批准•对人员培训使之清楚限值和条件•根据经验返馈对其定期审查和修改50第三节纵深防御2．运行规程•正常运行规程•预期事件运行规程•事故工况运行规程•严重事故管理指南51第三节纵深防御3．堆芯管理和燃料装卸•堆芯管理安全，保证燃料在堆内安全使用•燃料装卸安全，保证燃料在厂区转移/储存安全52第三节纵深防御4．人员资格和培训•人的失误会破坏纵深防御•人的行为是核电厂安全的重要因素•对核电厂各级人员都应进行培训，培训包括技术和管理53第三节纵深防御5．维修、在役试验、捡查和监督•维修、在役试验、捡查和监督来防止纵深防御能力降低•核设施营运部门要制定维修、在役试验、捡查和监督的详细指令和程序，并必须由有资格的人员按规程进行上述工作54第三节纵深防御6．应急准备•制定与风险相适应的应急计划和准备•适时进行应急演习•及时复核或更新应急计划55第三节纵深防御⑤纵深防御在预防和缓解事故中的应用•预防为主，降低初始事件发生率•充分利用自动系统，减少人的干预和差错•利用固有安全特性和故障安全设计，将事故工况引到可控状态•万一发生事故设法控制其进程，控制严重事故进展，减轻事故后果•设置多重屏障包容放射性物质保护环境和公众56第四节核安全的基本技术原则

核安全的基本技术原则

涉及到下述15个方面57第四节核安全的基本技术原则

①安全分级②设备鉴定③构筑物、系统和部件的可靠性设计④火灾和爆炸⑤其他内部灾害⑥外部事件⑦运行要求和限制⑧设计基准事故58第四节核安全的基本技术原则

⑨严重事故⑩采用经过验证的工程实践

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应用经验返馈和安全研究成果⑫安全评价及独立验证⑬老化⑭优化运行人员操作的设计⑮辐射防护59第四节核安全的基本技术原则

1．安全分级•对安全重要物项进行安全分级•设计、建造、维修与安全分级相匹配•安全分级要考虑-执行的安全功能-不执行其功能的后果-执行其安全功能的可能性-该物项需要投入运行的时刻或持续时间-不同安全级别物项进行合理衔接60第四节核安全的基本技术原则2．设备鉴定-通过设备鉴定确认安全重要物项可安全运行-设备鉴定的环境条件要考虑设计基准事故-设备鉴定要考虑老化效应61第四节核安全的基本技术原则3．构筑物、系统和部件的可靠性设计-考虑发生共因故障的可能性-考虑“故障安全设计原则”（自动进入安全状态）-考虑“单一故障准则”-考虑“多重性原则”-考虑独立性见244页62第四节核安全的基本技术原则故障安全设计原则

