Đang tải... (xem toàn văn)
Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9102:2011 quy định các nguyên tắc cơ bản và các giới hạn của quá trình vận hành các vật liệu phân hạch. Tiêu chuẩn này thảo luận về tiêu chí an toàn tới hạn chung đối với thiết kế trang thiết bị và việc xây dựng kiểm soát quá trình vận hành, trong đó cung cấp hướng dẫn cho việc đánh giá các quy trình, thiết bị, và vận hành.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9102:2011 ISO 1709:1995 NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN - VẬT LIỆU PHÂN HẠCH - NGUYÊN TẮC AN TOÀN TỚI HẠN TRONG LƯU GIỮ, THAO TÁC VÀ XỬ LÝ Nuclear energy - Fissile materials - Principles of criticality safety in storing, handling and processing Lời nói đầu TCVN 9102:2011 hoàn toàn tương đương với ISO 1709 :1995; TCVN 9102:2011 Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 85 Năng lượng hạt nhân biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN - VẬT LIỆU PHÂN HẠCH - NGUYÊN TẮC AN TOÀN TỚI HẠN TRONG LƯU GIỮ, THAO TÁC VÀ XỬ LÝ Nuclear energy - Fissile materials - Principles of criticality safety in storing, handling and processing Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định nguyên tắc giới hạn trình vận hành vật liệu phân hạch Tiêu chuẩn thảo luận tiêu chí an tồn tới hạn chung thiết kế trang thiết bị việc xây dựng kiểm soát q trình vận hành, cung cấp hướng dẫn cho việc đánh giá quy trình, thiết bị, vận hành Tiêu chuẩn không bao gồm yêu cầu đảm bảo chất lượng chi tiết thiết bị quy trình vận hành, khơng bao gồm ảnh hưởng xạ người vật liệu, nguồn coi nguồn xạ, nguồn có tự nhiên phản ứng hạt nhân dây chuyền Vận chuyển vật liệu phân hạch bên ranh giới sở hạt nhân không nằm phạm vi tiêu chuẩn cần điều chỉnh tiêu chuẩn quy chuẩn kỹ thuật phù hợp quốc gia quốc tế Các tiêu chí áp dụng hoạt động với vật liệu phân hạch bên ngồi lò phản ứng hạt nhân ranh giới sở hạt nhân Các tiêu chí liên quan đến giới hạn bắt buộc phải có việc vận hành tính chất đặc thù vật liệu phân hạch cho phép chúng xảy phản ứng hạt nhân dây chuyền Các nguyên tắc áp dụng khối lượng vật liệu phân hạch hạt nhân, xảy tới hạn hạt nhân Tài liệu viện dẫn Các tiêu chuẩn viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tiêu chuẩn viện dẫn ghi năm công bố áp dụng nêu Đối với tiêu chuẩn viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng nhất, bao gồm sửa đổi bổ sung (nếu có) TCVN 9103:2011 (ISO 7753:1987), Năng lượng hạt nhân - Tính yêu cầu thử nghiệm hệ thống phát báo động tới hạn Quy trình 3.1 Khái quát Việc nhận biết trước mối nguy hiểm đặc biệt gắn liền với vật liệu phân hạch đòi hỏi áp dụng cách thức việc kiểm soát thực hành dựa nguyên tắc an toàn tới hạn Việc áp dụng cách triệt để nguyên tắc xây dựng hồ sơ cố để tiện so sánh mặt tần suất mức độ nghiêm trọng cố phổ biến cơng nghiệp Tiếp tục hồn thiện ngun tắc nói chung thuận lợi đòi hỏi hợp tác tất