EPR首堆機(jī)組調(diào)試監(jiān)督及經(jīng)驗(yàn)淺談

項(xiàng)建英，王 進(jìn)，楊 凱，孫振宇

（生態(tài)環(huán)境部華南核與輻射安全監(jiān)督站，深圳 518034）

歐洲壓水堆（European Pressurized Reactor，簡(jiǎn)稱EPR）是法國(guó)FRAMTONE和德國(guó)SIEMENS根據(jù)《歐洲用戶文件》的要求聯(lián)合設(shè)計(jì)開發(fā)的，以法國(guó)N4型核電站和德國(guó)KONVOI型核電站為主要設(shè)計(jì)參考，并充分吸收了法國(guó)和德國(guó)多年來(lái)的核電設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)［1,2］。我國(guó)臺(tái)山核電廠1號(hào)機(jī)組是世界第三臺(tái)、國(guó)內(nèi)首臺(tái)EPR機(jī)組，單機(jī)容量約為1755 MW［3］。

作為國(guó)內(nèi)EPR三代機(jī)組首堆，國(guó)家核安全局高度重視臺(tái)山核電廠1號(hào)機(jī)組的調(diào)試監(jiān)督工作。針對(duì)三代機(jī)組的特點(diǎn)和核安全監(jiān)督的新形勢(shì)，國(guó)家核安全局成立調(diào)試監(jiān)督聯(lián)隊(duì)，配齊配強(qiáng)調(diào)試監(jiān)督人員，對(duì)臺(tái)山核電廠的調(diào)試過(guò)程、質(zhì)量保證和調(diào)試缺陷處理等環(huán)節(jié)進(jìn)行了全過(guò)程審評(píng)與監(jiān)督。

1 調(diào)試監(jiān)督情況

1.1 日常核安全檢查

日常檢查活動(dòng)包括現(xiàn)場(chǎng)巡查、專題調(diào)查、不符合項(xiàng)審查和跟蹤、定期對(duì)話和觀察員活動(dòng)等［4］。主要檢查營(yíng)運(yùn)單位調(diào)試階段質(zhì)量保證大綱、核安全管理要求的執(zhí)行情況、核安全相關(guān)的構(gòu)筑物、系統(tǒng)及部件的調(diào)試試驗(yàn)情況、不符合項(xiàng)/意外事件的跟蹤調(diào)查、設(shè)計(jì)變更/安全重要修改的實(shí)施情況等。臺(tái)山核電廠1號(hào)機(jī)組日常核安全檢查情況見表1。

表1 臺(tái)山核電廠1號(hào)機(jī)組日常核安全檢查情況Table 1 Routine nuclear safety inspection of Taishan nuclear power plant unit 1

1.2 例行/控制點(diǎn)核安全檢查

例行核安全檢查是對(duì)臺(tái)山核電廠1號(hào)機(jī)組調(diào)試階段安全重要活動(dòng)所進(jìn)行的有計(jì)劃的核安全檢查［4］。在檢查開展前，營(yíng)運(yùn)單位應(yīng)開展自查，對(duì)調(diào)試異常和設(shè)計(jì)變更等進(jìn)行梳理，并針對(duì)控制點(diǎn)檢查，完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換清單的全部試驗(yàn)項(xiàng)目，待自評(píng)估機(jī)組滿足控制點(diǎn)釋放的基本條件后提交控制點(diǎn)釋放申請(qǐng)［5］。針對(duì)臺(tái)山首堆機(jī)組組織開展的調(diào)試相關(guān)控制點(diǎn)檢查見表2。

表2 調(diào)試相關(guān)控制點(diǎn)檢查情況Table 2 Hold point inspection of commissioning

1.3 調(diào)試試驗(yàn)專項(xiàng)監(jiān)督

考慮到EPR機(jī)組設(shè)計(jì)上的安全重要性，以及重大設(shè)備、瞬態(tài)響應(yīng)、應(yīng)對(duì)超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和堆芯物理等方面的新特性，監(jiān)督人員對(duì)臺(tái)山核電廠1號(hào)機(jī)組共選取78項(xiàng)調(diào)試試驗(yàn)進(jìn)行專項(xiàng)監(jiān)督［6～8］。臺(tái)山核電廠1號(hào)機(jī)組5個(gè)EPR堆型首堆試驗(yàn)的監(jiān)督檢查情況見表3。臺(tái)山核電廠1號(hào)機(jī)組12個(gè)臺(tái)山核電廠首堆試驗(yàn)的監(jiān)督檢查情況見表4。

