關于《核動力廠老化管理》導則的修訂建議和思考

侯春林，初起寶，馬若群，呂云鶴，孫柳燁

（生態環境部核與輻射安全中心，北京 100082）

1 核動力廠老化管理的重要性

老化是指由于物理、化學或生物等因素的綜合作用，可能會引起構筑物、系統和設備（SSCs）的物理性能隨時間和（或）使用的逐漸劣化。核動力廠老化管理是指為維持核動力廠運行的安全，及時探測SSCs 的老化效應，量化與老化有關的安全裕度的降低程度，而且要在核動力廠完整性或安全功能喪失之前采取老化管理活動的一系列的動作過程。老化管理在于保證核動力廠內安全重要的構筑物和設備的狀態能被長期有效地跟蹤、監測，并且通過各種可量化的信息、可采集的數據來描述構筑物和設備是否能夠完成其功能，是否發生了由于老化引起的功能降低，進而為構筑物和設備的監督、檢測、維修、預防和緩解等方面的管理提供基于老化效應及機理的理論依據。

核動力廠定期安全評價中要設置多個安全要素，老化是其中一個安全要素；在核動力廠運行許可證延續申請中，老化管理是重要的一項安全論證內容，中國核動力廠的老化管理工作主要依據《核動力廠老化管理》在核動力廠的建造、調試、運行各階段開展。營運單位應當對核動力廠SSCs 開展老化管理，根據系統化的老化管理方法編制、實施、審查和改進老化管理大綱，以確保安全重要構筑物、系統和設備在其整個運行期間能夠執行所必需的安全功能。營運單位應在核動力廠壽期初建立老化管理專用的數據收集和記錄保存系統（理想狀況下數據應從建造初期開始收集）?？煽康睦匣嚓P數據，運行、維修和工程部門的相關人員應參與數據收集和記錄保存系統的開發及維護工作。根據老化管理大綱在構筑物或設備的預定功能損失之前對老化效應進行檢查，收集和記錄最新實施的老化管理大綱的數據和信息。老化管理大綱（AMP）中規定的檢查、監測、取樣、試驗和評估等有效的老化管理活動，保證核動力廠在運行期間內預定功能的正常使用，為核動力廠安全運行提供論證支撐。

截至2022 年底，我國已有55 臺機組投入運行，只有秦山核動力廠和大亞灣核動力廠的運行時間超過20 年，其他的核電機組運行時間均不超過10 年。一方面，大多數核電機組投入運行時間較晚，運行時間不長，中國核動力廠的老化管理的體系相對薄弱，有些核動力廠在運行前還未編制完備的老化管理大綱；另一方面，核動力廠運行期間所需安全功能的可用性需要老化管理實施保障。核動力廠老化管理需要考慮隨時間和使用過程的變化，即需要同時考慮構筑物、系統和設備實物老化和技術過時兩方面的影響。核動力廠安全、可靠運行的一個重要因素就是對核動力廠安全重要構筑物、系統和設備開展主動的老化管理，核動力廠的老化管理也應貫穿設計、制造、建造、調試、運行等各個階段，及早地對核動力廠開展老化管理，積累老化相關的經驗數據，有利于提高核動力廠運行安全水平。

隨著國內核動力廠運行機組數量越來越多，運行時間越來越長，核動力廠SSCs 的老化效應越來越引起人們的關注。確保這些核動力廠在整個運行期間的安全功能正常運行，是核工業界的一項重要任務，因此，《核動力廠老化管理》導則也顯得尤為重要。

2 現行老化管理導則修訂必要性

2.1 現行《核動力廠老化管理》（HAD103/12-2012）的基本情況

2012 年，國家核安全局發布了核安全導則《核動力廠老化管理》（HAD103/12-2012），該導則是對《核動力廠設計安全規定》（HAF102-2016）和《核動力廠運行安全規定》（HAF103-2004）這兩份規定的有關條款的說明和補充。

HAD103/12-2012 是以國際原子能機構（IAEA）在2009 年出版的導則《核動力廠老化管理》（NS-G-2.12）為基礎，為核動力廠安全重要的SSCs 開展有效的老化管理提供指導，可用于營運單位編制、實施和改進核動力廠老化管理大綱。

但由于自HAD103/12-2012 實施以來，IAEA對《核動力廠老化管理》進行了大量內容的更新和補充，為了緊跟國際最新的技術政策，我國亟須優化核動力廠的老化管理的能力和加強核動力廠老化管理的監管工作。

2.2 IAEA 老化管理相關導則的更新發展

2015 年，IAEA 發布《國際通用老化經驗反饋報告》（IGALL）。該報告參考了美國核管會（NRC）《核電廠老化管理通用經驗報告》（GALL）的編制經驗，吸收各成員國核電廠的老化管理經驗，總結了各核電機組SSCs 的材料、環境、老化效應及機理，老化管理大綱及相關的的老化管理經驗。為各國核電廠老化管理和運行許可證延續的工作提供了參考。

