2023年经验造就安全白皮书-为安全高效的核退役提供

为安全高效的核退役提供独立的专业知识 ٲӡԭࡑ◶ਇؗԱ 摘要 拆除核电站的过程包括几个阶段，监管机构、运营商和供应商在此过程中都面临巨大挑战。必须时刻保证安全，并在关键项目参数方面，尤其是时间和成本方面保证其确定性。因此，仔细规划并对当地标准和法规、最佳可性技术和实际实施策略细致入微的掌握至关重要。TÜV南德意志集团从核设施的设计之初就已考虑到退役问题。其独立的专业知识和知识服务可用于世界各地高要求的项目。这使监管机构和运营商能够在核退役的每个阶段确保人员和环境的安全，并区分有无必要的措施，对替代性方案进行评估。 TÜV南德意志集团 目录 应对突发事件的准备亟需：人力和专业知识权衡策略，监测各阶段跨学科挑战 2前瞻性规划7核退役方案的选择运营后期的措施变化的组织流程国家许可程序 3综合实施11由外而内或由内而外退役各阶段相互交织调整的安全概念 4结论14独立的第三方咨询世界一流的专业知识了解地方法规 TÜV南德意志集团专家介绍 Helmut Huger TÜV南德意志集团巴登-符腾堡州能源技术公司 辐射防护、核废料管理和核退役部门负责人 Helmut Huger是一位拥有多年核技术经验的高素质物理学家。他在TÜV南德意志集团工作了20多年，负责管理了许多国际项目和许可及监督程序。Helmut Huger在核电站的建设和拆除以及辐射防护方面拥有丰富的专业知识。自2011年以来，他担任辐射防护、核废料管理和核退役部门的负责人。 Richard Woodcock TÜV南德意志集团核技术服务公司环境和放射性废料管理部门 Richard Woodcock是一位在放射性废料问题方面有着非常专业背景的高素质环境顾问。他自1999年开始从事核工业，在项目管理、策略规划和放射性废料管理方面，与英国及国际上的多家客户保持着合作关系。从事于很多项目和现场工作，他对整个核废料处理过程有着更全面的了解。这有助于客户对退役和废料项目的重要方面的准确把握，以确定潜在的问题或差距，并实现项目交付。 Dr. Jeanne Bargsten TÜV南德认证检测（中国）有限公司核电业务拓展经理 Jeanne Bargsten是一位拥有核工程博士学位的高素质的顾问。她自2009年以来一直从事核工业，参与了各种国际项目，为核项目整个生命周期的各个阶段提供咨询和评估服务，包括建设、运营和退役。她于2022年1月被任命为TÜV南德意志集团中国核电业务拓展经理。 1.引言 应对突发事件的准备 临巨大的时间压力。实际上，如果发电站或项目程序安排的文件不完整，相关法律法规也会有不同的解释，或者缺乏能够胜任处理这些问题的合格工作人员，这就让问题更加棘手。此时很可能会遇到瓶颈，这不仅在才有核设施退役的国家出现，同样也会发生在已经拥有核专业知识和一定基础设施的国家。 项目经验和独立的专业知识是核设施顺利退役和拆除的重要因素。意外事件一再导致项目延误，因此有必要在执行期间进行项目规划或调度进行改变。这种变化可能由于涉及到安全问题，也可能是法律或政治原因。然后，监管部门、运营商和服务提供商必须可靠地分析和解决大量的跨学科工作，有时还面 亟需：人力和专业知识 全世界已有400多座退役核电站、研究反应堆和试验厂。其中一些已经被完全拆除（世界核协会WNA，伦敦，2014年3月更新）。仍有同样数量的在役核设施（国际原子能机构IAEA，维也纳，2014年3月更新）。虽然大多数设施在计划运营期结束时退役和拆除，但由于技术、经济或政治发展而提前退役和 拆除的情况也必须列入考虑范围。因此，2015年至2030年期间德国能源市场的转型迎来了核设施退役高峰，监管机构以及运营商和服务提供商可能会面临相当大的瓶颈问题。然而，其他国家的需求也在增长。有鉴于此，适时谨慎地为项目项目做准备也就显得尤为重要。 权衡策略，监测各阶段 在核设施的规划阶段就应该做出最佳退役方案的选择，并应在建设期间考虑到因不同结果而采取何种措施。