核電廠事件編碼體系對比研究

胡 攀，蔡漢坤，張 浩

（1.核動力運行研究所，武漢 430222；2.生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心，北京 100082）

核電廠經(jīng)驗反饋與信息交流是保證其安全、可靠、經(jīng)濟運行的重要舉措之一。美國、法國、日本、加拿大、英國等世界核電發(fā)達國家和國際原子能機構(gòu)（International Atomic Energy Agency,簡稱IAEA）、世界核電營運者協(xié)會（The World Association of Nuclear Operators，簡稱 WANO）等國際組織都紛紛建立了各國家以及世界核電行業(yè)范圍內(nèi)的運行經(jīng)驗交流體系。在我國的經(jīng)驗反饋體系中，各運行核電廠上報事件，國家能源局、國家核安全局分別作為能源主管部門和核安全監(jiān)管部門針對事件進行分析，根據(jù)事件在核安全、工業(yè)安全、輻射安全等方面的重要意義加強對核電廠的監(jiān)督和管理，以確保核電廠的各項安全數(shù)據(jù)處于較高的水平。建立完善的運行核電廠事件編碼體系是運行核電廠經(jīng)驗反饋體系的重要組成部分。

目前我國運行核電廠事件編碼使用的是國家能源行業(yè)標準《核電廠事件編碼》（NB/T20020-2010）［1］。該標準規(guī)定了國內(nèi)運行核電廠事件特征和屬性的相關(guān)編碼，主要參考了WANO事件編碼體系，該標準適用于運行核電廠事件的統(tǒng)計和趨勢分析以及在國內(nèi)核電行業(yè)范圍內(nèi)的事件交流。

編碼體系并非是一成不變的。WANO 事件編碼體系自2001年8月首次發(fā)布以來，通過各成員單位在使用過程中的不斷反饋和優(yōu)化，已經(jīng)歷了8 次升版，而我國運行核電廠事件編碼參考的國家能源行業(yè)標準《核電廠事件編碼》自2010年5月1日發(fā)布以來從未升版。從世界先進核電國家的實踐來看，編碼體系始終是在根據(jù)實際使用中的經(jīng)驗反饋不斷調(diào)整。

我國核電發(fā)展三十多年來，積累了大量的歷史事件。隨著我國核電的迅猛發(fā)展，核電廠數(shù)量不斷增多，事件也將隨之大量增加。為了進一步方便我國核電主管部門和監(jiān)管部門對運行核電廠事件的管理，包括事件分析評價、查詢、統(tǒng)計及趨勢分析，更方便地從事件中識別出核電廠的共性問題和不利趨勢，識別出核電廠安全運行所面臨的主要挑戰(zhàn)，也為后續(xù)我國核電發(fā)展方向和核安全監(jiān)管提供決策依據(jù)，迫切需要對現(xiàn)有的國家能源行業(yè)標準《核電廠事件編碼》進行升版。

本文通過將WANO、IAEA 的事件編碼體系與《核電廠事件編碼》進行對比，并根據(jù)實際運用的經(jīng)驗，提出了《核電廠事件編碼》的升版建議，同時也為后續(xù)實現(xiàn)對事件、風(fēng)險指引的監(jiān)督管理提供技術(shù)保障。

1 主要編碼體系介紹

1.1 WANO事件編碼體系介紹

為了指導(dǎo)各電廠上報事件到WANO 網(wǎng)站，WANO 于2001年8月發(fā)布了《運行經(jīng)驗大綱參考手冊》（第一版）。目前，該手冊最新版本為2019年6 月發(fā)布的第九版。本節(jié)根據(jù)最新版的《運行經(jīng)驗大綱參考手冊》［2］，分析 WANO 編碼的體系架構(gòu)。

WANO 事件編碼適用于在建、試運行、運行和退役機組的事件上報。根據(jù)WANO《運行經(jīng)驗大綱參考手冊》（第九版），每一份WANO 事件報告中有11類信息需要進行編碼，見表1。

