★北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司周飛
關(guān)鍵詞:通用設(shè)計審查;最佳可行技術(shù);合理可行盡量低;產(chǎn)品優(yōu)越性
中國核電進(jìn)入英國新建核電領(lǐng)域,象征著中國從“核電大國”向“核電強(qiáng)國”的轉(zhuǎn)變,意味著中國已從核電技術(shù)輸入國,躋身為核電技術(shù)輸出國,這也是“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變的重大成果,為引領(lǐng)我國企業(yè)抱團(tuán)走出去,以及“一帶一路”戰(zhàn)略的推進(jìn)提供了關(guān)鍵支撐點。
我國自主三代核電技術(shù)華龍一號要想落地英國,需要得到英國核安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)對于該技術(shù)安全性的認(rèn)可。根據(jù)英國核安全監(jiān)管規(guī)定,項目建造前可以直接申請建造許可,或者先開展通用設(shè)計審查再開展廠址執(zhí)照申請。鑒于GDA(Generic Design Assessment,通用設(shè)計審查)有助于降低后續(xù)法律、投資、財務(wù)等風(fēng)險,也有利于核電新技術(shù)路線的技術(shù)問題得以在項目開工前暴露并解決,因此有必要開展通用設(shè)計審查。
1GDA審查內(nèi)容
通用設(shè)計審查,即對新建核反應(yīng)堆非廠址相關(guān)部分的通用安全性和環(huán)境影響進(jìn)行評估,目標(biāo)旨在設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)重要問題并進(jìn)行解決,降低后續(xù)建造階段重大設(shè)計變更帶來的影響。
GDA審查由英國核能監(jiān)管辦公室(Office for Nuclear Regulator,ONR)和英國環(huán)境署(EA)共同負(fù)責(zé),對新建核電堆型(非廠址相關(guān)部分)的核安全、核安保以及環(huán)境影響進(jìn)行審查,其評估獨(dú)立于政府。
審查的方向包括核安全、核安保和環(huán)境三個方面,其中涉及核電DCS系統(tǒng)的審查主要為核安全:
(1)核安全
·由ONR負(fù)責(zé)
·包含21個技術(shù)領(lǐng)域
·審評依據(jù)為“安全評價原則”(Safety Assessment Principle,SAP),以及考慮經(jīng)濟(jì)和社會因素的情況下,核安全的風(fēng)險降低到“合理可行盡量低”(As Low As Reasonably Practicable,ALARP)
(2)核安保
·由ONR負(fù)責(zé)
·審評要求為《核工業(yè)安保要求》(Nuclear Industries Security Regulations,NISP)
(3)環(huán)境
·由EA負(fù)責(zé)
·審評要求為放射性物質(zhì)原則(Radioactive Substances Regulation–Environmental Principles)和最佳可行技術(shù)(Best Available Technique,BAT)
2 GDA審查特點
常規(guī)的安全審評工作主要都是以核安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的規(guī)范化方式。所需遵循的標(biāo)準(zhǔn)是比較清楚的,安審當(dāng)局或是審評機(jī)構(gòu)對于提交的審評報告內(nèi)容要求是規(guī)范化的,有較為明確的形式與內(nèi)容要求。在此方式下,通常按照監(jiān)管機(jī)構(gòu)的規(guī)范化要求和所遵循的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計方案的呈現(xiàn)說明。在滿足標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)及電站設(shè)計規(guī)格的情況下,一般不用對所采取的設(shè)計方案進(jìn)行額外的特別說明。我國的核安全審評、美國NRC、IAEA、TUV等,都可以歸為此類型的審評。
