NB/T 20461-2017 压水堆乏燃料干法贮存设施设计准则

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  • 热导出系统包含用于排出乏燃料衰变热功能的结

    放射性包容系统包含用于实现乏燃料在贮存期间实体隔离、屏蔽等功能的相关结构和设备。

    市政管理5.6供热通风与空气调节系统(HVAC)

    HVAC系统包含用于以下功能所需的结构和设备: a 保护公众和工作人员,避免气载放射性物质从乏燃料单元操作和贮存区域释放至设施外的环 境; b) 在操作和贮存期间排出乏燃料衰变热; C 维持适合工作人员的空气质量,以及人员和设备运行的环境条件; 针对特定的贮存方案提供强制冷却,

    构筑物由运输货包操作区、乏燃料单元操作区、乏燃料单元转运区和乏燃料贮存区等组成,同时还 包括必要的辅助房间。

    5.8放射性废物管理系统

    放射性废物管理系统包含用于收集或处理乏燃料单元操作、转运和贮存时产生的液态、气态和固态 放射性废物功能所需的设备。

    5.9供电、仪控和通信系统

    供电、仪控和通信系统包含用于设施的供配电,工艺系统所需的控制、指示和报警,以及各类工况 下的辐射监测功能所需的设备。

    流包含用于预防、探测、控制火灾和阻止火势蔓

    NB/T 204612017

    实物保护系统包含用于为场内和场外提供安保相关的通信、实体屏障、出入控制、入侵检 安保相关警报和照明等功能所需的设备。

    5.12核材料衡算系统

    6.2. 1运输货包操作

    运输货包操作区功能要求为: a)在1类工况下,应能对运输货包进行冲洗; b)在I类工况下,冲洗区应能排水; 在1类工况下,应能对运输货包进行装卸; d 在I类工况下,应防止装卸车辆出现横向移动; e 在I类、II类工况下,应提供热屏,在运输货包去污时为操作人员提供保护; 在I类、II类工况下,废液处理系统应能运行; 在I类、II类工况下,应能对货包开包提供污染控制; h) 在I类工况下起重机械应能实现对货包封盖和货包内部构件进行装卸操作,并在II类、II类 工况下确保故障安全; 在I类工况下,货包组件、工具和系统配套设备的去污装置应能运行: 在I类工况下,应能对货包内部构件去污和清洗产生放射性废物进行收集和处理; 在I类工况下,打开运输货包操作应满足ALARA(合理可行尽量低)原则: 1 在I类工况下,辅助盖板、重件、螺栓紧固装置等操作功能应能正常运行; m) 在I类工况下,容器腔室取样、冲洗、废液排放所需的系统应能正常运行; D 在I类工况下,运输货包的临时贮存区域应能正常使用; 在I类工况下,以及在ⅡI类、II类、IV类工况后,用于将运输货包从运输货包操作区转运至 乏燃料操作区的运输设备应能正常运行; P 在I类工况下,监视系统应能监督运输货包操作区的所有操作。

    6. 2. 2 乏燃料操作区

    乏燃料操作区功能要求为: a)在I类、II类、IⅢI类工况下,辐射防护控制区入口控制、联锁、报警装置应能正常运行,防止 未授权的进入; b) 在I类工况下,在污染设备需要从辐射防护控制区域移出时,应能对其进行初步去污和包装; 在I类工况下,应能通过采光窗或屏蔽窗监控所有操作; d 在I类、ⅡI类、II类工况下,辐射防护控制区的通风设备应能正常运行; e 在I类工况下,以及在ⅡI类、II类、IV类工况后,应能实现对乏燃料的远距离操作; 在I类、II类工况下,应使乏燃料不破损; g 在II类、III类、IV类工况下,应有破损乏燃料的操作手段; h 在I类、II类、II类、IV类工况下,应维持燃料包壳温度低于限值; 在I类、II类、I类、IV类工况下,应为从运输货包移出的乏燃料单元提供临时贮存能力。

    6.2.3芝燃料单元转运区

    乏燃料单元转运区功能要求为: a)在I类、II类、III类、IV类工况下,应避免乏燃料单元在转运期间发生破损; b) 在1类工况下,应能使乏燃料单元从操作区转移至贮存区,反之亦然; 在1类工况下,应能对乏燃料单元进行装卸: d) 在II类、IⅡII类、IV类工况后,应能对乏燃料单元进行回取; e)在I类、ⅡI类、IⅢI类、IV类工况下,应维持燃料包壳温度低于限值

