《铀转化和铀浓缩设施的安全》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铀转化和铀浓缩设施的安全（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、铀转化和铀浓缩设施的安全 4 目录1 引言81.1 目的81.2 范围82 安全目标82.1 总目标82.2 辐射防护目标82.3 技术安全目标83 设施特征84 设计94.1 纵深防御94.2 安全功能94.3 设计原则104.4 设计基准事故114.5 安全分级114.6 预防临界134.7 包容放射性和化学物质144.8 防护外照射154.9 典型假想始发事件预防缓解措施154.10 铀转化和铀浓缩设施系统设计安全要求194.11 人因考虑234.12 放射性废物管理234.13 流出物管理244.14 其他245 建造256 调试257 运行26 6 7.1 人员资格和培训267.2
2、设施运行267.3 运行经验反馈277.4 老化管理277.5 修改控制277.6 内务管理287.7 维修、定期试验和检查287.8 辐射防护287.9 临界控制317.10 UF6 操作317.11 工业与化学安全327.12 放射性废物和流出物管理327.13 运行事故管理大纲327.14 应急计划和准备33附录 A 铀转化厂主要工艺路线34附录 B 铀浓缩厂主要工艺路线35附录 C 铀转化厂中安全系统和设备、运行事件、操作限值与条件实例36附录 D 铀浓缩厂中安全系统和设备、运行事件、操作限值与条件实例38 7 铀转化和铀浓缩设施的安全1 引言1.1 目的本导则为铀转化、铀浓缩设施设计
3、、建造、调试、运行阶段的安全管理提供指导。1.2 范围本导则适用于天然铀转化设施及丰度不超过5%的铀浓缩设施。2 安全目标2.1 总目标在铀转化和铀浓缩设施中建立并保持对放射性危害、化学危害的有效防御措施， 以保护工作人员、公众和环境免受危害。2.2 辐射防护目标确保在正常运行状态下铀转化和铀浓缩设施内及由其释放出的放射性物质所引起的辐射照射保持在合理可行尽量低的水平，并低于规定限值，确保事故引起的辐射照射得到缓解。2.3 技术安全目标采取一切合理可行的措施预防事故，并在一旦发生事故时减轻其辐射后果和化学危害后果；对设计中考虑的所有事故，要确保其辐射影响、化学危害是可接受的，并确保那些会导致严
4、重后果的事故发生的可能性极低。3 设施特征3.1 铀转化和铀浓缩设施中存在大量可弥散的铀化合物：a） 铀转化设施中铀以多种化学和物理形态存在，且在工艺过程中与其它易燃或化学性质活泼的物质一起使用；b） 铀浓缩设施中铀以UF6形式存在，其物理形态可能是气态、固态或液态。铀转化、铀浓缩设施的典型工艺路线分别见附录A、附录B所示。3.2 在铀转化和铀浓缩设施中，主要的危害是UF6的释放带来的辐射和化学危害以及其他有毒化学物质的释放。当235U丰度超过1%时应考虑临界危险。在设施调试、运行、退役过程中应保护工作人员、公众和环境免受这些危害的影响。 8 3.3 可溶性铀（如UF6）的化学毒性比其放射性毒
5、性大得多。3.4 铀转化和铀浓缩设施不会发生活度相当于数千太贝克131I的释放事故，但可能会发生大量化学物质泄漏的事故。4 设计4.1 纵深防御4.1.1 纵深防御应贯彻于铀转化、铀浓缩设施安全有关的全部活动，包括与组织、人员行为或设计等有关方面，以保证这些活动均置于多重防御措施之下。即使有故障发生，它也将由适当措施予以探测、补偿或纠正。4.1.2 设计应采用纵深防御，以提高多层次防御能力。为预防设施内部设备故障、人为失误以及外部事件引起的事件或事故可能对人员和环境产生的有害影响，应贯彻预防与缓解平衡的安全理念，以保证在防护失效的情况下，可以通过采取适当措施减轻事故后果，以保护人类和环境。4.