英國ONR在進(jìn)行安全審評時,采取了不同于上述規(guī)范化的目標(biāo)化方式。這主要源于其安全監(jiān)管理念的不同。首先,在英國的法律框架下,確保核安全的法律責(zé)任是該義務(wù)承擔(dān)者,政府僅負(fù)責(zé)通過立法確定的監(jiān)管框架制定核能政策,并不設(shè)定監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)以及做出監(jiān)管決定,監(jiān)管活動由ONR獨(dú)立完成;其次,英國核監(jiān)管的一個主要理念是核安全具有結(jié)合實踐不斷提升的性質(zhì),在進(jìn)行安全審評時將會對是否將風(fēng)險降低到ALARP的水平進(jìn)行評判;最后,英國安審認(rèn)為通過設(shè)置一個寬泛的目標(biāo)和要求,有利于工業(yè)界結(jié)合良好實踐,進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)與創(chuàng)新,并判斷和論證在具體的環(huán)境條件下達(dá)到了最佳的核安全水平。這就使得GDA審查具有了顯著區(qū)別于其他規(guī)范化審評的自身特點,主要體現(xiàn)在:
(1)沒有明確的定量審查標(biāo)準(zhǔn)限值。不同于其他審查,ONR在審查時并不針對具體審評內(nèi)容在事前設(shè)置明確的標(biāo)準(zhǔn)限制,而是要求審評方從證明能夠做到最好、采用最佳技術(shù)、對環(huán)境影響盡可能小來論證設(shè)計的合理可行性。換言之,就是要求結(jié)合最佳實踐,遵照ALARP基本原則,利用BAT方法完成設(shè)計并進(jìn)行論證。
(2)審評文件的編制要求。與我們通常較為熟悉的如PSAR/FSAR不同,英國法規(guī)要求申請方提交的是由一系列文件組成的所謂“安全案例(safety case)”文件。不同于PSAR/FSAR對于文件有規(guī)范性的約束要求,ONR在GDA審評導(dǎo)則中僅對“safety case”文件進(jìn)行了諸如完善性、連續(xù)性、可理解等通用的、非規(guī)范性的要求,而由申請方來決定具體編制方式以展示和證明符合ALARP要求。參考英國實踐經(jīng)驗,一般采用CAE(Claim-Argument-Evidence)模式進(jìn)行“safety case”文件的組織編制。
(3)審評內(nèi)容不僅包含了對“safety case”文件本身所展示的設(shè)計內(nèi)容的審評,還包括了對安全的領(lǐng)導(dǎo)力與管理的評審。在ONR審評準(zhǔn)則SAP中明確提出了實現(xiàn)上述要求的四項原則:領(lǐng)導(dǎo)力、有能力的組織、決策制定、學(xué)習(xí),并在GDA導(dǎo)則中特別針對“safety case”文件質(zhì)量管理提出了稱之為MSQA(Management of Safety and Quality Assurance)的要求。MSQA不僅要求申請方對GDA文件建立相應(yīng)的質(zhì)保與管理程序,還會對具體的文件控制、升版內(nèi)容以及設(shè)計凍結(jié)、變更等進(jìn)行檢查評估,以確保所提交的文件滿足ONR對GDA審查的要求。MSQA檢查貫穿于GDA審查的全過程。
此外,GDA還要進(jìn)行全程的公眾參與,不僅要通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息公開并征求公眾意見,在最后階段還將召開公開的聽證會。這些都造成了GDA審查周期長、投入大、費(fèi)用高的特點。
3 階段劃分
GDA審查分為4個階段,如圖1所示。
圖1GDA審查階段劃分圖
第一階段(大概周期:10個月):準(zhǔn)備階段。主要是完成審評的準(zhǔn)備工作,包括項目組織建立、進(jìn)度與預(yù)算的確定、管理程序編制,以及啟動需要在第二階段完成的PSR報告編寫。
第二階段(大概周期:12個月):總體審查階段。主要是ONR完成PSR報告審查,同時申請方完成第三階段所需提交的建造前安全報告(PCSR)、建造前環(huán)境報告(PCER)和通用核安保報告(GSR)及所引用的參考文件的編制。
第三階段(大概周期:13個月):設(shè)計過程審查。主要是ONR對PCSR、PCER和GSR報告以及申請方提交的支持性參考文件進(jìn)行審查。
第四階段(大概周期:25個月):詳細(xì)評估。主要是ONR對重點領(lǐng)域以及設(shè)計改進(jìn)項開展審查。此階段是項目執(zhí)行過程中工作量與工作難度最大的階段。
上述GDA的4個階段如果從審批的總體角度來看,實際上是按照CAE模式進(jìn)行的一個逐步細(xì)化的過程。第二至第四階段分別對應(yīng)Claim、Argument、Evidence的審查,由于第四階段是對具體證據(jù)進(jìn)行審查,也包括對之前階段不合適的、無法提供足夠證據(jù)支撐的Claim與Argument進(jìn)行修正,因此會涉及大量的文件提交與問題澄清工作。