    NB/T204612017

    在1类、II类、ⅡI类1工况下,应对转移过程中乏燃料单元外表面的脱落物进行收集,并在1 类工况下对脱落物进行清洁: g)在IV类工况下,应仍能保证至少一道放射性物质包容的完整性。

    6.2.4乏燃料贮存区

    6.2.5HVAC系统

    a)在I类、II类、IⅢI类工况下,构筑物应能保护内部的结构、系统及设备等不受外部 b)在I类、ⅡI类、IⅢI类工况下,应能控制并防止污染物从潜在污染区域扩散。

    6.2.7放射性废物管理系统

    放射性废物管理系统的要求为: a)在1类工况下,应能对放射性废液进行收集和处理; b)在I类、IⅡI类、IⅢI类、IV类工况下,应能对废液进行包容和监测: c)在1类工况下,应能对固体废物进行收集、处理和外运。

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    6.2.8供电、仪控和通信系统

    供电、仪控和通信系统的要求为: a)在I类工况下,供电系统应能给设施内的用电设备进行供电; b)在I类、II类、IⅡI类工况下,辐射监测系统应可用; c)在I类、II类工况下,应能探测工艺系统的故障,必要时触发报警,并将系统置于安全状态 d 在I类工况下,通信系统应可用; e 在II类、II类、IV类工况下,应急通信系统应可用; 在I类工况下,内外部照明系统应可用; g 在II类、II类工况下,应使提供人员安全最小范围的内外部照明系统可用; h 在I类、II类、IⅡI类、IV类工况下,应能对外部事件的严重程度进行判断: 在1类工况下,应对放射性物质包容相关的进行仪表进行定期检查和标定,

    消防系统的功能要求为: a)在1类、IⅡI类工况下,与放射性物质包容相关区域的火灾探测系统应可用: 6 在I类、II类、I类工况下,消防系统应可用; · 在I类、II类、II类、IV类工况下,消防系统动作不应降低构筑物结构、系统和设备的放射 性包容功能: d) 在I类、II类、I类、IV类工况下,应阻止火势蔓延至与放射性物质包容功能相关的系统和 设备区域。

    6.2.10实物保护系统

    实物保护系统的功能要求为: a)在I类、II类、IⅡI类工况下,应使通信设备、物理屏障、出入控制装置、入侵检测设备 设备、安保照明和警报系统可用: 2 在I类、II类、IⅢI类、IV类工况下,场外通信设备应可用。

    6.2.11核材料衡算系统

    核材料衡算系统的功能要求为: a)在I类工况下,应有能力确定乏燃料单元编号,以便对装运记录进行验证; b) 在I类、II类工况下,以及I类、IV类工况后,应有相关能力对乏燃料单元库存进行盘点; c)应有相关设备和系统,用于核材料控制和衡算系统的运行和维修。

    在I类、IⅡI类、IⅢI类、IV类工况下,应使乏燃料保持次临界。

    6. 2. 13辐射防护

    辐射防护的功能要求为: a)在I类、II类工况下,职业照射水平在满足接受准则的基础上,应满足ALARA原则; b)应根据国家相关标准,对I类、II类、I类、IV类工况提出辐照限值。

    7.1.1.1设计要求

    7.1.2.1设计要求

    7.1. 2. 2接口

    该区域的布置应便于货包进出,且不应对运输货包装卸区内的正常操作造成影响:应配置仪器和设 备评估污染程度

    该区域的布置应便于货包进出,且不应对运输货包装卸区内的正常操作造成影响:应配置仪器 评估污染程度

    7.1.2.3试验、检查与维修

    去污的试验、检查与维修要求为: a)起重机和其它吊装设备应根据行业标准的要求进行维修和检查: b)用于转运放射性废物的系统宜配备相关冲洗装置以便进行维修。

    7.1.3. 1设计要求

    维修的设计要求为: a)应有适当方法对设备进行去污; b)应有合适的设备和空间以便进行维修操作; c)对于导致操作人员所承受的辐射剂量高于正常水平的日常维修工作,应有远程操作手段; d)应有相关装置收集和处理放射性废物。

