反应堆外易裂变材料的核临界安全基于限制和控制慢化剂的核临界安全

反应堆外易裂变材料的核临界安全基于限制和控制慢化剂的核临界安全

国家标准 GB/T15146.11一2004 反应堆外易裂变材料的核临界安全 基于限制和控制慢化剂的核临界安全 Nucleareritiealitysafetforissilenmaterialsoutsidereactor Nueleareritiealitysafetybasedonlimitingandcontoing m0derat0rS 2004-05-27发布 2004-12-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国国家标雅花管理委员会国家标准
GB/T15146.11一2004 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 核临界安全实施规则 慢化剂控制区工程实施规则 附录A资料性附录典型慢化剂材料 附录B资料性附录潜在慢化剂源 8 附录C资料性附录慢化剂含量的测量 附录D资料性附录控制慢化剂工程屏障的举例
GB/T15146.11一2004 前 言 《反应堆外易裂变材料的核临界安全》规定了易裂变材料在处理储存,加工和运输过程中的核临界 安全要求 对于许多操作,临界安全可通过限制易裂变材料的各种参数(例如几何条件,质量、富集度以及间距 大小)来达到 另外,安全地处理、储存或加工易裂变材料的数量,还取决于可信的中子慢化范围 依据 定义,在其他条件不变的情况下,最佳慢化的结果可导致易裂变材料临界质量最小 因此,通过限制和 控制慢化剂即控制慢化剂在规定的限值之内),易裂变材料容许质量明显大于最佳慢化的容许质量可 以认为是合理的 本部分提供了在无慢化到最佳慢化范围内对易裂变材料通过限制和控制慢化剂来实现核临界安全 的要求 本部分属于《反应堆外易裂变材料的核临界安全》系列标准之一 《反应堆外易裂变材料的核临界 安全)已经发布了以下10个部分,其具体名称如下: GB15146.1《反应堆外易裂变材料的核临界安全核临界安全行政管理规定》; GB15146.2《反应堆外易裂变材料的核临界安全易裂变材料操作,加工,处理的基本技术准则与 次临界限值》; GB15146.3《反应堆外易裂变材料的核临界安全易裂变材料贮存的核临界安全要求》; GB15146.4《反应堆外易裂变材料的核临界安全含易裂变物质水溶液的钢质管道交接的核临界 安全准则》; GB15146.5《反应堆外易裂变材料的核临界安全钵一天然铀混合物的核临界控制准则和次临界 限值》; GB/T15l46,6《反应堆外易裂变材料的核临界安全础硅酸盐玻璃拉希环及其应用准则》; GB15146.7《反应堆外易裂变材料的核临界安全次临界中子增殖就地测量安全规定》; GB15146.8《反应堆外易裂变材料的核临界安全堆外操作、贮存、运输轻水堆燃料单元的核临界 安全准则》; GB15146.9(《反应堆外易裂变材料的核临界安全核临界事故探测与报警系统的性能及检验要 求》 GB15148.10(反应堆外易裂变材料的核临界安全固定中子吸收体的应用安全要求》 本部分是参考ANSI/ANs8.221997“Nuclearcriticalitysafetybasedonlimitingandcontrolling mmaderaor"内容进行编制的.其基本内容与ANs1/ANs&.3 1997 致 本部分的附录A.,附录B附录C和附录D为资料性附录 本部分由全国核能标准化技术委员会提出并归口 本部分起草单位;核工业标准化研究所 本部分主要起草人:杨仁海