bên liên quan đến việc vận hành 3.2 Trách nhiệm Trách nhiệm vận hành an toàn tới hạn phải xác định rõ ràng thuộc bên quản lý vận hành thông qua chuỗi mệnh lệnh thông thường 3.3 Thiết kế thiết bị An toàn thực tế phải tính đến thiết kế cho thiết bị vận hành, ví dụ, hạn chế mặt hình học bình chứa Việc kết hợp từ đầu nghiên cứu an toàn tới hạn vào thiết kế nhà máy làm cho việc thiết kế trở nên dễ dàng, thuận lợi mang lại hiệu kinh tế Thiết kế q trình thiết bị phải có yêu cầu phê duyệt quan có thẩm quyền Kiểm sốt q trình tăng cường việc sử dụng thiết bị phù hợp 3.4 Đánh giá tới hạn Việc đánh giá tới hạn phải xem xét toàn điều kiện bất thường dự đốn trước cách hợp lý Giám sát trình phải hỗ trợ việc xác định điều kiện bất thường Với điều kiện này, trình phải yêu cầu giữ nguyên trạng thái tới hạn với độ dự trữ thích hợp, phải ý xảy trường hợp khơng thể dự đốn trước cần đánh giá bổ sung trước cố gắng phục hồi trạng thái tới hạn 3.5 Quy trình văn Quy trình văn phải áp dụng cho tất hoạt động liên quan đến vật liệu phân hạch tình trạng vượt giá trị ngưỡng định nghĩa nhà quản lý Bản quy trình áp dụng văn phải treo lên có sẵn khu vực vận hành 3.6 Đánh giá lại quy trình Việc đánh giá khía cạnh tới hạn quy trình văn phải thực nhân viên có kỹ diễn giải liệu tới hạn xác nhận thực nghiệm có kinh nghiệm với thực hành an tồn tới hạn hoạt động trình Các nhân viên mức độ cần độc lập mặt hành việc vận hành 3.7 Vi phạm trình Vi phạm quy trình trường hợp bất thường phải báo cáo, phân tích nghiên cứu để cải tiến cách hợp lý thực hành an toàn tới hạn 3.8 Đào tạo Đào tạo nhân viên vận hành phải có đào tạo an toàn tới hạn Mức độ đào tạo phải đảm bảo nhân viên vận hành thực hoạt động mà tránh rủi ro khơng đáng có với mình, đồng nghiệp với sở Giám sát viên phải có đủ hiểu biết để đưa hướng dẫn cho nhân viên vận hành liên quan đến vận hành an toàn Hỗ trợ đào tạo phải cung cấp chun gia an tồn tới hạn có u cầu bên quản lý giám sát viên Tiêu chí kỹ thuật 4.1 Khái quát Trong việc chuẩn bị đánh giá an toàn tới hạn, thường giả định chất thường gặp tự nhiên vật liệu xây dựng, thường kết hợp trình vận hành, trộn lẫn với đặt gần nơi có vật liệu phân hạch Việc đạt trạng thái tới hạn phụ thuộc vào a) tính chất hạt nhân vật liệu phân hạch; b) khối lượng có vật liệu phân hạch phân bố chúng hệ thống đánh giá; c) khối lượng phân bố tất vật liệu khác kết hợp với vật liệu phân hạch Việc đánh giá phải nghiên cứu tất điều kiện q trình có khả dự đoán trước cách hợp lý 4.2 Phương pháp kiểm sốt Các phương pháp kiểm sốt an tồn tới hạn trình vận hành bao gồm, không giới hạn, kết hợp điều sau đây: a) giới hạn kích thước hình dạng thiết bị vận hành; b) kiểm sốt khối lượng vật liệu phân hạch có mặt phiên vận hành; c) kiểm soát nồng độ vật liệu phân hạch dung dịch; d) kiểm sốt q trình làm chậm nơtron liên quan đến việc kiểm soát vật liệu phân hạch; e) có mặt chất hấp thụ nơtron