但这并非一定能够做到，尤其在现有的设施的情况下。目前全球有三种高水平的核电站退役策略，组合方案的选择，需要根据具体情况来确定。 立即拆除使场地能够尽早被重新利用。然而，这项工作对技术要求很高，因为在结束运营后，由于辐射场的存在，一些部件必须通过远程操作进行拆除。经验表明，各道工序大约需要十年时间。具体时间跨度需根据反应堆类型和退役规划而有所不同。因为当结束运营后才会进行拆除工作，原先很多熟悉该设施的专业人员可以用来处理该项任务。因此，在退役项目中就可以了解关于特殊操作条件以及各部件历史和特点的相关重要信息。同时，继续就业可以最大限度地减少对操作人员和该地区的社会经济影响。然而，必须有一个临时贮存、处理或最终处置所产生的高活度废料的解决方案。 少了，另一方面，拆除工作的费用也降低了。同时可以利用在此期间的最新技术。此外，还可以暂缓拆除所需的投资。然而，与立即拆除不同的是，基本上不可能再依赖在商运期间熟悉设施的那些工作人员了。在这种情况下，对辐射评估的计量要求要高于立即拆除的要求。进一步面临的挑战关系到拆除核设施所必需的基础设施老化，部分还关系到没有合适的备件或缺乏满足质量要求的部件。 掩埋涉及永久性对现场设施进行安全封存。首先应该清理掉高活度燃料，然后把低活度部件聚集在电厂的某一区域内，埋入混凝土并封存于此。该过程对健康和安全的风险影响最小，有时还有成本效益，但无法在可预见的时期内解决核设施的废料管理问题。还有必要对核设施进行长期辐射监测，也不是所有国家的相关法律都允许掩埋。 延缓拆除，安全封存，让放射性物质在几十年内自然衰变。此时，核电站内的辐射量已经减少到一定程度，一方面，放射性废料的数量减 跨学科挑战 除面临技术、后勤和组织工作的巨大挑战以外，核退役工作还涉及到财政、法律和政治的方方面面，而不仅取决于社会发展。合理的整体解决方案重点凸显在它在技术上和商业上都具有可行性，而且也适用于许可证的发放。一方面，核设施本身要便于改造和处理，以便部件可以被拆初并运出；另一方面，还需要重新调整整个运营组织，从而 建立新的企业目标，并为此招揽人才。这一时期必须克服的困难之一是全体员工的观念转变，从维护电厂和设备（在运营阶段）转变为准备拆除和移出场外（在退役阶段）。在项目管理和质量管理方面，监管部门与所有利益相关方之间的密切合作至关重要，尤其是在项目合作伙伴之间存在不同观点或发生分歧的时候。总的来说，时间是 一个重要的因素。每一次延误都会造成额外的成本，这是因为核设施在停堆期间仍需像运营阶段那样进行维护。因此，这不仅会产生人员费用，而且在安全防范措施和定期检查方面，有时还会产生成本高昂的成本。此外，对建筑设施和电厂技术进行维护和修理也是十分必要的。 2.前瞻性规划 正如核设施的建设和运营一样，退役也需要许可证。在核电站关闭后，直至收到第一份核退役许可证，核电站被视为处于运营后期。在此期间，核电厂继续受有效的运营许可证的约束，但可以计划和准备退役的措施： 从安全相关和操作的角度来说，对不再需要的系统，进行可逆性隔离和关闭。 基本上，在运营后期，不能进行与运营许可及其条件不符的更改。因此，不允许拆除发电站安全运行所需的部件。这表示结束商运最终的措施需要退役许可证。 卸载燃料组件并将其转移临时贮存，调整书面操作规程 核退役方案的选择 核退役规划的第一步是确定一个正确的退役方案：立即拆除、安全封闭并随后拆除或掩埋。退役方案决定了工厂的总体拆除和进一步的详细规划。这包括事故分析、辐射防护的各个方面、处理产生的剩余材料，以及防火和最终撤出电厂等等。 显得尤为重要。 实际上，在退役方案的技术评估过程中，不仅要考虑放射性方面和电厂的类型，仍须考虑到剩余物料的路线、临时贮存设施或最终储存库的可用性以及足够的空间，例如用于远程控制的系统，都必须加以考虑。这也适用于部件拆卸和调节的设备，以及去污区。 在评估退役方案时，要考虑到一系列基本的辐射、法律、生态和经济条件。