表3 EPR堆型首堆試驗(yàn)監(jiān)督檢查情況Table 3 Inspection of first plant of test for EPR units

表4 臺(tái)山核電廠首堆試驗(yàn)監(jiān)督檢查情況Table 4 Inspection of first plant of test for Taishan units

2 EPR首堆調(diào)試監(jiān)督經(jīng)驗(yàn)

在前后歷時(shí)4年多的調(diào)試?yán)铮朔{(diào)試工期長(zhǎng)，部分設(shè)計(jì)未固化和現(xiàn)場(chǎng)變更多，儀控系統(tǒng)調(diào)試難度大，調(diào)試項(xiàng)目多、內(nèi)容多，國(guó)內(nèi)外高度關(guān)注及輿情輿論影響廣泛等工作難點(diǎn)，EPR世界首堆——臺(tái)山核電廠1號(hào)機(jī)組于2018年12月13日完成168小時(shí)試運(yùn)行，具備商運(yùn)條件［9］。截至目前，首堆機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)，核安全得到了有力保障。

臺(tái)山核電廠1號(hào)機(jī)組作為世界首堆，沒有監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。在長(zhǎng)達(dá)10年的建安、調(diào)試階段，尤其是4年多的調(diào)試監(jiān)督過(guò)程中，監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)從無(wú)到有，逐步形成了一套行之有效的監(jiān)管模式和監(jiān)管方法，較好地完成了首堆機(jī)組的調(diào)試監(jiān)督，得到了國(guó)內(nèi)外監(jiān)管同行的肯定和好評(píng)。

2.1 綜合各方力量，確保調(diào)試監(jiān)督項(xiàng)目選取合理與有效

綜合各家審評(píng)單位意見，在吸收其他項(xiàng)目監(jiān)督的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合EPR首堆機(jī)組特點(diǎn)，基于國(guó)家核安全局研究確定的選取原則，監(jiān)督人員對(duì)首堆機(jī)組調(diào)試監(jiān)督項(xiàng)目進(jìn)行了大幅調(diào)整，見表5［6］。

表5 首堆調(diào)試監(jiān)督項(xiàng)目選取原則Table 5 Selection principle of FPOT items

2.2 審評(píng)與監(jiān)督一體化，加強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督深度

針對(duì)新設(shè)計(jì)機(jī)組的特點(diǎn)和難點(diǎn)，成立了臺(tái)山首堆機(jī)組調(diào)試審評(píng)監(jiān)督聯(lián)隊(duì)，推動(dòng)審評(píng)與監(jiān)督一體化機(jī)制建設(shè)，有機(jī)的融合審評(píng)力量和監(jiān)督力量，加強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試監(jiān)督深度。自冷試以后，技術(shù)支持單位核與輻射安全中心先后派遣了6批次26人次的審評(píng)監(jiān)督人員到華南監(jiān)督站臺(tái)山監(jiān)督組掛職，參與調(diào)試試驗(yàn)監(jiān)督工作，把審評(píng)遺留問(wèn)題與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督工作有機(jī)結(jié)合并快速對(duì)接，進(jìn)一步加強(qiáng)了審評(píng)的針對(duì)性和有效性，也進(jìn)一步加強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督深度。

圖1 審評(píng)、監(jiān)督一體化示意圖Fig.1 Schematic diagram of integration of review and supervision