表1 WANO事件編碼體系Table 1 WANO Event Coding System

1.2 IAEA事件編碼體系介紹

為了指導(dǎo)各成員國上報事件到IAEA 的國際運行經(jīng)驗報告系統(tǒng)（International Reporting System for Operating Experience，簡稱 IRS），IAEA 于2010 年發(fā)布了IAEA 服務(wù)系列第19 號文件“IRS GUILDLINE: JOINT IAEA/NEA INTERNATIONAL REPORTING SYSTEM FOR OPERATING EXPERIENCE”［6］，該導(dǎo)則對各成員國上報事件到IRS 系統(tǒng)進行了詳細的規(guī)定。為了配合IAEA 服務(wù)系列第 19 號文件，2011 年 2 月，IAEA 發(fā)布了“MANUAL FOR IRS CODING: JOINT IAEA/NEA INTERNATIONAL REPORTING SYSTEM FOR OPERATING EXPERIENCE”［7］（服務(wù)系列第 20 號文件），該編碼手冊對IRS 編碼進行了詳細的解釋。2014 年 2 月，IAEA 對“IRS GUILDLINE”進行了升版。本節(jié)的內(nèi)容主要是基于IAEA服務(wù)系列第20號文件，分析IAEA編碼的體系架構(gòu)。

IAEA 事件編碼體系適用于核電廠任何生命周期階段，包括制造、建造、安裝、試運行、運行和退役機組的事件上報。根據(jù)IAEA服務(wù)系列第20號文件，上報IRS 的核電廠事件或信息中的9 類信息需要進行編碼，詳見表2。

表2 IAEA事件編碼體系Table 2 IAEA Event Coding System

1.3 我國《核電廠事件編碼》介紹

《核電廠事件編碼》作為能源行業(yè)標準，于2010年5月1日正式發(fā)布。該標準規(guī)定了國內(nèi)運行核電廠的事件特征和屬性的相關(guān)編碼，適用于國內(nèi)運行核電廠事件的統(tǒng)計和趨勢分析以及在國內(nèi)核電行業(yè)范圍內(nèi)的事件交流。

根據(jù)該標準，核電廠事件編碼共分為八類，均為一級編碼，分別為“事件后果”“事件涉及的系統(tǒng)”“事件涉及的設(shè)備”“與事件相關(guān)的反應(yīng)堆狀態(tài)”“與事件相關(guān)的電廠活動”“與事件相關(guān)的班組”“事件直接原因”“事件根本原因”。由于該標準主要參考了2010年之前WANO發(fā)布的《運行經(jīng)驗大綱參考手冊》，每一類一級編碼與WANO的一級編碼的含義完全一致，因此不再對其進行解釋。

2 事件編碼體系的對比分析

本節(jié)對WANO、IAEA 兩種編碼體系與《核電廠事件編碼》進行對比分析，找出異同點，并結(jié)合當前我國核電主管部門的需求，提出《核電廠事件編碼》的升版建議。

2.1 編碼體系的結(jié)構(gòu)對比分析

本文通過對WANO、IAEA 兩種編碼體系與《核電廠事件編碼》進行對比（見表3），發(fā)現(xiàn)WANO、IAEA編碼體系和《核電廠事件編碼》均包含機組狀態(tài)、系統(tǒng)、設(shè)備、班組、直接原因、根本原因、活動、后果等。此外，IAEA 編碼體系包含“事件/問題的特征”“故障或失誤的類型”以及“緩解措施”這三類特殊的編碼字段；WANO 編碼體系包含INES 級別這一特殊編碼字段；《核電廠事件編碼》則缺少WANO、IAEA 兩種編碼體系都包括的“報告準則”。

表3 《核電廠事件編碼》與WANO、IAEA事件編碼體系的對比Table 3 A Comparative on Industry Standard of Event Coding for Nuclear Power Plant,WANO and IAEA Event Coding System

作為WANO 和IAEA 兩種編碼體系以及《核電廠事件編碼》共有的編碼字段，如反應(yīng)堆狀態(tài)、故障系統(tǒng)、故障設(shè)備、事件原因（包括直接原因和根本原因）、后果、活動、班組等，這些編碼字段以精煉的形式，基本概括了運行核電廠事件的主要內(nèi)容，方便事件的查詢和統(tǒng)計分析。因此，升版《核電廠事件編碼》時也應(yīng)包含這幾類編碼字段。