“系统或部件发生故障时核设施能在无须任何触发动作的条件下进入有利于安全的状态的设计原则”（国防科技名词大典）63第四节核安全的基本技术原则单一故障准则

“任何设备组合在任何部位发生可信的单一随机故障时应当仍能执行其正当功能的要求”（国防科技名词大典）64第四节核安全的基本技术原则4．火灾和爆炸-防止火灾发生-及时探测并迅速灭火-防止火势蔓延，使对安全重要物项影响最小（必要时人工泄压以防爆炸）65第四节核安全的基本技术原则5．其他内部灾害其他内部灾害包括：-内部水淹-飞射物-管道甩动-喷射流冲击66第四节核安全的基本技术原则6．外部事件-人为事件飞机等-自然事件地震、洪水、龙卷风、海啸、极端气象等（复合外部事件）67外部事件68第四节核安全的基本技术原则7．运行要求和限值-安全系统整定值-重要参量的控制范围-维修、试验、捡查等要求的规定-明确运行限制69第四节核安全的基本技术原则8．设计基准事故-根据假设始发事件确定设计基准事故-对设计基准事故立即采取自动启动安全系统-不必立即采取行动可手动启动安全系统70第四节核安全的基本技术原则9．严重事故-采用确定论、概率论分析严重事故事件序列-对照安全准则在设计时考虑严重事故事件序列-设计时考虑减少严重事故概率或减轻后果-考虑设计能力及使用附加系统使设施回到安全状态-对严重事故制定事故管理规程71第四节核安全的基本技术原则10．采用经过验证的工程实践-重要构筑物、系统和部件必须经过验证-未经过验证构筑物、系统和部件必须证明其安全性是合适的72第四节核安全的基本技术原则11．应用经验返馈和安全研究成果-从运行的核设施获取经验和教训-从发生事故的核设施获取教训73第四节核安全的基本技术原则12．安全评价及独立验证-安全评价是保证核安全的措施-安全评价应由独立于项目的人员完成74第四节核安全的基本技术原则13．老化-因为存在老化问题，重要安全构筑物应留足够裕度-必须考虑设备的老化和磨损效应-对老化问题采取监测、试验、取样和捡查等以鉴别老化机理和发现意外情况75第四节核安全的基本技术原则14．优化运行人员操作的设计-设计时考虑人机接口-人机接口要考虑人员的响应时间，把对操纵员的紧急干预要求降到最低-人机接口的界面应是“友好的”76第四节核安全的基本技术原则15．辐射防护-有效屏蔽，防止外照射-控制放射性物质释放，防止内照射-进行辐射安全分区-提供监测和去污设施77第五节质量保证①质量保证概念②质量保证的基本要求③验证质量保证大纲实施有效性（详见专业实务第7章）78第五节质量保证1．质量保证的基本概念-质量保证是保证物项或服务满足质量要求的有计划活动-物项包括材料、零件、部件、系统、构筑物等-服务包括供方和营运方完成的工作79第五节质量保证2．质量保证的基本要求-质量保证大纲-组织结构、人员资格和培训-文件控制-设计控制-采购控制-物项控制-工艺过程控制80第五节质量保证-捡查和试验控制-不符合项的控制-纠正措施-记录81第五节质量保证3．验证质量保证大纲实施有效性-有文件规定内部外部监擦制度-验证采用书面审查和现场捡查相结合的办法-审查和现场捡查人员要具有资格和客观性-捡查结果用文件给出-捡验糾正措施的实施82第六节安全目标①安全目标②核电厂定量安全目标83第六节安全目标1．安全目标-总的安全目标是避免电离辐射的危害-辐射防护目标是人员受照剂量满足控制要求并体现最优化-技术安全目标是防止事故及缓解事故后果（严重事故概率极低）84第六节安全目标2．核电厂定量安全目标1991年美国核电厂用户要求文件（URD）提出：•堆芯损坏概率小于10的负5次方堆年•大量放射性物质释放概率小于10负6次方堆年85第六节安全目标IAEA安全目标：1999年IAEA核安全顾问组（INSAG-12）给出：新建核电厂与美国安全目标相同已的建核电厂的安全目标较美国安全目标的概率低一个量级86第六节安全目标2002年核安全在政策声明中提出我国安全目标：新建核电厂与美国安全目标相同已的建核电厂的安全目标较美国安全目标的概率低一个量级87第七节风险分析1．风险分析的概念2．风险分析的方法88第七节风险分析1．风险分析的概念•什么是风险？风险是可能产生的危害风险在数量概念上是发生频率与后果的乘积89第七节风险分析2．潜在风险、剩余风险和可接受风险•潜在风险是失去所有安全措施后的风险•剩余风险是所有安全措施都有效时的风险•可接受风险是考虑社会、经济、科技等后所推断的风险•对于核电厂，可接受风险是前述安全目标90