6、1.3 纵深防御通常分为五个层次。每一独立有效层次的防御都是纵深防御的基本组成部分。应确保与安全相关的活动能够纳入独立的纵深防御层次。a）第一层次防御的目的是防止偏离正常运行及防止系统失效； b）第二层次防御的目的是探测和纠正偏离正常运行状态；c） 第三层次防御的目的是将事故控制在设计基准范围内；d） 第四层次防御的目的是控制超设计基准事故，包括阻止事故的发展和缓解事故后果；e） 第五层次防御的目的是减轻放射性物质大量释放造成的放射性后果。4.2 安全功能4.2.1 铀转化和铀浓缩设施的设计应确保实现以下安全功能： a）预防临界；b）包容放射性和化学物质； c）防护外照射。4.2.2 对于铀转
7、化设施a） 主要危害是潜在的放射性及有毒化学物质泄漏，尤其是UF6和HF；b） 氟化生产过程产生的氟化渣应考虑外照射的防护，特别是氟化渣罐处； 9 c） 在处理新近倒空的六氟化铀容器时，应考虑外照射防护。4.2.3 对于铀浓缩设施a）主要危害是潜在的UF6释放引起的辐射和化学危害； b）浓缩厂处理的235U丰度大于1%，应考虑临界危害； c）在处理新近倒空的容器时，应考虑外照射防护。4.3 设计原则4.3.1 预防临界4.3.1.1 应优先选择通过设计手段而不是行政措施来实现临界安全。4.3.1.2 设计中应采用双偶然事件原则作为临界安全控制的基本原则。4.3.1.3 应综合考虑质量、几何形状
8、、慢化、反射、相互作用、中子吸收和浓度等因素。4.3.1.4 应在保守假设的基础上进行临界评价和计算。4.3.2 包容放射性和化学物质4.3.2.1 应保护工作人员、公众和环境免受正常运行和事故工况下危险物质释放带来的辐射危害和化学危害。4.3.2.2 应根据纵深防御的原则，采用相应的密封屏障措施，应保证密封屏障的有效性。4.3.2.3 设施的密封屏障设计应符合下列规定：a） 一道密封屏障：铀转化、铀浓缩生产的系统和设备具有的密封性能为一道密封屏障，工艺设计应有效利用系统和设备本身的密封屏障功能；b） 二道密封屏障：当生产系统和设备本身不能满足防止放射性污染扩散时，应设计二道密封屏障；c） 外
9、层密封屏障：辐射工作场所的建筑物为外层密封屏障，应设计为密闭的， 外层密封屏障应在正常情况下及放射性泄漏事故条件下防止放射性物料外泄；d） 通风系统也可看作一道密封屏障。4.3.2.4 密封屏障的数量应与包容物质的危害程度相适应。根据冗余原则，密封屏障的数量至少为两道。4.3.2.5 在采取措施包容放射性的同时，应考虑对可能发生泄漏的化学危险物质的包容。 104.3.3 防护外照射4.3.3.1 应通过适当的屏蔽措施或远程操作设备实现对外照射的防护。4.3.3.2 应限制工作人员进入可能导致高剂量外照射的区域。4.3.3.3 应对工作场所辐射水平进行监测。4.4 设计基准事故4.4.1 铀转化
10、设施4.4.1.1 根据铀转化设施的特点，在确定设计基准事故时应考虑： a）HNO3、HF、液氨贮罐的破裂；b）UF6加热容器或管道的破裂； c）火灾；d）还原装置氢气爆炸； e）断电；f）自然灾害，如地震。4.4.1.2 上述事故可能作为假想始发事件发生。铀转化设施典型假想始发事件示例参见附录C。4.4.2 铀浓缩设施4.4.2.1 根据铀浓缩设施的特点，在确定设计基准事故时应考虑： a）供料系统过量装载的容器在加热时破裂；b）液化均质系统装载有液体UF6的容器或管道破裂； c）火灾；d）断电； e）断水；f）自然灾害，如地震。4.4.2.2 上述事故可能作为假想始发事件发生。铀浓缩设施典型