phù hợp; tin cậy chất hấp thụ nơtron yêu cầu phải đảm bảo có mặt liên tục chất hấp thụ đó; f) kiểm sốt khoảng cách vật liệu thiết bị 4.3 Kiểm soát đạt Việc kiểm sốt an tồn tới hạn phương pháp nêu 4.2 đạt thông qua a) thiết kế thiết bị; b) sử dụng hệ thống kiểm sốt q trình kết hợp với thiết bị liên quan; c) kiểm soát hoạt động hành q trình vận hành Trong thực tế, trì việc kiểm sốt phải phụ thuộc vào tính an toàn kết hợp thiết bị, dụng cụ, dựa vào việc kiểm sốt hành Điều cơng nhận tin cậy kiểm sốt hoạt động hành gắn liền với q trình vận hành 4.4 Các thơng số ảnh hưởng tới hạn Một số thông số phải nghiên cứu riêng rẽ nghiên cứu tổ hợp việc đánh giá cách thích đáng an tồn tới hạn Một vài thơng số quan trọng đưa 4.4.1 đến 4.4.5 4.4.1 Chất làm chậm Sự có mặt chất làm chậm nơtron trộn lẫn với vật liệu phân hạch làm giảm đáng kể khối lượng vật liệu phân hạch cần thiết để đạt trạng thái tới hạn Nước, dầu chất tương tự có gốc hidro chất làm chậm phổ biến có mặt q trình lưu giữ, thao tác xử lý vật liệu phân hạch, tất mơ hình dự đốn phù hợp việc kết hợp phải nghiên cứu 4.4.2 Chất phản xạ Chất phản xạ nơtron hiệu thường gặp phải việc thao tác xử lý vật liệu phân hạch nước với độ dày đủ đạt cực đại phản ứng hạt nhân.Tuy nhiên, có mặt cấu trúc vật liệu thơng thường có bề dầy đáng kể (như gỗ, bê tơng, sắt thép) phản xạ nơtron hiệu nước phải nghiên cứu cẩn thận cho hệ thống Trong số trường hợp, cần lưu ý đến phản xạ tạo từ nhân viên 4.4.3 Tương tác nơtron Phải nghiên cứu tác tương tác nơtron đơn vị có mặt hai đơn vị chứa vật liệu phân hạch Điều làm giảm tương tác nơtron đến mức chấp nhận được, cách tạo khoảng cách đơn vị, chèn chất làm chậm nơtron chất hấp thụ nơtron đơn vị, kết hợp phương pháp nêu 4.4.4 Chất hấp thụ nơtron Thiết bị quy trình phải tuân theo yêu cầu an toàn tới hạn cách sử dụng chất hấp thụ nơtron, cađimi bo, liệu có sẵn chứng thực phù hợp chất hấp thụ đảm bảo chất hấp thụ ln ln có mặt Trong thực tế, việc kết hợp chất hấp thụ nơtron có dạng chất rắn cố định, tích hợp vào phận thiết bị tốt nhiều so với việc sử dụng chất hấp thụ nơtron dạng lỏng, việc kiểm sốt q trình đòi hỏi phải trì có mặt liên tục chất hấp thụ hòa tan Chất hấp thụ nơtron có hiệu hấp thụ cao nơtron nhiệt phải cẩn thận thao tác để đảm bảo hiệu hấp thụ khơng bị suy giảm đáng kể điều kiện vận hành cố, làm thay đổi cấu phân hạch nơtron lượng trung bình lượng cao 4.4.5 Hình học Kiểm sốt tới hạn thơng qua việc sử dụng bình xử lý lưu giữ mà có độ rò rỉ nơtron lớn Dạng ống hình trụ dạng với hình dạng phù hợp tin dùng thiết kế an toàn Nghiên cứu phải xét đến khả thay đổi kích thước bình tăng áp suất mức bị ăn mòn 4.5 Khả xảy điều kiện bất thường Sự ảnh hưởng cố xảy điều kiện bất thường dự đốn cách hợp lý phải xem xét trình đánh giá mức độ an tồn Bao gồm thơng số sau a) mát bổ sung chất làm chậm nơtron bên đơn vị vật liệu phân hạch: ví dụ, bay hơi, kết tủa, pha