2018 年11 月，IAEA 將《核電廠老化管理導則》（NS-G-2.12）、《核電廠安全長期運行》（SRS No 57）、《核電廠老化管理的執行和審查》（SRS No 15）3 份文件合并為《核動力廠老化管理和長期運行安全評估》（SSG-48）。該導則補充并提出了有關滿足IAEA《核動力廠安全：設計》（SSR-2/1）和《核電廠安全：調試和運行》（SSR-2/2）中關于老化管理和長期運行有關要求的建議。

2.3 我國核動力廠老化管理要求的變化

2015 年12 月，國家核安全局發布核電廠運行許可證有效期延續指導文件《〈核電廠運行許可證〉有效期限延續的技術政策（試行）》（以下簡稱“技術政策”）。技術政策對老化管理的要求，需要反映在新修訂的《核動力廠老化管理》中。

自《核動力廠運行安全規定》（HAF103-2004）實施以來，國內外核動力廠運行的安全理念發生了很多變化，也積累了大量的實踐經驗。2022 年，國家核安全局發布《核動力廠調試和運行安全規定》（HAF103-2022），考慮到國內運行機組老化管理工作的不斷深入開展，HAF103-2022 增加了有關老化管理的內容，同時根據國內老化管理的實踐和經驗，形成第10 章老化管理，主要對編制、實施、審查和改進老化管理大綱，實施數據收集和記錄保存，審查、檢查和評價老化管理大綱的有效性，老化管理對象篩選原則等方面提出了安全要求。HAF103-2022 對老化管理要求的變化，也需要反映在新修訂的《核動力廠老化管理》中。

本次將對IAEA 這些年的新發布內容進行消化和吸收，結合國內核動力廠的運行和審評經驗，進行《核動力廠老化管理》（HAD103/12-2012）的修訂完善。

3 HAD103/12-2012 的不足

3.1 HAD103/12-2012 與SSG-48 的主要差異

為方便修訂HAD103/12-2012，將HAD103/12-2012 與SSG-48 進行了主要章節和內容的差異對比，主要章節對比見表1。

表1 總體章節對比結果Table 1 Overall section comparison results

HAD103/12-2012 和SSG-48 的主要內容差異總結如下：

SSG-48 將導則范圍拓寬至安全重要物項的設備鑒定和運行許可證延續期間的安全規定。導則還可供核動力廠的乏燃料儲存設施和放射性廢物管理設施使用。

SSG-48 增加核動力廠應采用系統化的方法建立老化管理大綱，以保證實施老化管理時保持一致性。核動力廠維修大綱、設備合格鑒定大綱、在役檢查大綱、監督大綱和水化學大綱是已有的大綱，這些大綱在適用時可用于管理不同的老化效應及機理。

SSG-48 只關注技術過時，不涉及知識過時與當前法規、標準的符合性。

SSG-48 說明如果核動力廠確定許可證延續，就應該基于定期安全審查的結果或者評估結果（包括范圍篩選、老化管理審查和本導則規定的時限老化分析），提供運行許可證延續期間老化管理的充分性論證。

SSG-48 建議采用主動、有效的老化管理策略，即對影響核動力廠安全的SSCs 開展主動的老化管理，而不是在構筑物、系統和設備失效后再被動彌補。通過采用主動老化管理以維持和改進核動力廠安全性能。主動的老化管理目標不是消除老化，而是盡可能有效地對老化現象進行預防、緩解和控制。主動的老化管理需要不停地提高認知和改進，以避免問題的重復發生，同時持續改進老化管理大綱。

SSG-48 在各個階段老化管理中，增加了長期停堆和運行許可證延續兩個階段的要求。

SSG-48 不在是運行期間的老化管理，而是修改為老化管理，這就說明核動力廠在設計、建造、調試、運行等各個階段均需要進行老化管理。老化管理要素中包括組織機構設置、數據收集和記錄保存、實施老化管理的SSCs 的篩選、老化管理審查、老化管理大綱的開發和編制、老化管理大綱的實施和改進，刪除了原導則中的狀態評估，增加了時限老化分析。

SSG-48 在老化管理審查中要求核動力廠應基于老化效應對篩選范圍內SSCs 執行要求的預定功能的能力的影響評估，并考慮SSCs 的當前實際狀態，識別出適用的老化管理大綱，對SSCs 的老化進行有效的老化管理。刪除了NS-G-2.12 的老化管理審查中老化的認知、老化的監測、老化效應的緩解，最終形成老化管理審查報告，HAD103/12-2012 的老化管理審查流程與NS-G-2.12 一樣。

SSG-48 增加了許可證延續相關各個大綱的描述及流程接口。

3.2 HAD103/12-2012 與現行實踐的差異

HAD103/12-2012 中將導則分為7 章，將組織機構和老化數據收集和記錄均放在第4 章運行期間的老化管理中，在其他階段的老化管理中缺少相關要求。

HAD103/12-2012 中將老化管理審查分為老化的認知、老化的監測和老化效應的緩解，而實際老化管理時，老化的監測和老化效應的緩解都是老化管理大綱中的一部分內容，老化的認知是識別核動力老化效應和機理的過程，老化管理審查實際分為識別老化效應及機理和識別適用老化管理大綱兩部分內容更精確。