11、假想始发事件示例参见附录D。4.5 安全分级4.5.1 总则在设计中应对铀转化、铀浓缩设施中承担安全功能的建（构）筑物、系统和设备进行安全分级，并确定相应的要求。 11 4.5.2 系统和设备安全分级铀转化、铀浓缩设施中的系统和设备可分为安全重要系统和设备、安全相关系统和设备及一般安全系统和设备。具体分级原则如下：a） 安全重要系统和设备：指由于其功能丧失或故障，可能导致核临界事故或大量放射性物质释放事故，以及事故时为减少这类危害而设置的系统。具体为铀转化、铀浓缩设施中操作液体UF6物料的设备及管线；临界安全上有限值的设备以及为控制该限值所需要的设备和系统。b） 安全相关系统和设备：指由于其功
12、能丧失或故障，可能导致少量放射性物质释放事故，以及事故时为减少这类危害而设置的系统。具体为除安全重要系统和设备以外的操作大量放射性物质的设备和系统。c） 一般安全系统和设备：指那些功能丧失或故障，不会导致放射性物质释放的系统和设备。安全重要、安全相关系统和设备以外的属于一般安全系统和设备。4.5.3 建（构）筑物安全分级铀转化、铀浓缩设施建（构）筑物应按照系统和设备的要求，分为下列三级： a）安全重要建（构）筑物：设置安全重要系统和设备的建筑物和构筑物； b）安全相关建（构）筑物：设置安全相关系统和设备的建筑物和构筑物； c）一般安全建（构）筑物：上述安全重要、安全相关以外的建（构）筑物。4.
13、5.4 抗震设防措施4.5.4.1 设备抗震设防措施4.5.4.1.1 各类设备抗震设防措施如下：a） 安全重要设备：设备抗震重要度按GB 50761的第四类执行；按本地区抗震设防烈度进行地震作用和抗震验算，并按本地区抗震设防烈度提高一度采取相应的抗震措施；b） 安全相关设备：设备抗震重要度按不低于GB 50761的第三类执行；应按本地区抗震设防烈度进行地震作用和抗震验算，并应按本地区抗震设防烈度采取相应的抗震措施；c） 一般安全设备：按GB 50761的规定执行；4.5.4.1.2 最低加速度设计水平不得低于0.1g。4.5.4.2 建（构）筑物抗震设防措施4.5.4.2.1 建（构）筑物抗
14、震设防措施按GB 50223、GB 50011要求执行。 124.5.4.2.2 各类建（构）筑物抗震设防类别如下： a）安全重要建（构）筑物：特殊设防类；b）安全相关建（构）筑物：重点设防类； c）一般安全建（构）筑物：标准设防类。4.5.4.2.3 最低加速度设计水平不得低于0.1g。4.6 预防临界4.6.1 预防临界的基本原则是双偶然事件原则。在正常运行期间应将系统参数控制在次临界限值之内，并为应对工艺偶然事件留出次临界裕量，以实现核临界安全。4.6.2 优先选择通过设计手段而不是行政措施来实现临界安全。4.6.3 临界分析可以采用多种方法进行，如使用实验数据、参考文献或公认的标准、确定论法或概率论法的计算机程序计算等方法。计算方法中包含计算机程序时， 应当进行校验。4.6.4 系统的有效增殖因子（keff）依赖于易裂变材料和所有其他有关材料的质量、分布和核特性。4.6.5 临界分析遵循的一般原则是：a）使用保守的方法（考虑物理参数的不确定度，可能最不利的慢化条件等）； b）使用适用范围内的专用、合格的计算程序及准确的核特性参数数据库。4.6.6 进行临界安全分析应考虑如下因素：a） 质量：质量安全裕量应为正常操作达到的最大值（即双倍的量）或等于设备中最大装料量。b） 工艺设备的几何尺寸：