對于報告準則，由于WANO 和IAEA 事件編碼的主要目的是在全世界范圍內(nèi)實現(xiàn)各類堆型發(fā)生的事件的交流。全世界的核電廠每天會發(fā)生大量不同級別的事件，因此，為了提高事件交流的價值，需要建立事件報告準則，以確保符合一定門檻的事件才能進行交流?！逗穗姀S事件編碼》作為能源行業(yè)標準，其主要目的也是運行核電廠事件的統(tǒng)計和趨勢分析以及在國內(nèi)核電行業(yè)范圍內(nèi)的事件交流。但是由于不同主管部門或行業(yè)組織的職責(zé)不一樣，所關(guān)注的事件類型不一樣，因此事件的上報準則也不一樣。因此，《核電廠事件編碼》中不需要報告準則。

2.2 二、三級編碼的對比分析

由于《核電廠事件編碼》完全參考的是2010年前WANO發(fā)布的《運行經(jīng)驗大綱參考手冊》，并且其8 類一級編碼下的二級編碼與當時版本的《運行經(jīng)驗大綱參考手冊》完全一致，因此本小節(jié)只對比 WANO 編碼（第 9 版）與IAEA 編碼下的二、三級編碼。

（1）事件原因編碼

在WANO 和IAEA 兩種編碼體系中，都包含有事件原因相關(guān)的編碼，分為直接原因和根本原因。

需要注意的是，IAEA 的事件原因編碼與WANO不同。IAEA“事件原因”字段包括了“直接原因”“涉及的班組”“活動”“人因相關(guān)的原因因素和根本原因”“管理相關(guān)的原因因素和根本原因”和“設(shè)備相關(guān)的原因因素和根本原因”六個部分，而WANO 編碼中“直接原因”“涉及的班組”“活動”“根本原因”是獨立的編碼字段。IAEA 編碼中，“涉及的班組”“活動”作為“事件原因”的一部分是有一定的道理的，因為在人因事件中，事件涉及的班組和正在進行的活動通常與事件原因密切相關(guān)。

在直接原因方面，WANO 包括8 個二級編碼及58 個三級編碼，而IAEA 包括8 個二級編碼及62個三級編碼。通過逐一對比發(fā)現(xiàn)，兩者的二級編碼完全一致，但IAEA 在個別的三級編碼方面更加完善，如在二級編碼“儀控缺陷”下面增加了三級編碼“電磁或無線電頻率干擾”。此外，IAEA在直接原因編碼下面的每個二級編碼中均增加了“其它缺陷”的三級編碼，而WANO在處理此類情況時均編為二級編碼。

在根本原因方面，WANO 的事件原因編碼非常詳細，二級編碼與三級編碼超過200 余項。但是，WANO 編碼存在編碼過于詳細和復(fù)雜的問題。主要體現(xiàn)在原因編碼之間的互斥性不強，編碼之間存在重疊，導(dǎo)致在某些情況下很難選擇到合適的編碼，如根本原因中“0102 工前會未進行或溝通不充分”和“0107班組內(nèi)交流不充分”均包含有班組內(nèi)部交流不夠充分的意思?；コ庑圆粡姷木幋a難以保證編碼的準確性，造成編碼過于分散，因此會影響到查詢、統(tǒng)計和趨勢分析的準確性。IAEA 的事件原因編碼則詳略得當，二級編碼與三級編碼共計60項，并且編碼之間有充分的互斥性，完整性方面與WANO編碼基本一樣。

WANO 根本原因編碼互斥性不夠的原因在于，世界核電業(yè)界廣泛使用了多種根本原因分析方法，各方法均設(shè)計了自己的編碼體系。而各種根本原因分析方法各有利弊，沒有哪一種方法具有無可爭議的優(yōu)勢。WANO 也無意在世界范圍內(nèi)統(tǒng)一根本原因分析方法，因此，WANO 在設(shè)計根本原因編碼時，兼顧了世界所有運行核電廠的根本原因分析方法所配套的根本原因編碼，故而編碼之間的互斥性不夠好。

因此，在升版《核電廠事件編碼》時，我們應(yīng)主要依據(jù)詳略適當?shù)腎AEA 編碼，原因編碼仍然分為直接原因編碼和根本原因編碼。在設(shè)計原因編碼時，其原則為詳略適當，并考慮人因事件的特點［8-10］，兼顧編碼的精確性、完整性和互斥性。