放射性后果潜在风险严重事故可接受的风险不可接受的风险已采取一定的安全保护措施

正常运行剩余风险危害事件的发生频率91第七节风险分析3．风险分析•风险分析又称概率安全(PSA}分析。常用事件树分析法和故障树分析法•事件树分析法是从初因事件起推断发展的结果•故障树分析法是从结果追溯原因•核电厂PSA分析包括推断堆芯熔化、核泄漏、重大后果的概率三个级别的分析92核电厂概率安全分析（PSA）可用于核电厂工程设计和运行管理，例如评价各种设计方案的优劣、找出设计中的薄弱环节、估价改进的代价、修订运行技术规格书和维修计划等。核电厂概率安全分析（PSA）还可用于核电厂安全监督管理，例如评价监督项目的优先度等。93第七节风险分析2．风险分析的方法•风险分析的方法的历史发展见254页•确定论方法•概率论方法94第七节风险分析•确定论方法将若干假想事故作为设计基准事故，在事故分析时认为它们“一定”发生•概率论方法将若干假想事故作为设计基准事故，在事故分析时认为事故的发生服从某种概率95第七节风险分析确定论方法通常保守概率论方法有助于发现薄弱环节概率论方法仍有较大不确定性（见256页）现在提倡用概率论方法进行校核96本章小结核安全的对象是核设施，核安全的重要任务是预防和缓解事故，强调“安全第一”，辐射安全的对象是人，辐射安全体系包括实践的正当性、防护的最优化和个人剂量限制，提倡“防护的最优化”核安全和辐射安全是核事业发展的保障97本章小结纵深防御是保证安全的重要原则纵深防御原则适用于核安全和辐射安全纵深防御原则适用于技术层面也适用于人因工程方面98第六章安全文化第一节安全文化概念第二节安全文化的组成部分第三节安全文化的发展阶段及弱化识别第四节安全文化的评价方法第五节培育安全文化的良好实践99第六章安全文化安全文化由IAEA国际核安全咨询组（INSAG）于1988年提出INSAG-4SAFETYCULTUREAreportbytheInternationalNuclearSafetyAdvisoryGroup100第六章安全文化第一节安全文化概念1．安全文化定义(IAEA)“在组织和工作人员中建立起将安全问题根据重要性作为最优先关注的这样一种特征和态度的集合”安全文化的定义存在不同版本101第六章安全文化2．安全文化原则增加安全的自我约束方法--在立法要求和监管要求之外保持一个增强安全的自我约束的方法102第六章安全文化3．安全文化特性•安全第一思想•主动精神•有形导出103主动精神要求工作人员对安全具有高度的警惕性、丰富的知识、准确无误的判断能力和强烈的责任感来正确地履行所有安全重要职责。104有形导出安全文化的特征是无形的，但人们认识到无形的特征会导出有形的表现，这些有形导出就成了衡量安全文化作用的指标。105第六章安全文化4．安全文化的由来1979和1986两次事故催生了安全文化106第六章安全文化5．安全文化的作用防止/减少人因错误--核电厂事故的重要原因是人因错误提高核安全水平i--提倡安全文化可防止和减少人因错误安全文化会带来增加安全性的有形结果107第六章安全文化第二节安全文化的组成部分①安全文化的组成1．组织机构（体制）明确逐级安全责任/创建轻松工作环境2．个人响应把安全视为己任/积极主动为安全奉献108体制核安全文化的提出首先是针对单位（组织机构）的，涉及单位内部的体制问题，以及各级管理部门的逐级责任制与工作作风问题109个人的响应安全文化：“除了人们往往称之为‘上帝的旨意’以外，核电厂发生的任何问题在某种程度上都来源于人为的错误。然而，人的才智在发现和消除潜在的问题方面是十分有效的，这一点对安全有着积极影响。”