GB/T15146.11一2004 反应堆外易裂变材料的核临界安全 基于限制和控制慢化剂的核临界安全 范围 本部分规定了通过在慢化剂控制区中限制和控制慢化剂保证易裂变材料核临界安全的方法和 要求 本部分适用于在慢化剂控制区中通过限制和控制慢化剂来实现易裂变材料操作的核临界安全 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB15146.1反应堆外易裂变材料的核临界安全核临界安全行政管理规定 GB15146.2反应堆外易裂变材料的核临界安全易裂变材料操作、加工、处理的基本技术准则 与次临界限值 E/T1074核临界安全培训准则 术语和定义 本部分采用下列术语和定义 3.1 慢化moderationm 中子通过与慢化剂原子核无明显俘获的不断碰撞来减少其能量的过程 慢化剂moderator 通过散射使中子能量降低而无明显俘获的材料 "" 3.3 moderatorcontrolarea 慢化剂控制区 由过程评价所确定的区域 在该区域中,慢化剂受到限制和控制,以确保核临界安全 3. 慢化剂控制工程屏障moderatorcontrolengineeredbarrier 专门设置的有形实体系统用来限制或控制慢化剂的引人以便确保核临界安全 3” 3.5 过程评价proeessevaluation 指用来鉴定和确定所有已知核临界安全事项的文件,包括核临界安全的假设、要求、限值和控制措 施,以及论证次临界度 过程评价常称作核临界安全评价(NCSE) 核临界安全实施规则 慢化剂限制和控制的行政管理实施规则 4. 在附录A中列出了典型慢化剂的例子 2在附录D中列出了慢化剂控制工程屏障的典型例子
GB/T15146.11一2004 4.1.1应编制书面程序,该程序应包括操作的核临界安全限值和控制措施 这些程序宜明确当慢化剂 失去控制时要采取的所有步骤 4.1. 应提供检测、试验和维护的书面程序,确保在过程评价中所规定的限值和控制得到保持 4.1.3应提供过程评价所要求的用于慢化剂的取样和分析的书面程序 4.1.4根据设施的专门规定,应向工作人员标明慢化剂控制区 4.1.5应张贴慢化剂控制的合适限值和其他措施 4.1.6在消防计划中,应包括慢化剂控制要求 在慢化剂控制区中,宜将可燃材料减至最少 4.1.8作为核临界安全培训的一部分,应向相关人员进行有关理解和执行慢化剂限制和控制的培训 在E/T l074 ,可获得更多的指导性意见 有关行政管理措施的进一步指导见GB15146.1 4.2慢化剂限制和控制的过程评价 4.2.1过程评价应确定慢化剂控制区 4.2.2过程评价应证明,在正常工况和可信的异常工况下,各种操作都处于次临界状态 4.2.3过程评价应明确指明用于慢化剂控制区的限值、控制以及工程屏障 限值应基于实验数据,或 基于通过使用GB15146.2要求验证过的计算方法导出的数据 4.2.4过程评价应指明现场会改变慢化剂成分的所有材料特性,例如,材料的吸湿含氢、吸收、吸附以 及辐射分解等性质 4.2.5过程评价应考虑在慢化剂控制区中现有的、引人的或积累的(不管由设计,还是事故引起)各种 慢化剂 4.2.6过程评价应指明在易裂变材料内以及各个易裂变材料单元之间各种慢化剂的分布,也应指明在 机械(如混合、热和化学过程中可能发生的慢化剂非均匀分布的贡献 过程评价应指明慢化剂相应化学和物理性能方面的偏差和变化 过程评价应指明在慢化剂控制区中用来转送和储存慢化剂或慢化剂控制材料的容器的适当性 和完整性 4.2.9过程评价应指明在维修、去污、建造和非运行操作活动中可能遇到的各种慢化剂 4.2.10过程评价应指明有关防火和灭火特殊控制的需求,也应考虑邻近地区消防活动的影响 4.2.11过程评价应确定对慢化剂测量的各种要求,以保证规定的限值和控制得到保持 4.2.12过程评价应执行GB15146.2中提到的双偶然事件原则 慢化剂控制区工程实施规则 慢化剂控制区屏障 按照过程评价要求,慢化剂控制区应设置工程屏障 "应考虑各种可能会危及慢化剂控制区工程屏 障完整性的外部潜在风险 设备和容器 应设计、建造和维护在慢化剂控制区中使用的易裂变材料工艺设备和容器,以便按过程评价要求限 制和控制慢化剂 5.3贯穿件 5.3.1应将进人到慢化剂控制区的贯穿件减至最少 3》附录A列出了慢化剂的例子,附录B提供了慢化剂源的例子 附录c列出了为确保慢化剂含量测量完整性的某些做法和考虑 5)附录D列出了这些屏障的例子