lỗng, làm ngập; b) đưa thêm vật liệu phản xạ nơtron vào gần đơn vị vật liệu phân hạch; c) thay đổi hình dạng vật liệu phân hạch cố rò rỉ nứt bình; d) thay đổi điều kiện vận hành: ví dụ, dòng chảy, kết tủa, bốc mức, vi phạm giới hạn khối lượng thể tích; e) thay đổi điều tương tác nơtron: ví dụ thiết bị bị lật bị vỡ; f) chất hấp thụ nơtron, giảm hiệu hấp thụ giống chất làm chậm; g) thiết bị ngăn chặn cố xẩy tăng gấp đôi liều lượng, liều lượng vượt mức hạn định 4.6 Cơ sở đánh giá Trong trường hợp có thể, quy định an toàn tới hạn phải thiết lập dựa thực nghiệm Trong trường hợp phép đo thực nghiệm khơng có khả áp dụng trực tiếp, thường là, chấp nhận kết tính tốn, với điều kiện chúng trình bày để so sánh cách dễ dàng với liệu thực nghiệm Tuy nhiên, kết tính tốn phải đưa độ dự trữ an toàn cần thiết để đảm bảo cách tự tin hệ thống tới hạn 4.7 Độ dự trữ an toàn Trong tất quy định, sở đánh giá độ dự trữ an tồn phải tương ứng với độ khơng đảm bảo xác suất vi phạm để dự tính hậu cố tới hạn Ví dụ, nói chung, vận hành việc kết hợp tính an tồn cần thiết để không xảy hai điều, độc lập với nhau, hai phải xảy đồng thời điều kiện ban đầu trước hệ thống đạt tới hạn Sự xuất thay đổi phải mức độ an toàn trình vận hành cần đánh giá lại Kiểm soát thiết bị Trước bắt đầu thiết bị thay đổi trình phương thức vận hành q trình, kiểm sốt thiết bị phải kiểm chứng tất thiết bị có kích thước làm từ vật liệu phù hợp với giả định ban đầu để đánh giá tới hạn an tồn Kiểm sốt vật liệu Vận chuyển vật liệu phân hạch phải kiểm soát Ghi nhãn vật liệu cách phù hợp phải trì việc đánh dấu khu vực nguy hiểm, có quy định rõ ràng nhận dạng vật liệu tất thông số đưa để kiểm soát tới hạn Giao nhận vật liệu Phải có thỏa thuận phù hợp bên giao nhận trước giao hàng Có quy định việc nhận lại kiện hàng bị hư hỏng Giám sát quy trình Theo định kỳ trình vận hành phải xem xét lại cách so sánh với quy trình áp dụng văn có tính khả Việc rà sốt phải thực bên không trực tiếp tham gia vận hành báo cáo văn phải cung cấp cho bên quản lý bên giám sát Yêu cầu báo động tới hạn Yêu cầu báo động, cố tới hạn phải đánh giá phù hợp với TCVN 9103 (ISO 7753) Trong trường hợp hệ thống báo động coi cần thiết, quy trình trường hợp khẩn cấp phải chuẩn bị Hướng dẫn cho việc chuẩn bị cho quy trình trường hợp khẩn cấp nêu Phụ lục A TCVN 9103 (ISO 7753) ... coi cần thiết, quy trình trường hợp khẩn cấp phải chuẩn bị Hướng dẫn cho việc chuẩn bị cho quy trình trường hợp khẩn cấp nêu Phụ lục A TCVN 9103 (ISO 7753) ... ràng nhận dạng vật liệu tất thông số đưa để kiểm soát tới hạn Giao nhận vật liệu Phải có thỏa thuận phù hợp bên giao nhận trước giao hàng Có quy định việc nhận lại kiện hàng bị hư hỏng Giám sát... không trực tiếp tham gia vận hành báo cáo văn phải cung cấp cho bên quản lý bên giám sát Yêu cầu báo động tới hạn Yêu cầu báo động, cố tới hạn phải đánh giá phù hợp với TCVN 9103 (ISO 7753) Trong