4 審查原則
執(zhí)照申請方(Requesting Party,RP)需要論述安全風(fēng)險是ALARP,使風(fēng)險降低到ALARP需要應(yīng)用BAT,所使用的技術(shù)認(rèn)為是BAT需要采用良好實踐(Relevant Good Practice,RGP)。
在GDA階段需要提交一系列的“safety case”論證相應(yīng)的安全風(fēng)險,ONR針對Safety Case審查的依據(jù)是SAP和技術(shù)評價導(dǎo)則(Technical Assessment Guides,TAGs)。
4.1 ALARP
在考慮經(jīng)濟(jì)和社會因素的情況下“ALARP”(在GB6249針對核廢物的管理也要采用此原則)是輻射防護(hù)的基本原則,需要應(yīng)用BAT。
RP在“safety case”中提供足夠適用的、可以證明風(fēng)險已經(jīng)降低到ALARP的信息是非常重要的。同時RP需要證明其設(shè)計中采用的技術(shù)已經(jīng)使風(fēng)險降低到ALARP。
通常滿足良好實踐是“safety case”的基本要求,這是因為ONR認(rèn)為相關(guān)良好實踐標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展過程中通??紤]了ALARP要求。因此,在很多情況下,滿足這些標(biāo)準(zhǔn)就足以證明設(shè)計可以滿足UK的法規(guī)要求。
如果相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和良好實踐不足以證明或不完全適用,或者證明起來非常困難,這時,RP有責(zé)任采取風(fēng)險降低的措施,直至能夠向ONR證明,任何額外措施的成本與采取這種措施所降低的風(fēng)險是不成比例的,通常需要采用比選的方法。
圖2合理可行盡量低
4.2 安全評價原則
ONR審評者通過SAP來指導(dǎo)其進(jìn)行評價,SAP中規(guī)定了相關(guān)良好實踐。為了確保與國際要求的一致性,SAP以IAEA安全標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)進(jìn)行評價。
ONR審評者在判斷所推薦設(shè)計的“safety case”的可接受性時會使用SAP。相對于滿足每條原則或針對每條原則進(jìn)行ALARP評價,應(yīng)該優(yōu)先考慮的是實現(xiàn)設(shè)計的總體平衡。
ONR在其SAP中關(guān)于“safety system”部分的第27條(ESS.27)提出針對基于軟件的安全級系統(tǒng),由于其軟件的復(fù)雜性,需要采用“multi-legged”的方式,包括通過產(chǎn)品自身設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)和實踐的一致性說明“產(chǎn)品的優(yōu)越性”(Production Excellent,PE)以及獨(dú)立的第三方執(zhí)行的“獨(dú)立建立信任措施”(Independent Confidence Building Measures, ICBM)審查以使ONR對最終設(shè)計具備足夠的信心。
4.3 技術(shù)評價導(dǎo)則
ONR在TAGs和TIGs(Technical Inspection Guides)中給其監(jiān)管者提供了指導(dǎo),這些則給出了SAP的詳細(xì)解釋以及具體應(yīng)用的指導(dǎo)。SAPs和TAGs是ONR監(jiān)管者用來執(zhí)行“safety case”評價的一套導(dǎo)則,并且用于GDA審查。除小部分外(安保相關(guān)),大部分的TAGs和TIGs在ONR網(wǎng)站上發(fā)布。
TIG主要用于核廠址監(jiān)管者進(jìn)行“License Condition”符合性監(jiān)管。然而,部分TIG導(dǎo)則是與GDA相關(guān)的,特別是NS-INSP-GD-017管理系統(tǒng)與質(zhì)保相關(guān)。
5 審查過程中需重點關(guān)注問題
GDA審查過程的主要載體是文件,在各個審查階段需要編寫安全案例文件。針對案例中標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)的選擇、方案論證是審查過程中需要重點關(guān)注的問題。同時ONR會根據(jù)提交文件的質(zhì)量和溝通交流的效果,來判斷被審評方能否順利完成審評以提升ONR的信心,因此在GDA審查過程中我們需要重點解決以下方面的問題。