    7.1. 3.2 接口

    维修区的布置应确保在该区域内作业不 常操作造成于扰。

    7.1.3.3试验、检查与维修

    维修区的试验、检查与维修要求为: a)起重机和其它吊装设备应根据行业标准的要求进行维修和检查; b)用于转运放射性废物的系统应配备冲洗装置以便进行维修。

    7.1. 4. 1设计要求

    准备区的设计要求为: a 应有足够的空间,以便操作人员能在脚手架或升降平台周围通行; 应有相关装置,用于监测运输货包装卸和运输安全所需的参数,如运输货包的温度、压力、表 面剂量率水平及密封完整性等; 应有相关装置,用于气体冷却和取样分析; 1 应有相关装置,用于收集和处理放射性废物: 宜设置废气处理系统,用于处理运输货包腔体内可能含有的气载放射性物质

    运输货包准备区可与去污区 该区应能对乏燃料卸载、货包空载转运或 专运:进出该区不应对去污区 该区位置应尽量靠近乏燃料单元装卸区

    7.1.4.3试验、检查与维修

    准备区的试验、检查与维修要求为: a 应在各运输货包的侧面和顶面设置安全通道: b) 阀门、密封和其他部件的更换应配有辐射防护措施;不应在此区域内对货包内部构件进行检查 或更换。

    7.1.5货包停留和转运

    7. 1. 5.1设计要求

    货包停留和转运的设计要求有: 货包停留区的设计宜根据不同贮存设施的实际情况设置,在对运输货包进出速率有较高要求 时,应设置货包停留区,停留区的位置应与下一步操作区接近:

    b)转运设备及其配套系统的设计应能在所有工况下保持当前状态。转运设备可丧失功能,但不应 引起跌落事件; c)转运设备结构设计应便于维修; d)区域的布置设计应减少运输货包移动的行程。

    货包转运系统与运输货包装卸区内的其它区域相

    7.1.5.3试验、检查与维修

    7. 2.1.2 接口

    芝燃料单元装卸系统接口要求有: 乏燃料单元装卸系统与运输货包装卸区、通风系统及之燃料单元转运区相连接:

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    b)贮存位置与乏燃料单元操作系统相连接; c)起重机接口设计与运输货包盖板、乏燃料单元的各种抓具相关。

    2.1.3试验、检查与维

    乏燃料单元装卸系统的试验、检查与维修要求有: a 起重机和其它吊装设备应根据行业标准的要求进行试验、维修和检查; b 应设有用于检查和维修安全出入的通道(如梯子、过道和护栏); ?) 专用工具的设计应便于去污、无损检测、维修、装卸和存放; d) 远程观察装置和灯具应方便拆换; e 宜设有必要的远程操作设备的模型,并采用这些模型对设计和操作程序进行测试和验证,同时 对操作人员进行培训; f 所有远程操作的工艺设备的设计应便于维修和检查,并应根据其使用频率和预期寿命进行定期 检查。

    7.2.2乏燃料单元准备

    7.2. 2.1 设计要求

    之燃然料单元准备系统的设计要求有: 应设有相关装置用于从跌落而破损的容器中移除乏燃料单元,其中最大可信跌落高度应根据物 理布置和系统提升能力确定: 设计中假定的衰变热应高于乏燃料的实际水平:该过程应通过测量或经批准的计算方法来完 成,其中应考虑燃料的燃耗、初始富集度、反应堆运行记录和衰变时间;如果采用测量来验证, 则应配置所需设备。

    7.2. 2. 2接口

    乏燃料单元准备系统的接口要求有: a)乏燃料单元准备区与乏燃料单元操作区内的装卸系统有接口; 乏燃料单元准备区与乏燃料单元转运区有接口; C)乏燃料单元操作工具与各类乏燃料单元有接口。