（2）系統(tǒng)編碼

通過對比，IAEA 系統(tǒng)編碼完全覆蓋了WANO 系統(tǒng)編碼。因此，在升版《核電廠事件編碼》中的系統(tǒng)編碼時，主要依據(jù)IAEA 系統(tǒng)編碼。同時，系統(tǒng)編碼中有某些堆型特有的系統(tǒng)。我國運行核電廠和在建核電廠系統(tǒng)中沒有BWR 堆型，因此在設(shè)計系統(tǒng)編碼時應(yīng)去掉BWR 堆型特有的系統(tǒng)編碼?？紤]到我國今后有可能發(fā)展高溫氣冷堆和快堆，因此，系統(tǒng)編碼中應(yīng)保留高溫氣冷堆和快堆特有的系統(tǒng)編碼。

（3）設(shè)備編碼

IAEA 與WANO 的設(shè)備編碼基本相同，均包括“儀表”“機械”“電氣”“計算機”等，但是 WANO將“核組件”這一特殊機械設(shè)備單獨列出來作為二級編碼，而IAEA 則將其作為二級編碼“機械”下面的一個三級編碼。此外，WANO還增加了二級編碼“升降設(shè)備”“土建”，IAEA 則缺少這類編碼。相對而言，WANO 的設(shè)備編碼更加詳細完善，在升版《核電廠事件編碼》中的設(shè)備編碼時，我們應(yīng)主要參考WANO設(shè)備編碼。

（4）班組編碼

事件中涉及的班組是分析人因事件時需重點關(guān)注的領(lǐng)域。通過對比，IAEA 的“班組”編碼非常精煉，包括“維修”“運行”“工程技術(shù)”“管理和行政”和“承包商”五個大類，而WANO 的“班組”編碼要詳細得多，包括“維修人員”“運行人員”“技術(shù)支持人員”“行政和管理人員”四個二級編碼及31 個三級編碼。WANO 的“班組”編碼更加貼合電廠的實際班組。因此，在升版《核電廠事件編碼》的“班組”編碼時應(yīng)主要參考WANO編碼。

（5）活動編碼

事件中涉及的活動也是分析人因事件時需重點關(guān)注的領(lǐng)域。通過對比分析可以發(fā)現(xiàn)，WANO“電廠活動”編碼均可以在IAEA“電廠活動”編碼中找到唯一對應(yīng)的編碼，并且IAEA“電廠活動”編碼還多了一個“5.4.24 檢查、試驗、分析、驗收準則（ITAAC）——新建機組”。因此，在升版《核電廠事件編碼》的“與事件相關(guān)的電廠活動”編碼時，我們應(yīng)主要參考IAEA“電廠活動”編碼。

（6）反應(yīng)堆狀態(tài)編碼

IAEA 和WANO 反應(yīng)堆狀態(tài)編碼的二級編碼基本相同，但IAEA 反應(yīng)堆狀態(tài)編碼的層次性更好。IAEA 的反應(yīng)堆狀態(tài)分為“功率運行”“熱停堆”“冷停堆”“正式運行之前”“正在進行試驗或維修”“退役”和“其他”七個大的子類，然后再將其進一步細分。而WANO“反應(yīng)堆狀態(tài)”編碼的邏輯結(jié)構(gòu)不清晰，只是把電廠的所有狀態(tài)進行簡單羅列，層次感不強。因此，在升版《核電廠事件編碼》的反應(yīng)堆狀態(tài)編碼時，應(yīng)以IAEA 的“反應(yīng)堆狀態(tài)”編碼為基礎(chǔ)。同時由于是對運行核電廠的事件編碼，因此，刪除了新機組的建設(shè)階段、退役等與運行無關(guān)的狀態(tài)編碼。

（7）事件后果編碼

事件后果可以衡量一起事件對電廠安全運行以及核安全影響的嚴重程度。從結(jié)構(gòu)上來說，IAEA 的“對運行的影響”編碼分為“無重大影響或不相關(guān)”“反應(yīng)堆緊急停堆”“反應(yīng)堆受控停堆”“降功率”“專設(shè)安全設(shè)施動作”“危及安全/釋放閥”“未預(yù)期或重大的放射性釋放”“未預(yù)期或重大的人員受照”“人員或公眾受傷”“大修延期”“超出技術(shù)規(guī)格書限制”“帶廠用電運行”12大類，某些子類再進一步細分。同時，IAEA 的“對運行的影響”編碼數(shù)量也比WANO 的“后果”編碼略多。WANO 的“后果”字段缺少“帶廠用電運行”“大修延期”等子字段。“電廠瞬態(tài)”子字段沒有進一步細分，而實際上電廠瞬態(tài)又包括緊急停堆、降負荷、專設(shè)安全動作等多種工況。因此，在升版《核電廠事件編碼》中的“事件后果”編碼時，我們應(yīng)以IAEA“對運行的影響”編碼為基礎(chǔ)。