GB/T15146.11一2004 5.3.2贯穿慢化剂控制区并且通常包含慢化剂的系统应具有过程评价所要求的限值和控制措施 5.3.3贯穿慢化剂控制区但通常不含慢化剂的系统如通风管道、压缩气体管道、电气导管和排放管 道)应具有过程评价所要求的控制措施 5.4防火和灭火 5.4.1慢化剂控制区中火灾的控制措施应包括过程评价所指明的设计特征 应考虑使用无慢化作用 的灭火介质 5.4.2应优先使用非可燃或阻燃的建筑部件、设备和材料,以便减少由于灭火活动而引人慢化剂材料 5.4.3在慢化剂控制区中应最少化可燃材料,减少由于灭火活动而引人慢化剂材料 仅维持必需的可 燃材料或非阻燃材料,以便使火灾危害减至最小 5.5仪表和控制装置 可利用仪表和控制装置来探测或防止慢化剂的出现 对在过程评价中指明的仪表和控制装置,应 按照现场的各种要求进行设计,安装、操作和维修
GB/T15146.11一2004 附录 A 资料性附录 典型慢化剂材料 在核设施中通常所遇到的许多材料可能是中子慢化剂 其中某些材料慢化效果可能比水更佳 下 列材料(不完全)有助于对可能会遇到的具有慢化性能材料的考虑 酒精; 氨或其他氢氧化物原子团 防冻液; 镀; 生物材料 碳(如石墨,木炭); 纤维板; 清洁剂 混凝土; 建筑材料 爪化合物" 环境或大气湿气 灭火材料 -燃料芯块胶合剂和造孔剂 汽油,煤油; 手套; 手; 重水; 液压流体; 氢化物; -碳氢化合物和其他有机材料 润滑剂; 油类; 油漆; 纸张和纸制品; 石蜡; 部分卤化有机体; 人体?; 塑料(容器,袋和板等) 树脂玻璃、树脂等 聚乙烯; 抹布; 松香; )人体组织能提供较大的慢化能力 7)人体组织能提供较大的慢化能力
GB/T15146.11一2004 屏蔽材料 溶剂 海绵; 稳定剂; 水 湿沙或土壤; 木头和木制品
GB/T15146.11一2004 附录 B (资料性附录 潜在慢化剂源 附录A列出了通常在核设施中遇到的慢化材料 这些材料不仅会通过设计被引人,也会从下面列 出的这些途径被无意地引人 以下的类别和设备系统(不完全)有助于对具有慢化作用的可能来源的 考虑 厂用管线 B.1 蒸汽管线; 水管道; 灭火洒水管线 房顶排水管线; 地面排水管线 工艺/仪表供气管线 B.2与易裂变材料操作相联系的管线 仪表管线; 工艺管线; 通风管道 电气管道 排气管线; -加热和冷却系统 B.3设备 手套箱和防烟罩; 液压系统; 加热和冷却管线; 高效粒子过滤器; 贮罐和容器; 润滑系统; 临界安全排放装置和溢流器 B.4建筑材料 密封剂; 环氧树脂 B.5维修和改建活动 B.6去污材料 清洁剂; 抹布和纸巾;
GB/T15146.11一2004 泡沫材料 B.7环境 大气中水分 雨、雪; 水膜层 B.8工艺化学品或添加剂 粘合剂或造孔剂 供料液流; 溶剂 由工艺操作引起的慢化剂滞留 B.9事故和应急响应源 灭火洒水管线 灭火软管; 水淹; -A类火灾灭火器 B.10人因干扰 -灭火中慢化剂的引人; 未获准慢化剂的引人; 拖布水; 人员介人
GB/T15146.11一2004 附录 资料性附录 慢化剂含量的测量 以下内容目的在于保证测量和过程控制的完整性 C.1合适的规程应包括下面内容 在几个样品准备和分析期间需注意的各种事项 C 测量设备的操作维修要求 C 1.3仪表的配置要求 C 检验要求 C. 取样方法提供各种代表性分析样品 在取样和分析过程中,保持每个样品的完整性 C 2 要研究由几个独立分析方法得到的至少两个样品的分析结果 但是,当可靠性基于单一分析方 C. 3 法时,则要用独立的仪表来分析几个样品 各种独立的慢化剂测量要与规定的置信水平相符 C.4 C.5采用合适的控制标准,验证每个分析方法符合于可行的鉴定程序 c.6使用控制标准来证明系统维修后是否合格,并且,在单一样本或多组样本测量之前或之后,定期 对控制标准进行评估 c.7确定用于标准控制的各种要求 c.8通过确定偏移、不确定度以及最小和最大慢化剂的探测限值处于规定的置信水平,证明各种分析 方法是合格的 c.9利用连续过程监测方法,来证明工艺系统产生的物质确实处于所要求的慢化剂限值之内
GB/T15146.11一2004 附录 D (资料性附录 控制慢化剂工程屏障的举例 工程屏障可用作控制慢化剂引人的 -种方法 典型的屏障包括如下内容 -双重顶棚; 辅助天花板 双重墙; 蒸汽屏障 抬高的楼面或结构 通常关闭的窗口 密封装置 虹吸管断路器 防回流装置; 冷凝水收集器 双重阻断和排放(抽吸)装置; 双重阻断和间隔， 各种容器 各种手套箱 设备(空气干燥器); 仪表和控制系统(露点指示器,中子响应器》