    7.2.2.3试验、检查与维修

    然料单元准备系统的试验、检查与维修要求见7.2

    7.3乏燃料单元转运区

    7. 3. 1设计要求

    乏燃料单元转运区的设计要求有: a 该区设备的设计应能使乏燃料单元在系统最严工况后恢复安全状态;设备在上述工况发生期 间,功能可以丧失,但不应导致乏燃料单元跌落事件; b) 乏燃料单元转运系统应使乏燃料始终处于次临界状态; C 应在每个乏燃料单元进入转运设备后对其进行标识,并能在核材料衡算系统中对其标识号进行 识别; d) 系统应设置紧急停车装置,紧急停车装置应设置在同一区,但应实现与正常操作装置的实体隔 离:

    e)操作乏燃料单元的抓具、工具等应设计成远程控制,能动部件应在失去动力时仍能承受负载: 抓具和工具的设计应能适应贮存和运输的不同接口: 操作乏燃料单元的抓具、工具等控制系统的设计应能指示抓取到位的状态: g)抓具、工具等结构设计应利于去污、无损检验、维修和存放; h 转运设备应设有超限位联锁; 对放射性包容起重要作用的设备应置于安全位置并应加以防护,防止转运设备的动作对其造成 损坏; 1 应考虑设备变形等因素,合理设计转运设备与乏燃料单元的间隙尺寸

    包容边界的设计压力应不低于当100%的燃料包壳发生破损时,对应设计温度下气体释放至密封容 器所产生的压力水平

    包容边界的设计温度应为最高预期工作温度。

    7.4. 6 腐蚀裕度

    壁厚应根据贮存和预期设计寿命期间环境条件,

    7.4.7购存位置识别

    应为各贮存位置提供唯一永久可见的编号

    在所有工况下,贮存系统的设计均应使乏燃

    7.4.9乏燃料单元损坏

    贮存区的设计应避免乏燃料单元损坏,并应考虑对破损燃料单元进行回取操作。

    7.4.10表面污染控制

    7.4. 11 环境条件

    存区的排热系统应满足其在极端气候条件下的性

    7.4.12放射性包容

    贮存腔室的设计应使乏燃料单元在装卸过程中不受破坏。

    贮存区的接口要求有: a)贮存容器与乏燃料单元转运区及其装卸设备有接口; b)贮存容器的设计应与核材料衡算系统的要求相匹配。

    7.4.14试验、检查和维修

    贮存区的试验、检查和维修要求有: a 应通过屏蔽或其它方式,在试验、检查和维修过程中不会对人员造成过量辐射照射; 应设有用于试验、检查和维修安全出入的通道; 空气过滤和强制空气冷却系统的设计应便于维修和试验; d应设有相关装置,用于对易受污染的装卸系统内部构件进行去污

    8衰变热导出、临界和辐射防护设计要求

    衰变热导出的设计要求有: a) 乏燃料干法贮存设施应设置衰变热导出系统; b) 热量导出系统的设计应能将贮存期间乏燃料所能产生的最大热量排出; C 在确定热量导出能力时,应按HAD301/02的要求,考虑所贮存乏燃料的初始富集度、水池内 冷却时间和燃耗; 衰变热导出具体的设计内容应遵守NB/T20462的规定。

    NB/T204612017

    乏燃料干法贮存设施应满足如下临界安全设计要求: a) 在所有可能(正常和异常)的配置和条件下,确保在同时发生两项独立的异常事件时能够维持 次临界状态; 包含各种偏倚和不确定度的中子有效增殖系数应满足相关规范要求: ? 贮存设施的临界安全设计若基于固定式的中子吸收体,应通过有效手段证明其可信的吸收能 力。

    焊接钢管标准8.2.2临界安全分析

    设施内的主要设备有密封容器、转运设备及贮存容器等,设计要求有: 设备进分级应遵守NB/T20463的规定; D 安全相关设备和非安全相关设备的设计、制造、检查、试验和材料选择应符合相应的设计规范; 所选材料应与运行条件(如机械、热和化学等方面)相一致,还应考虑辐照和去污对材料的影 ; d)设备应使用统一代号标识,用铭牌标明此代号。