当务之急是遵守安全、健康和环境方面的核安全目标。为此，必须认真规划退役的时间先后，考虑可能会发生的事故以及相互依存关系的影响，特别是调查具有高剂量率的部件的放射性问题。基本上，各个退役步骤不可对后续措施带来不便或无法实行。就此而言，以往的核退役项目中获得的经验就 TÜV南德意志集团认识到需要对退役方案进行正确的定性，并为退役和废料管理项目进行充分的前端定义。TÜV南德专家在这项工作过程中会运用一些工具，如数据质量目标（DQO）流程、流程接线图（PWD）、技术基线和研究和发展支撑（TBuRD）。 运营后期的措施 混凝土桶和钢筋混凝土圆筒（生物屏蔽）。远程控制技术在实践中证明是有效的，可以用于包括机械和热处理，如氧乙炔切割和等离子切割。 首先要确定电厂的辐射、物理和化学实际状况，为退役做准备。为此，需对电厂的所有区域进行测量，采样并对其评估。这便于对放射性和非放射性废料清单进行详细概述，对进一步规划退役和选择最佳的去污、整备、拆除和运输部件的技术至关重要。 放射性残留物和运营期间产生的废料可在运营后期清理掉。为此，首先评估废料的特性和数量，以确定每种不同废料的最佳处理途径，以便尽可能地化整为零，使数量及体积最小化。根据废料的类型，可采用压制、燃烧、烘干和胶结等整备流程，也可以采取多种方法结合。可能还需建造新的基础设施，以便在场内整备和储存废料。除用于加工、整备和去污的设备外，还可能包括测量室、车间和常规材料的仓库。 通过拆除燃料组件，彻底为反应堆冷却剂系统和其他系统进行去污，大多情况下，可以清除90%以上的放射性残留，大大简化了进一步的退役流程。在随后的部件去污过程中，既采用化学程序，也采用喷砂、高压水射流清洗、铣削和拆卸技术。在拆卸过程中，重点放在大型部件上，如蒸汽发生器、内部反应堆压力容器、混凝土板、大型 必须了解所产生的废料的物理、化学和放射性方面特性，以及这些方面将构成的挑战和随后的废料处理途径的要求。这意味着，为确保符合法律法规的适当途径，必须恰如其分地理解和规划好基础工作。 为了促进退役项目的有效性和高效率，必须了解废料处理直至其生命周期的每一步骤所面临的挑战。 随着重要参数的改变，有必要根据安全分析对系统进行重新分类。此时，专家们会根据其安全风险确定和评估在运营后期可能发生的事件。调查对象包括运作和维持安全所必需的系统，以及那些不再具运作意义的系统。重新分类对报告程序、变更项目的分类以及定期检查和维护流程的安排都有影响。系统的安全分类在运营后期和退役期间应不断进行更新。 这意味着风险可以被及早发现，能够进一步确定整个项目的范围、进度和成本。 Richard Woodcock,TÜV南德意志集团 变化的组织流程 去处理剩余操作，以及退役和监测工作是有效可行的。涵盖各机组和场内的中央运行机组也可用于监测等。基本上，必须明确界定剩余操作、系统领域和拆除或废料管理之间的接口和责任。在运营后期和退役期间，任务和职责的转变是不可避免的。例如，“核心设计”区域被废弃，而拆除和废物管理区域则要从头开始建立。在燃料组件从电厂移出后，随后重点工作一般会转焦到退役上，这对辐射防护、场地安全和质量管理的要求仍然较高。 即使在运营后期和退役期间，仍然会有对组织的基本要求。虽然运营后期的主要要求是不能改变组织结构，但专业知识确实应有所改变。因此，模拟机培训被弃用，对系统和事故知识的技术要求也较少，同时，对操作规程的具体要求也有变化。此外，TÜV南德意志集团的专家建议，应发布一份运营后期手册，应重点关注冷却乏燃料储存池，以及对安全仍有要求的系统。 在调试过程中，组织上也会有一些变化。实践证明，设立单独的部门 国家许可程序 全世界核设施退役的基本法律条件各不相同。国家规章制度以及规章制度的适用和审批程序通常分为多阶段。这些规定因国家而异，并受各种基本核条件而影响。然而，它们都有共同的目标，即国际公认的安全目标，比如确保人和环境的安全。为此，必须要求广