2.3 安工周會(huì)提前運(yùn)作，充分借鑒安工獨(dú)立分析意見

鑒于首堆機(jī)組的技術(shù)復(fù)雜性以及設(shè)備和調(diào)試邏輯問(wèn)題多發(fā)等特點(diǎn)，除了常規(guī)的調(diào)試周會(huì)與月會(huì)外，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督組提前籌劃核安全工程師（簡(jiǎn)稱安工）周會(huì)，主動(dòng)引入安工獨(dú)立分析意見，并于熱試前提前運(yùn)作?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督組充分借鑒安工專業(yè)且獨(dú)立的意見，并針對(duì)發(fā)生的問(wèn)題提出監(jiān)督意見和整改要求。

2.4 嚴(yán)格先決條件核查

針對(duì)臺(tái)山首堆機(jī)組調(diào)試活動(dòng)的特點(diǎn)，調(diào)試監(jiān)督人員在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督中著重加強(qiáng)了對(duì)試驗(yàn)先決條件的核查。在試驗(yàn)開始兩周前，調(diào)試監(jiān)督人員跟電廠調(diào)試試驗(yàn)負(fù)責(zé)人通過(guò)文件審查、專題會(huì)議溝通、現(xiàn)場(chǎng)核查等手段，確保調(diào)試試驗(yàn)開展的先決條件全部滿足要求，通過(guò)嚴(yán)格的先決條件核查，確保了調(diào)試活動(dòng)質(zhì)量和邏輯的有序性。

2.5 加強(qiáng)TCA管控及監(jiān)督

EPR機(jī)組系統(tǒng)邏輯增加了很多新的設(shè)計(jì)，如自動(dòng)控制和邏輯組態(tài)控制等，部分邏輯在試驗(yàn)中就出現(xiàn)了較多的邏輯錯(cuò)誤，為此在臺(tái)山首堆調(diào)試中專門設(shè)置一類“糾錯(cuò)類”臨時(shí)控制變更（Tempo?rary Control Alteration，簡(jiǎn)稱TCA），高峰時(shí)多達(dá)200余個(gè)。在調(diào)試中也曾出現(xiàn)TCA被誤取消或者被覆蓋的情況，使相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)了非預(yù)期動(dòng)作［10］?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督組對(duì)糾錯(cuò)類TCA的取消和固化予以長(zhǎng)期跟蹤，同時(shí)對(duì)于現(xiàn)存的TCA，要求在試驗(yàn)開始前必須多部門分析清楚，做好記錄，并作為工前會(huì)的重要內(nèi)容予以討論。

2.6 加強(qiáng)EPR新設(shè)計(jì)的差異化分析并予以重點(diǎn)關(guān)注

EPR很多系統(tǒng)與中國(guó)改進(jìn)型百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆（China Improved Pressurized Water Reactor,簡(jiǎn)稱CPR）機(jī)組相比，有較多新的設(shè)計(jì)，這些新設(shè)計(jì)由于控制較為復(fù)雜，在熱試期間出現(xiàn)了一系列的問(wèn)題，如壓力瞬態(tài)及溫度瞬態(tài)等［10］。為此現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督組要求調(diào)試部門對(duì)EPR和CPR的重要系統(tǒng)差異性進(jìn)行研究分析，如多個(gè)系統(tǒng)的液位控制、壓力控制和溫度控制等，在試驗(yàn)開始前對(duì)這些差異性進(jìn)行重點(diǎn)、深入研究，并形成記錄。

2.7 針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)試驗(yàn)進(jìn)行多層次風(fēng)險(xiǎn)分析及管控

針對(duì)一些高風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)試試驗(yàn)（可能引起跳堆、跳機(jī)和影響機(jī)組安全的試驗(yàn)），在督促業(yè)主做好試驗(yàn)前TCA影響分析和差異化分析的基礎(chǔ)上，對(duì)篩選出的高風(fēng)險(xiǎn)試驗(yàn)還要進(jìn)行模擬機(jī)驗(yàn)證等，切實(shí)督促營(yíng)運(yùn)單位抓好試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作、試驗(yàn)中風(fēng)險(xiǎn)控制和試驗(yàn)后總結(jié)［10］。圖2所示為營(yíng)運(yùn)單位針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)試驗(yàn)改進(jìn)前后的管理制度。

圖2 改進(jìn)后的高風(fēng)險(xiǎn)試驗(yàn)管理制度Fig.2 High risk test management system before and after improvement

