CARR工程設計準則的編制

莊毅 賴陶陶

(中國原子能科學研究院,北京 102413)

CARR工程設計準則的編制

莊毅 賴陶陶

(中國原子能科學研究院,北京 102413)

建立恰當、完整、自洽的設計標準體系對中國先進研究堆（CARR）的設計建造具有重要意義。為提供中國先進研究堆（CARR）設計與審評的依據， CARR工程設計部編制了31篇設計準則，包括總體性設計準則6篇，重要物項設計準則25篇，就覆蓋范圍而言，其所包括的31篇設計準則并不完全，所缺部分均遵循我國有關核安全規定的基本原則及有關標準進行。

中國先進研究堆 設計準則

建立恰當、完整、自洽的設計標準體系對中國先進研究堆（CARR）的設計建造具有重要意義。為了滿足CARR工程設計和審評的需要，為了滿足了工程建設的需要，為了完善中國先進研究堆（CARR）的標準體系，CARR設計部編制了中國先進研究堆設計準則。

1 CARR設計準則的編制

1.1 目的

研究性反應堆是利用中子進行基礎和應用研究的重要工具，也是生產放射性同位素和輻照、考驗多種材料的不可缺少的核設施，它在原子能科學的發展中起過并仍將繼續起著重要作用。

建立恰當、完整、自洽的設計標準體系對中國先進研究堆（CARR）的設計建造具有重要意義。

建立設計標準體系是設計單位重要的基本建設。設計標準體系是設計單位正規化、標準化、現代化的核心和基礎。

設計標準體系是統一設計思想，判別技術是非，進行正確策略的基本依據。通過標準體系的建立與實施可以提高設計人員的安全素養與質量意識，從而保證CARR的設計在安全上達到當代核安全水平，在技術上達到世界先進水平。

全面正確地執行標準體系的要求，按合理的設計程序、恰當的安全準則、標準的格式和內容進行設計是達到預定設計質量的必要條件，同時也有利于順利通過設計審查與安全審評，從而加速CARR的設計建造進程。

CARR設計將根據自己建立的設計標準體系作為審評設計成品、考核各部門、各級設計人員工作的水平和質量的一項重要依據。

1.2 編制依據

設計準則的編制遵循國家核安全局所發布的研究堆設計安全規定HAF1000-1。

設計準則編寫中參考了核電廠相應的標準(關于核電廠的核安全法規HAF系列，國家標準GB系列和核行業標準EJ系列，以及某些國外標準)。在作這一類參考性編寫中，要注意核電廠和研究堆在規模、放射性物質總量、安全特性等各方面的差異。

設計準則的編寫還參考了“200MW核供熱站設計準則”、“八七一工程反應堆設計安全準則”、“中國實驗快堆設計準則”。

設計準則的編寫還吸取了中國重水研究堆多年運行、大修改建以及871援阿工程設計、制造、建造、調試、運行的經驗。

1.3 準則的選定

CARR工程設計涉及多個工程技術領域，準則編寫不可能包羅工程設計的所有方面。為了較大范圍覆蓋設計的各個部分以便于指導設計，選定下列兩類設計準則：

總體性設計準則，它將涉及多個工藝系統的設計，包括有：

Q/ZYY031.01 —2000B～ Q/ZYY031.06—2000B

重要物項設計準則，它是就堆的主要工藝系統設計提出安全要求，包括有：

Q/ZYY031.07—2000B～Q/ZYY031.30—2000B

對于帶普遍性的設計要求，因存在現成的可參考標準，一般不另行編寫。

對于一些輔助系統，在設計中與安全有關的要求可參照上述準則的規定，不再另行制定準則。

這套準則之間是密切聯系的，內容上相互補充，設計者在執行某一準則時要參照其它有關準則，不應孤立地看待任何其中的一個。

1.4 準則的編排順序

CARR設計準則的編排順序，首先是總體性設計準則，而后為重要物項的設計準則。在重要物項的設計準則中，首先編排堆本體設計準則，其次是反應堆冷卻劑系統及其他各回路系統，最后為其他輔助系統和構筑物的設計準則。

1.5 準則的修訂

CARR設計準則進過兩次修訂，共三個版本，分別為Q/ZYY031.01—1999～Q/ZYY031.30—1999；Q/ZYY031.01—2000A～Q/ZYY031.30—2000A；Q/ZYY031.01—2000B～Q/ZYY031.30—2000B。其中2000B版為現執行版本。