HAD103/12-2012 將過時管理分為技術、知識、法規和標準過時的管理，而核動力廠實際進行老化管理時，只關注備品備件的更換，即技術過時管理。

HAD103/12-2012 缺少時限老化分析內容，而實際老化管理內容主要有構筑物、系統和設備的范圍界定與老化篩選，老化管理審查和時限老化分析。

4 老化管理的主要內容

基于老化管理的審評工作經驗，核動力廠的老化管理應在整個壽期內實施，包括設計、制造或建造、調試、運行等各個階段的活動。這一老化管理理念對核動力廠SSCs 設計、制造、鑒定、調試、運行、維修等各階段的老化管理活動提出新的要求。在制造和建造階段，核電運營單位和設備供應商之間應加強信息交流，做好數據交接等工作。在設計階段應采用恰當的材料以確保核動力廠的安全功能得到保障。調試階段是驗證SSCs 功能、收集基準運行數據的階段，營運單位應測量和記錄安全重要構筑物、系統和設備老化管理相關的初始數據，應盡早識別可能引起老化效應的參數，并在核動力廠壽期內進行跟蹤和控制。老化管理應在運行階段建立系統的老化管理大綱，每一個都應有大綱范圍、認知的老化機理，預防、緩解和監測方案，優化老化管理活動，保證SSCs 的運行和使用環境。建立長期、準確、有效的跟蹤方式，實現對老化管理范圍內的設備和構筑物長期有效的跟蹤，并通過各種可量化的數據來評價其當前的狀態，持續研究，提出改進措施，保證核動力廠運行期間的各項安全功能。

老化管理是一項跨學科的活動，涉及核動力廠的各個方面。老化管理審查是定期安全評價中和許可證延續（OLE）申請文件中主要的安全論證內容。實物老化管理分為范圍界定和對象篩選、老化管理審查、時限老化分析3 大塊主要內容。首先是界定篩選原則和老化管理對象篩選；隨后對篩選范圍內的每一個構筑物構件和設備部件開展老化管理審查，在老化管理審查中需要對老化效應的識別方法、過程及結果進行審查，并對每一個老化管理大綱的有效性進行評估，評估過程中應結合老化效應識別和機理分析，改進和編制核動力廠老化管理大綱，保證其有效實施，老化管理審查過程中還需要現場踏勘以核查評估老化管理活動的實施情況；時限老化分析首先要識別全面的時限老化分析清單，再評價時限老化分析是否能覆蓋核電廠整個運行期間。對于技術過時管理，應識別存在的技術過時問題，處理所有已確定的技術過時問題并持續改進。

5 修訂建議和思考

通過分析HAD103/12-2012 與SSG-48、現行實踐的差異，結合審評監管和經驗、核動力廠的老化管理的核心內容，針對現行《核動力廠老化管理》導則，本文提出的修訂建議和思考如下：

（1）《核動力廠老化管理》導則修訂應以實際可執行為基本原則，借鑒已有的老化管理審評經驗，基于國內外核動力廠老化管理的基本邏輯，應按照老化管理目的、老化管理范圍和對象、老化管理方法、老化管理大綱編制和實施、安全重要SSCs 的全壽期老化管理要求、老化數據收集和記錄保存，對框架結構進行全面優化調整，細化各個章節的內容，重點放在老化管理方法上。

（2）核動力廠老化管理是貫穿于壽期內的設計、建造、調試、運行各階段的，應及早地對核動力廠開展老化管理，建議在導則中明確營運單位應采用合適的方法建立數據庫來保存歷史數據，并記錄關注因素的趨勢和發展過程等，積累相關數據，有利于核動力廠運行趨勢分析。

（3）基于國內已有的老化管理審評經驗，建議在老化管理導則修訂中將老化管理方法分為系統化的老化管理方法，構筑物、系統和設備的范圍界定和對象篩選，老化管理審查，時限老化分析和技術過時管理。

（4）充分借鑒國際良好的老化管理經驗，建議在老化管理導則修訂中明確老化管理范圍界定、對象篩選原則和老化管理審查過程，將老化管理審查分為老化效應及機理識別、確定適用于管理老化的大綱、實際狀態評估和編制老化管理審查報告4 方面內容。

（5）建議在導則中重點關注技術過時管理，新增時限老化分析內容。在導則修訂中補充時限老化分析的物項篩選原則和具體內容，保證構筑物、系統和設備受運行及環境條件長期影響的分析和評價論證在假定的運行期限內是有效的。

全面修訂《核動力廠老化管理》導則，會對核動力廠的設計、制造和建造、調試、運行、檢查、維修、定期安全評價、許可證延續等帶來新的內容，老化管理的核安全監管要求將會變得更全面、更具體、更便于實施。核動力廠老化管理導則的修訂和后續實施，將會顯著提高核電機組的安全運行水平。