核安全文化强调个人的响应，一方面减少或防止人为的错误，另一方面充分发挥人的积极影响，以获得最高水平的核安全110第六章安全文化②营运单位的安全管理体系•政策•组织•计划和实施•衡量绩效•审核•监督111第六章安全文化③各阶层的职责和作用•决策层公布核安全政策/建立管理体制/承诺安全方面的坦诚意愿•管理层安全工作的按排与管理/按排培训/监督捡查•基层探索态度/严谨作风/互相交流112决策层对决策层的要求是公布核安全政策、建立管理体制、提供人力物力资源、不断自我完善，并要当众宣布其承诺来表明本单位在社会责任方面的立场和在安全方面的坦诚意愿，确保核安全是营运单位董事会议上的重要议题。113管理层对管理层的要求是明确责任分工、负责安全工作的安排和管理、对人员资格审查和安排培训、掌握奖励和惩罚，以及监察、审查和评价安全管理体系的工作状态，并做出承诺以自己的行动和要求促进职工们的安全素养，确保职工们能按确定的框框办事并从中获益。114基层对所有与核安全有关的基层个人响应的要求是:善于探索的工作态度;严谨的工作方法;互相交流的工作习惯。115第六章安全文化④行业文化在INSAG-4《安全文化》附录中提出了“安全文化指标”，分别对政府及其部门、营运单位、研究单位和设计单位的不同层次的人员，详细地提出了应当做出的承诺和应当达到的要求，总共有143项。116第六章安全文化④行业文化-政府及其部门制定法规/行使监督/资源保障/组织交流-营运单位落实安全文化/指定负责人员和机构/宣传捡查/处理返馈意见-核电厂的安全文化建设涉及的事项（见下页）117重视安全•明确责任•选好经理•调整好电厂与监管部门的关系•进行安全捡查•加强人员培训•组织好现场工作•管理层到现场监督•合理规定工作负荷并监督•正确处理安全、成本、进度等•使安全意识深入人心118第六章安全文化研究单位用安全文化理念指导设计、研究和开发，力求日臻完善-设计单位用安全文化理念指导设计，力求日臻完善119第六章安全文化第三节安全文化的发展阶段及弱化识别①核安全文化的发展阶段②识别安全文化弱化征兆的办法120第六章安全文化①核安全文化的发展阶段-初级阶段被动接受安全文化-中级阶段自觉用安全文化实现良好安全绩效，但没有充分考虑人因问题-高级阶段不间断用安全文化实现良好安全绩效，并充分考虑人因问题121第六章安全文化②识别安全文化弱化征兆的办法安全文化对核电厂的安全起重要作用已建立的安全文化出现弱化征兆对安全不利识别安全文化弱化征兆有利于安全安全文化弱化征兆包括组织/管理/雇员/技术问题122第六章安全文化组织问题问题处理不当/观念狭隘/开放性差管理问题能力差/方式、程序不合适/违规等雇员问题工作时间长/培训不足/对承包人管理差技术问题文档管理差/维修不及时/自检自评差123第六章安全文化第四节安全文化的评价方法•安全文化的的状况需要评价•安全文化的评价方法包括：①单位自我评价②IAEA评价组评价③上述两种结合的评价三种评价都是参照IAEA的ASCOT导则124第六章安全文化ASCOT(AssessmentofSafetyCultureinOrganizationsTeam)125第六章安全文化①ASCOT评价方法1．全厂巡视和文件捡查2．个别访谈3．评价4．评价报告126第六章安全文化1．全厂巡视和文件捡查巡视内容：•出入控制（效率及有效性）•工作情况（泄漏、照明、标牌等）•厂房管理（垃圾及贮存区域、清洁度等）•防护设备的使用（戴安全帽、剂量计、警示标志等）•控制室人员（警惕性、工作态度等）•规章和手册的可用性127文件捡查事项：•电厂日志及相关文件•运行及维修记录•未解决的缺陷与文件修改数量•重大安全相关活动的培训计划•公司安全政策的有效性•安全政策与安全文化概念的一致性•关于规程和遵守规程的政策•安全责任分工的文件•组