（8）事件/問題的特征編碼

IAEA設(shè)計“事件/問題的特征”編碼的目的是配合IAEA報告準則編碼，以最簡練的方式，提取事件中最需要關(guān)注的部分。編碼基本上覆蓋了事件的核安全相關(guān)部分，有助于快速搜索到對核安全有重要意義的事件。因此，在升版《核電廠事件編碼》時，我們應(yīng)考慮將“事件/問題的特征”納入其中。

（9）失效或失誤的特征編碼對比分析

IAEA 設(shè)計“失效或失誤的特征”編碼的目的是提取事件中起重要作用的故障模式。失效包括實體受損和/或功能喪失（電廠設(shè)備的不可用），同時也包括系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與環(huán)境之間的嚴重或未預(yù)期的相互影響。失誤指的是人員失誤或不恰當?shù)娜藛T行為。

“失效或失誤的特征”編碼反映了事件的復(fù)雜度，揭示了事件內(nèi)的子事件之間的相互關(guān)系。因此，在升版《核電廠事件編碼》時，我們應(yīng)考慮將“失效或失誤的特征”納入其中。

（10）緩解措施編碼

IAEA 設(shè)計“緩解措施”編碼的目的是提取事件中終止事件的發(fā)展，將電廠帶回到安全狀態(tài)的活動。

本編碼提取了事件發(fā)生所采取的緩解措施，有助于各核電廠之間相互了解在發(fā)生此類事件時所采取的應(yīng)對措施。因此，在升版《核電廠事件編碼》時，我們應(yīng)考慮將“緩解措施”編碼納入其中。

（11）INES編碼

國際核事件分級手冊（International Nuclear Event Scale，簡稱INES）作為一種工具，用統(tǒng)一的術(shù)語向公眾迅速通報核設(shè)施所發(fā)生事件的安全重要性，能夠使核工業(yè)界、媒體和公眾之間對事件的嚴重程度達成一致的理解。因此，為了便于核電主管和監(jiān)管部門向公眾通報核設(shè)施所發(fā)生事件，有必要將事件的INES級別納入到編碼體系之中。在升版《核電廠事件編碼》時，我們應(yīng)以《國際核與輻射事件分級手冊（2008版）》為基礎(chǔ)。

3 我國核電廠事件編碼優(yōu)化建議

根據(jù)WANO與IAEA的編碼體系對比分析結(jié)果，《核電廠事件編碼》需要進一步完善，應(yīng)包含以下12類字段，字段編碼主要編制參考見表4。

表4 運行核電廠事件編碼字段及主要編制依據(jù)Table 4 Operation of nuclear power plant event code field and main preparation reference

一起運行核電廠事件完整的編碼應(yīng)包括上述所有字段。所有編碼均應(yīng)基于事件中反映的事實。

4 總結(jié)

本文通過詳細對比WANO、IAEA 兩大國際權(quán)威機構(gòu)的事件編碼體系，同時結(jié)合我國核電主管部門和監(jiān)管部門的需要以及事件交流的需要，提出了《核電廠事件編碼》的升版建議，以便我國核電主管部門和監(jiān)管部門對運行核電廠事件開展更加充分的分析，包括事件分析評價、查詢、統(tǒng)計及趨勢分析，從而更方便地從事件中識別出電廠的共性問題和不利趨勢，識別核安全、輻射安全、工業(yè)安全、消防安全等重點方面。

然而，編碼體系并非一成不變。從世界先進核電國家的實踐來看，編碼體系始終是在根據(jù)實際使用中的經(jīng)驗反饋不斷地進行調(diào)整，以便更好地服務(wù)于事件的統(tǒng)計、趨勢分析及國內(nèi)核電行業(yè)范圍內(nèi)的事件交流。