1.6 準則的增補

為滿足CARR冷中子源裝置設計和審評的需要，2003年增加CARR冷中子源裝置總體設計準則Q/ZYY 031.XX-2003。

1.7 特別說明

CARR工程設計準則所包括的31篇設計準則并不完全，所缺部分均遵循我國有關核安全規定的基本原則及有關標準進行。

2 與當前國內外同類研究、同類技術的綜合比較

CARR設計部所采用和建立的設計標準體系是根據中國核標準體系與中國核安全規章分類模式建立的，它分成如下層次：

法律——由全國人民代表大會通過，以中華人民共和國主席令公布。

法規——我國的核安全法規稱為安全規定。核安全規定是規定核安全目標和基本安全要求的規章。經國務院授權，國家核安全局批準發布，具有法律約束力。

導則——核安全導則是說明或補充核安全規定或推薦方法和程序的指導性文件。

技術標準——屬國家技術標準體系，按國家標準分類辦法執行。與核安全直接有關的標準，應報國家核安全局審查并備案。

目前在國際上核電站的設計、制造、建造、調試和運行具有一套完整的法規、導則和標準。與此相比，對研究堆設計，目前尚無系統的、配套的、可供遵循的法規、導則和標準體系。我國也不例外。這并不是因研究堆的安全無足輕重，相反，研究堆的安全對于環境的安全至關重要。只是由于研究堆堆型繁多，建造的目的和研究對象不盡相同，功率和其它運行參數、使用的燃料和采用的工藝系統差別很大，難以對研究堆用完全統一普遍適用的標準作出具體的規定。

根據我國核標準的現狀，為完整中國先進研究堆標準體系，CARR除采用了適用的現有法律、法規、標準外，自己還制定了部分標準。現編制的中國先進研究堆（CARR）設計準則屬于編寫的導則級文件。

鑒于上述原因，CARR工程除遵循國家核安全局頒布的HAF1000-1研究堆設計安全規定外，有必要針對CARR工程的特點并參照我國核工業標準EJ310～345—88 壓水堆核電廠設計準則有關部分作為參考藍本，參考我國核電廠核安全法規HAF體系中安全規定與導則、《200MW核供熱站設計準則》、《八七一工程反應堆設計安全準則》，吸取101重水研究堆多年運行、大修改建以及871援阿工程設計、制造、建造、調試、運行的經驗，特編制了可供安全設計使用的《中國先進研究堆設計準則》。《準則》對CARR工程的主要設計方面和主要工藝系統的安全設計原則、安全目標和安全要求作較具體的闡述，使設計者對CARR工程的安全原則有一個具體的、重點的了解。至于如何達到這些安全目標和貫徹這些安全原則，?準則?沒有過多的限制，給設計者選擇具體途徑留有余地。

3 CARR設計準則的特點

建立恰當、完整、自洽的設計體系對中國先進研究堆（CARR）的設計建造具有重要意義。《準則》的編制有如下特點：(1)自主創新：CARR屬自主設計，又無嚴格意義上的參考堆型，沒有現成的設計準則可以借鑒，《準則》的自主獨立編制具有創新性，完善了CARR工程的設計體系，滿足了工程設計和審評的迫切需要，滿足了工程建設的迫切需要。(2)嚴謹適用：《準則》遵循我國發布的有關法規和導則，并以我國核工業標準EJ310～345—88 《壓水堆核電廠設計準則》有關部分作為參考藍本，參考了“200MW核供熱站設計準則”、“八七一工程反應堆設計安全準則”、“中國實驗快堆設計準則”，吸取101重水研究堆多年運行、大修改建以及871援阿工程設計、制造、建造、調試、運行的經驗并結合CARR自身的特點編制而成。《準則》比其它現行的標準更適合CARR。(3)全面科學：《準則》共31篇，對CARR工程的主要設計方面和主要工藝系統的安全設計原則、安全目標和安全要求作較具體的闡述，使設計者對CARR工程的安全原則有一個具體的、重點的了解。準則 對如何達到安全目標和如何貫徹安全原則，沒有過多的限制，給設計者選擇具體途徑留有余地。

4 《準則》的經濟效益與社會效益

《準則》是達到預定設計質量的必要條件，有利于順利通過設計審查與安全審評，保證了工程進度，從而加速CARR的設計建造進程。準則 保證CARR工程設計既滿足安全要求，又考慮制造、維修和運行的可行性，達到節省投資的目的。

CARR工程設計人員以《準則》為指導原則，編制了CARR工程相關的技術條件，完成了初步設計、初步安全分析報告、施工設計、最終安全分析報告編制的工作，完成了CARR工程相關的設計審查和安全審評，目前CARR已完成安裝、調試并于2010年4月首次臨界，現正為提升功率運行進行準備。

《準則》已被吸收為中國原子能科學研究院企業標準。

[1]李林等.先進反應堆并行設計方法的初步研究.《核動力工程》,2003.10新堆與研究堆專業委員會第五屆學術報告會論文專輯.

[2]唐文忠.日本研究堆設計和安全分析.《核動力工程》,2003.10新堆與研究堆專業委員會第五屆學術報告會論文專輯.