5.1 標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)選擇
法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的選擇是由設(shè)計方自己負(fù)責(zé)的,并要向ONR論證其合理性。在具體過程中,有幾個方面是ONR關(guān)注的:不同體系中標(biāo)準(zhǔn)混用的情況需要論證合理性;對某一具體標(biāo)準(zhǔn)是全文遵循還是部分參考,需要嚴(yán)格界定區(qū)分;一旦聲稱,ONR就將對該標(biāo)準(zhǔn)的符合性進(jìn)行嚴(yán)格的實質(zhì)審查。
而在RGP方面,首先必須是要進(jìn)行說明和呈現(xiàn)的;其次是否能作為RGP,ONR有一套核審確認(rèn)的流程,不是所有的良好實踐都能夠作為RGP;再次,ONR會對RGP具體如何反映到具體的設(shè)計方案上進(jìn)行嚴(yán)格審核確認(rèn);最后,在實際的審評過程中,ONR往往鼓勵優(yōu)先考慮良好的實踐。
5.2 方案論證
由于GDA屬于目標(biāo)設(shè)定式的較為寬泛的審評,在審評過程中就導(dǎo)致了不僅需要向ONR說明具體方案,還要向其進(jìn)行方案論證,以及用證據(jù)證明確實能夠滿足設(shè)計需求,達(dá)到設(shè)計目標(biāo)。同時,如果需要對設(shè)計方案進(jìn)行變更,往往需要進(jìn)行多種不同方案的比選,從ALARP角度進(jìn)行論證進(jìn)而選出最佳方案。為了能夠滿足上述要求,通常采用CAE的模式進(jìn)行方案的論證說明。而一旦將Claim提交ONR,ONR就將開始實質(zhì)審查(很多技術(shù)性審查,ONR將交由其技術(shù)咨詢承包商完成)。
在審評過程中,應(yīng)盡量避免出現(xiàn)以下情況:(1)Claim提交的隨意與不嚴(yán)謹(jǐn);(2)不能很好進(jìn)行How/Why的論證;(3)不能提交有限的證據(jù)形成閉環(huán)。這些問題會導(dǎo)致在具體方案的審評上出現(xiàn)反復(fù),評審問題難以得到關(guān)閉。
5.3 PE的論證
在編著“PE”報告時,一般會將“PE”分為“產(chǎn)品PE”與“應(yīng)用系統(tǒng)PE”,分別對應(yīng)于DCS產(chǎn)品以及應(yīng)用系統(tǒng)。除新開發(fā)的產(chǎn)品和系統(tǒng)外,各產(chǎn)品及應(yīng)用系統(tǒng)均需編制相應(yīng)的“PE”報告,各“PE”報告通常按照CAE模式進(jìn)行具體說明論證。在PE審查過程中,ONR會派人到現(xiàn)場進(jìn)行證據(jù)檢查,涉及從需求到最終實現(xiàn)全過程的證據(jù)鏈審查。
PE論證展示屬于GDA特殊審查要求與形式,由于ICBM的實質(zhì)工作需要在廠址階段開展,因此ONR在GDA中對“PE”尤其關(guān)注。ONR認(rèn)為任何一個平臺或者應(yīng)用系統(tǒng)都不是完美的,RP在編寫PE時需要主動識別偏差項(Gap)并制定相應(yīng)的補(bǔ)償措施和執(zhí)行計劃。
5.4 文件質(zhì)量
安全審評的主要對象是文件,ONR非常重視文件的質(zhì)量,并實施嚴(yán)格的文件質(zhì)量控制程序。除對文件出版計劃完成的及時性,文件內(nèi)容的嚴(yán)謹(jǐn)程度、一致性,以及水平展開方面有很高的要求。
文件質(zhì)量的要求有一整套質(zhì)保程序進(jìn)行規(guī)范,并有質(zhì)保人員監(jiān)督落實。同時,如果ONR審評官在審評過程中發(fā)現(xiàn)文件質(zhì)量方面存在問題,也有相應(yīng)的反饋與上報機(jī)制。質(zhì)量水平不能達(dá)到要求、沒有改進(jìn)趨勢,除了通過管理手段進(jìn)行警示外,受文件影響的審評問題將無法關(guān)閉甚至可能上升級別,最嚴(yán)重可能會造成ONR所謂的信心缺失而無法順利通過審評。
在GDA審查過程中,RP提交給ONR的文件需要避免低級錯誤、描述不清以及承諾項未及時落實到對應(yīng)文件中等問題。
5.5 溝通交流