2.8 重大異常及問(wèn)題，及時(shí)啟動(dòng)相關(guān)處理流程

重大異?；蜻\(yùn)行事件發(fā)生后，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督組督促業(yè)主及時(shí)上報(bào)運(yùn)行事件通告或?qū)ｎ}報(bào)告，按時(shí)出版事件調(diào)查報(bào)告；若涉及重大問(wèn)題，則考慮通過(guò)重要情況通報(bào)向國(guó)家核安全局上報(bào)；若多次發(fā)生類似問(wèn)題則可能啟動(dòng)非例行檢查，對(duì)問(wèn)題發(fā)生的深層次和系統(tǒng)性原因進(jìn)行檢查和評(píng)估。

2.9 充分利用國(guó)際合作平臺(tái)，強(qiáng)化國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)反饋交流

利用多國(guó)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)項(xiàng)目等國(guó)際合作平臺(tái)，學(xué)習(xí)借鑒國(guó)外監(jiān)管機(jī)構(gòu)的好做法與好經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)通過(guò)國(guó)際合作平臺(tái)，解決調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的一些重大問(wèn)題，如流致振動(dòng)首堆試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)可和互信等。

3 監(jiān)督思考及建議

（1）設(shè)計(jì)審查能力需進(jìn)一步提高。首堆調(diào)試中程序修改和設(shè)計(jì)變更較多，監(jiān)督過(guò)程中關(guān)注流程質(zhì)量保證較多，對(duì)修改和變更本身的審查較為缺乏，影響調(diào)試監(jiān)督的效果。對(duì)于后續(xù)新堆型機(jī)組，建議在前期準(zhǔn)備階段，組織足夠的技術(shù)力量，對(duì)電廠調(diào)試試驗(yàn)內(nèi)容開展研究審評(píng)工作，力求監(jiān)督活動(dòng)有重點(diǎn)有深度。

（2）大量工程遺留項(xiàng)、臨時(shí)控制變更和部分功能需進(jìn)一步跟蹤評(píng)價(jià)。臺(tái)山核電廠1號(hào)機(jī)組作為EPR首堆機(jī)組，運(yùn)行時(shí)仍有大量的工程遺留項(xiàng)和臨時(shí)控制變更待后續(xù)處理，也有部分功能驗(yàn)證還不充分，如自動(dòng)硼補(bǔ)給濃度存在偏差問(wèn)題和控制棒失步等問(wèn)題。這些遺留項(xiàng)、設(shè)計(jì)變更或部分功能雖經(jīng)過(guò)評(píng)價(jià)，對(duì)當(dāng)前機(jī)組運(yùn)行沒有直接的安全影響，但隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，需要對(duì)這些問(wèn)題開展持續(xù)跟蹤評(píng)價(jià)工作，推動(dòng)營(yíng)運(yùn)單位盡快清除。

（3）針對(duì)運(yùn)行初期大量設(shè)計(jì)變更和工程尾項(xiàng)的處理，如按照現(xiàn)有國(guó)家核安全局機(jī)關(guān)審批、核與輻射安全中心審評(píng)、監(jiān)督站現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督的模式，流程長(zhǎng)效率低，不利于機(jī)組相關(guān)問(wèn)題的快速響應(yīng)和處理。應(yīng)總結(jié)調(diào)試審評(píng)監(jiān)督聯(lián)隊(duì)的良好實(shí)踐，考慮成立EPR運(yùn)行審評(píng)監(jiān)督聯(lián)隊(duì)，確保EPR世界首堆機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（4）審評(píng)與監(jiān)督一體化發(fā)揮了重大作用。核與輻射安全中心作為調(diào)試審評(píng)監(jiān)督聯(lián)隊(duì)的重要技術(shù)支持部門，技術(shù)審評(píng)人員直接到現(xiàn)場(chǎng)掛職，有力地支持了EPR首堆調(diào)試監(jiān)督工作，既提高了審評(píng)的針對(duì)性和有效性，又加強(qiáng)了監(jiān)督的深度和廣度。