核设施设计建造的重要性和风险防范

核设施设计、建造是核安全管理的重要环节。在核设施设计、建造阶段就需要充分考虑核安全和辐射风险，通过在设计建造过程中融入纵深防御策略、全周期理念、采取多重技术手段以防范风险的外溢。为了规范核设施设计、建造活动，国际原子能机构制定了专门的安全标准^[19]，许多国家在法律文件中对核设施设计、建造活动作出了规定^[20]，还有一些国家颁布了专门的核设施设计、建造安全技术导则^[21]。

（一）核设施设计

核设施设计（design）是指为一个设施及其组成部分制定概念、制订详细计划、设计支持性计算和技术要求的过程和结果^[22]。从体系化角度理解，核设施设计包括设计的目的、理念、原则、管理要求、主要技术要求、电厂总体设计、电厂特定系统设计等内容；^[23]从具体设计对象看，核设施设计包括反应堆堆芯、反应堆冷却剂系统、安全壳结构和安全壳系统、仪器仪表和控制系统、应急电源、支持系统和辅助系统、其他功率转换系统、放射性流出物和放射性废物的处理、燃料装卸和贮存系统、辐射防护等设计^[24]，设计每一个对象时都应该考虑安全的要求。

1.核设施设计的安全目标

对核设施开展安全设计，其目标与国际社会遵循的核能利用基本安全原则、辐射防护要求保持一致。其基本安全目标在于“保护人类和环境免于电离辐射的有害影响”。^[25]具体目标在于通过安全设计“控制对人类的辐射照射和放射性物质向环境的释放”^[26]，“限制可能导致核反应堆堆芯、核链式反应、放射源或任何其他辐射源失控的事件发生的可能性；在发生这类事件的情况下减轻其后果。”^[27]

2.核设施设计的纵深防御策略

在对核设施进行设计时，防止核电厂事故和发生事故情况下减轻事故后果的主要手段是采取纵深防御措施。^[28]纵深防御策略要求在设计时必须提供多重实体屏障^[29]，必须具有保守性，且建造必须是高质量的；必须规定通过固有和专设设施控制核电厂行为；必须规定通过自动启动安全系统对核电厂控制加以补充；必须规定通过系统、结构和部件以及程序来控制超出安全系统能力的故障和偏离正常运行情况过程；必须提供多重手段来确保实现每项基本安全功能，从而确保这些屏障的有效性和减轻任何故障或偏离正常运行情况的后果。^[30]同时，设计必须尽可能地防止一道或多道屏障失效，或者一道屏障因另一道屏障的失效而失效的情况发生，并且运行和维护因失误出现有害后果的可能性。^[31]

3.核设施设计的全周期理念

核设施设计不能只考虑当下，还需要从全周期理念出发在设计时就考虑核设施建造、调试运行、关闭退役以及放射性物质运输、乏核燃料和放射性废物管理等方面的安全问题，提前作出规划安排以确保在核设施运行的整个周期内维持电厂设计的完整性。基于此，对其的具体要求包括：“核电厂安全重要事项的设计必须使得能够对它们进行所需的校准、测试、维护、维修或更换、检查和监测，以确保它们执行其功能的能力及维持它们在设计基准中规定的所有工况中的完整性。”^[32]“必须实施安全重要事项验证计划，以核实核电厂的安全重要事项在其设计寿命期间始终能够在必要时以及在当时发生的主要环境条件下执行预定功能，同时在维护和测试期间适当考虑电厂工况。”^[33]“必须确定核电厂安全重要物项的设计寿命。在设计中必须提供适当的裕度，以便适当考虑相关老化、中子脆化和磨损机理以及与年龄有关的降质可能性，从而确保安全重要物项在其整个设计寿命期间执行其必要安全功能的能力。”^[34]