    NB/T 204612017

    密封容器的设计要求有: a)容器的设计应能在IV类工况下保持其放射性包容边界的完整性; 容器的设计压力应为假定在对应设计温度条件下,燃料棒包壳内游离气体全部由燃料棒释放至 容器时可能达到的最大压力;容器壁厚应考虑整个贮存期对应设计压力下的腐蚀余量; 设计所采用的材料特性应根据乏燃料单元装卸区和贮存区的设计温度确定; C 容器材料及密封材料应耐受乏燃料产生的高辐照环境,并与贮存环境相适应,同时在发生燃料 包壳破损时,也不会与释放出来的固态和气态产物发生物理化学反应,从而导致密封性能下降; 贮存腔的设计应使其具有足够的间隙和引入能力以便在装卸操作过程中在不损坏乏燃料的情 况下进行插入和移除;设计中应考虑乏燃料贮存位置的变形余量: 贮存腔的设计应能辅助乏燃料就位以抵抗在乏燃料装卸和暂存过程中外加载荷所产生的损坏 (包括跌落事件所产生的载荷); 多 )与乏燃料接触的所有表面不应有毛刺、尖锐棱角、边缘和焊缝;“ h 容器表面应光滑以方便去污; 容器材料不应与燃料包壳发生反应以防止对包壳或容器材料产生有害影响; 如果贮存系统规范要求采用未受污染容器,则应将监测和去污系统纳入燃料装卸区的设计中; 该系统应能在指定水平下探测污染,并能对容器的整个外表面进行远程检测和去污;所采用的 去污方法不得对容器的贮存寿命产生有害影响;去污系统的设计应尽量减少污染扩散并满足废 物最小化原则; K 如果采用焊接封闭式容器(结构焊或密封焊),则焊接设备的设计应允许其进行远程操作,并 在预期的辐射场和温度场内可靠运行;同时,应能监测和记录所有焊缝的基本焊接参数; 对于焊接封闭式容器,应通过焊接参数的过程控制来确定封闭焊缝的物理完整性,其中焊接参 数通过焊接工艺评定规程确定; m) 对于焊接封闭式容器,应对适当的焊接修复程序进行验证,并能通过切割或研磨解除封闭; 如果需要采用容器切割设备来修复有缺陷焊缝或者在外运前移除乏燃料,则该设备的设计应允 许在预期的辐射场和温度场内进行远程操作;切割操作不得对燃料包壳或容器移除所需操作的 部件造成损坏;同时也不应使容器产生变形 应对密封容器的泄露率进行检测;泄漏率的确定应依据密封容器中所需环境气体的最低浓度以 及密封持续时间确定; 容器应能在发生最大可信高度跌落事故后进行恢复,容器不应发生对安全贮存造成阻碍的变 形;此外,应能在发生跌落事故后,在任何方向上抓取容器,以便将容器转移至安全的贮存地 点; g 应能对打开容器后释放出的放射性颗粒进行收集

    贮存容器的设计要求有: a)贮存容器的材料可以为混凝土、不锈钢、铅、碳钢、铸铁或相应组合; 设计分析中所采用的材料特性应根据乏燃料单元贮存时的设计温度确定; 设计应能在发生最大可信高度跌落后,不会破坏放射性包容和屏蔽的完整性; 设计应能使乏燃料单元在插入和移除操作过程中不造成破坏;贮存位置的设计应能对乏燃料单 元起导向作用,避免发生径向、轴向和弯矩荷载超过限值:

    e)应对露天放置的贮存容器进行防雷评价: D贮存容器在室内存放时,厂房设计应能提供必需的冷却流量

    NB/T20461—2017

    a 起吊和装卸设备应设置电源紧急关闭能力(如手动断开),并与正常控制保持物理隔离,但应 处于随时可用状态; 6 抓具、起重配件和装卸设备的设计应具备远程操作功能,且设计应使其在丧失动力的情况下保 持负载;抓具设计应使其与所有贮存和运输系统接口相容; 抓具和起重装置的设计应使其提升过程中可以有效啮合;抓具和相关控制装置的设计应能避免 意外脱落; d) 专用工具的设计应便于去污、无损检测、维修、装卸和贮存:应避免出现可能导致污染物积聚 的裂纹或裂缝:

    起重机应采用完余限位开关和联锁装置以防止出现对所装卸设备造成损坏的超行程动作;应可 采用亢余方式断开起重机电源; 工艺固定装置、临时贮存位置、贮存容器等应采用倒角设计以便于乏燃料单元的插入和移除; 在提升或下落过程中如果存在乏燃料单元被凸缘或突出物卡住的可能性,则起重设备应安装有 联锁装置用于检测提升力的变化(增加或降低),并可实现自动停止运行功能; 8 已装乏燃料单元的转运容器应能够在不损坏乏燃料单元的情况下医疗器械标准,承受由于最大可信跌落所产 生的冲击。

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专题: 钢结构计算、软件 |房地产项目 |能源标准 |施工组织设计 |产品质量标准 |

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