在審評過程中,ONR也非常關(guān)注與相關(guān)方的交流。ONR提倡一種互動式的評審過程,除日常郵件溝通外,在具體技術(shù)層面還設(shè)置有Workshop、Level3、Level4等不同的對話會議?;旧厦恳粋€ONR關(guān)注的問題都要通過會議方式進(jìn)行討論澄清,包括進(jìn)行監(jiān)管期望說明、問題澄清、具體方案對話、最終結(jié)論等。因此,GDA的審評對話相對較為頻繁,高峰時期可能每周一次甚至多次會議。每次會議結(jié)束后,都要對會議效果進(jìn)行評價打分,評價內(nèi)容包括會議設(shè)施,如視頻會時網(wǎng)絡(luò)情況、聲音效果、各方參與程度、是否解決了問題達(dá)到目標(biāo)、會議時間控制(遲到、超時)等多個方面,評價結(jié)果將作為重要的一個方面納入項目質(zhì)保與審評狀態(tài)評價。
通常而言,會議溝通效果較好的情況下,具體問題的解決與文件出版都將較為順利;否則,ONR很可能反饋對此問題解決信息不足,技術(shù)問題可能將繼續(xù)擴(kuò)大甚至引出新的問題。
在上述情況下,要想取得好的會議效果,還是有較大難度的,不僅需要對技術(shù)問題有透徹的理解與應(yīng)對準(zhǔn)備,還需要精心進(jìn)行會前準(zhǔn)備與會后總結(jié),因此也會占用很大一部分的工作量。
5.6 信心問題
由于GDA采用的是廣泛目標(biāo)式的審評,面對核電站復(fù)雜的設(shè)計,就決定了在具體審評時主要審查的是設(shè)計原則、方法,而對具體的證據(jù)的評判、驗證往往是抽樣式的。因此,ONR對于GDA的定位,明確表述為是ONR有信心認(rèn)為該設(shè)計具備了在英國進(jìn)行廠址工作的條件,設(shè)計認(rèn)可證書(Design Acceptance Confirmation,DAC)的頒發(fā)不等同于廠址執(zhí)照的取得。在具體審評過程中,ONR審評官提到最多的一個詞就是信心(confidence)。如果對話交流有效、文件質(zhì)量高,則會表示滿意,對被審評方有信心,審評問題也將很快關(guān)閉。反之,則會提出沒有信心關(guān)閉某項問題或是結(jié)束某領(lǐng)域的審查,具體審評中則會不斷進(jìn)行問題追問以及要求進(jìn)行充分的證據(jù)展示,甚至可能發(fā)散式地擴(kuò)大問題范圍。
6 結(jié)論
本文對GDA審查內(nèi)容、審查特點、審查原則進(jìn)行了系統(tǒng)性梳理和總結(jié),同時對審查過程中的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)選擇、“safety cases”論證、應(yīng)用系統(tǒng)PE和產(chǎn)品PE論證、文件質(zhì)量、溝通交流和信心問題等ONR非常關(guān)注的事項進(jìn)行了總結(jié),為后續(xù)國內(nèi)核電DCS企業(yè)出口提供了經(jīng)驗反饋。
作者簡介:
周 飛(1980-),男,安徽泗縣人,高級工程師,碩士,現(xiàn)就職于北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司,主要從事核電站安全級數(shù)字化控制保護(hù)系統(tǒng)的研究。
參考文獻(xiàn):
[1] 諶登華, 姜宏, 張翔宇, 等. 英國通用設(shè)計審查(GDA)初探[J]. 核安全, 2017, 16 (02) : 42 - 49.
[2] 毛 慶, 方亮. 英國核電通用設(shè)計審查特色與實踐[J]. 核安全, 2023, 22 (1) : 16 - 22.
[3] Office for Nuclear Regulation. Nuclear Safety Technical Assessment Guide: The Purpose, Scope, and Content of SCs [EB/OL]. NSTAST-GD-051, Revision 6. (2019-12-01)
[4] Office for Nuclear Regulation. Nuclear Safety Technical Assessment Guide: COMPUTER BASED SAFETY SYSTEMS[]. NS-TASTGD-046, Revision 3
[5] BAT. Reference Documents(BREFs) [EB/OL]. European Committee, 2021.
[6] General Nuclear System Limited. Pre-Construction Environmental Report Chapter 3 Demonstration of BAT, Rev001 [EB/OL].
[7] General Nuclear System Limited. Pre-Construction Safety Report Chapter 33 ALARP Evaluation, Rev001[EB/OL].
摘自《自動化博覽》2025年5月刊






案例頻道