4.核设施设计的安全管理

核设施设计也需要进行必要的安全管理。这些安全管理要求主要包括：“核电厂建造和（或）运行许可证申请人必须负责确保提交监管机构的设计符合所有适用的安全要求”^[35]；“设计组织必须建立和实施管理系统，以确保在设计过程的所有阶段均考虑并实施为电厂设计所确定的所有安全要求，并确保在最后设计中达到这些要求”^[36]；“营运组织必须建立一个正式的体系，以确保电厂设计在核电厂整个周期内的持续安全性”。^[37]一些文件还要求“为确保核子反应器设施之设计、安装、检测及测试，确实符合核能安全之要求，经营者应聘请监察机构担任监察工作”。^[38](www.xing528.com)

（二）核设施建造

核设施建造（construction）是指为制造和组装设施的部件、实施土建工程、安装部件和设备以及进行有关试验的过程。^[39]核设施建造是将核设施设计现实化的过程，它包括核设施建设管理系统运行、核设施施工活动管理、核设施建造活动监管等具体内容。

1.核设施建造的前提条件

核设施建造应建立在较强的安全保障能力基础之上。这些基础能力具体为：适当的法律和政府基础设施，包括具有明确职责、权限和职能的独立监管机构；已建立的监管框架，包括必要的法规和指南，以确保在施工过程中进行有效的监管；资源丰富且技术胜任的被许可人；所有有关方面都建立了完善的安全文化；具有适当资质和经验的承包商；必要时，为监管机构和被许可方提供技术支持的基础结构。^[40]

2.核设施建造活动的监督管理

核设施建造活动的监督管理指的是监管机构对被许可人、承包商、分包商核设施建造活动实施的监管。其目的不在于免除被许可人确保安全的主要责任，而在于验证被许可方是否符合授权以及活动的规范性。其主要做法是：在建设之前，监管机构应根据施工活动进度，安排资源以确保进行一致且及时的监督；监管机构应实施与被许可人详细说明的施工计划相一致的监督计划；在施工开始之前与被许可方建立稳定的沟通渠道；在施工过程中，应通过与有关人员进行讨论、访谈以及检查程序，对与安全有关的建筑活动进行检查和评估；在施工期间，监管机构应酌情审查、评估和检查建议的设计变更、与设计演示有关的研发计划进度、与详细设计有关的文件；监管机构应要求被许可人采取适当的纠正措施，以纠正不符合项并防止发生安全事件；监管机构应对施工过程中获得的经验教训进行总结。^[41]

3.核设施施工管理系统

“由于核设施建设活动对核设施未来安全有重大影响，因此，应实施涵盖建设活动全过程的综合管理体系，以确保安全问题不是被孤立地处理，而是在建设活动全过程中被考虑。”^[42]这一施工管理系统从主体角度看包括被许可人、施工负责人、承包商等主体的管理责任等；从动态管理过程看，包括管理系统建设、实施、监督测量、评估改进；从技术层面看，包括项目管理、设计信息反馈、接口管理、资源建设等；从方法看，包括安全文化、分级管理方法的应用等。^[43]建设一整套核设施施工管理系统可以从整体角度系统看待核设施建设活动，持续稳定的实现对建造活动的质量控制，确保核设施建造活动规范有序运行。

4.核设施施工活动管理

核设施施工活动管理包括应注意事项、制造与装配、现场施工过程三部分。其中，“一般注意事项”要求施工活动应科学计划、由施工单位对施工过程进行连续管理、确保现场制造和组装的设备能够符合安全和设计要求、设计单位应确保可以使用已建立的流程来构建设计、应确保之前的施工工作不会受到后续施工工作的不利影响等。“制造与装配”要求考虑施工条件、工作和环境条件、对异物的控制、验证和测试活动、收运、储存、维护等活动。现场施工过程要求在施工现场收到物品时进行初步检查，确保物品按订购顺序进行，并且在运输过程中没有遭受损坏；收到物品后，施工组织应进行检查，以确保在接受和使用这些物品之前，满足相关规格要求。在现场进行建筑活动之前，应就有关被许可人和建筑组织的安全与核保安的责任达成协议。应对在制造、安装、检查和测试过程中使用的临时设备加以控制。施工期间现场使用或产生的废料和剩余消耗品应由承包商清除，并在工作完成后以适当方式处置。^[44]