自世界第一個(gè)商業(yè)化核反應(yīng)堆1956年在英格蘭賽拉菲爾德投入使用后，數(shù)以百計(jì)的核電站應(yīng)運(yùn)而生。根據(jù)美國(guó)核能研究所(NEI)的數(shù)據(jù)，截至到 2010年8月，全球共有441個(gè)發(fā)電核反應(yīng)堆，分布在29個(gè)國(guó)家。世界核協(xié)會(huì)的資料顯示，另有15個(gè)國(guó)家的59個(gè)核電站正在興建之中，這些反應(yīng)堆及未來(lái)將開發(fā)的反應(yīng)堆都需要復(fù)雜的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和合格評(píng)定程序作為框架，而這種框架不僅適用于管理核電站的設(shè)計(jì)，還可確保核電站安全可靠運(yùn)行。

       傳統(tǒng)規(guī)劃下標(biāo)準(zhǔn)存差異

        在許多行業(yè)，提高機(jī)械設(shè)備現(xiàn)有部件的使用壽命均比更換新部件更經(jīng)濟(jì)，核電行業(yè)也是一樣。在美國(guó)，核管理委員會(huì)(NRC)按照《原子能法案》可將一項(xiàng)商業(yè)反應(yīng)堆的許可在40年期限的基礎(chǔ)上再延長(zhǎng)20年。根據(jù)NRC的說(shuō)法，當(dāng)初選用40年作為許可期限是出于經(jīng)濟(jì)因素和反壟斷方面的考慮，而非由于技術(shù)上的限制。目前，104個(gè)核電站中，已有80個(gè)申請(qǐng)將運(yùn)行許可期限延長(zhǎng)20年。

        延長(zhǎng)核電站的使用壽命，從成本/效益角度來(lái)看很有意義。同時(shí)，這種做法也使檢驗(yàn)和維護(hù)在核電站運(yùn)行過程中顯得尤為關(guān)鍵，并且有必要采用歷時(shí)幾代的標(biāo)準(zhǔn)。然而，由于基本標(biāo)準(zhǔn)在某種意義上視設(shè)計(jì)不同而定，而且這些標(biāo)準(zhǔn)的高度監(jiān)管性質(zhì)需要法律支撐，所以制訂統(tǒng)一的全球標(biāo)準(zhǔn)框架一直沒有受到監(jiān)管機(jī)構(gòu)戰(zhàn)略的重視。所以，各種標(biāo)準(zhǔn)化方法一直存在著差異。

       在美國(guó)，對(duì)包括沸水堆(BWR)和壓水堆(PWR)的現(xiàn)有堆型，很多標(biāo)準(zhǔn)都由美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)(ASME)會(huì)同地方行業(yè)(包括承包商、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和材料與組件供應(yīng)商)共同制訂的。但法國(guó)決定創(chuàng)立一套單獨(dú)的體系來(lái)編撰核規(guī)范，并于1980年成立了AFCEN(法國(guó)核島設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則協(xié)會(huì))，負(fù)責(zé)制訂獨(dú)立于 ASME流程的標(biāo)準(zhǔn)。與ASME規(guī)范相類似，AFCEN的RCC-M規(guī)范用于監(jiān)管PWR核島機(jī)械組件的設(shè)計(jì)和概念，AFCEN的RSE-M規(guī)范則用于監(jiān)管 PWR核島機(jī)械組件的在役檢查規(guī)則。

       同樣，日本機(jī)械工程師學(xué)會(huì)(JSME)和韓國(guó)電力工業(yè)規(guī)范(KEPIC)也分別為制訂了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

       全球框架加強(qiáng)合作

        鑒于越來(lái)越多的國(guó)家尋求將核電納入其能源范疇及組件供應(yīng)商期待參與多元市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，了解基本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展動(dòng)態(tài)已成為實(shí)現(xiàn)低成本發(fā)展的關(guān)鍵。

       經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)核能局原子能委員會(huì)(NEA)已認(rèn)識(shí)到國(guó)際合作的需求，設(shè)立了多國(guó)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)計(jì)劃(MDEP)，并于2006年召開了第一次會(huì)議。目前，有10個(gè)國(guó)家的核能監(jiān)管機(jī)構(gòu)加入了這一計(jì)劃，其中包括經(jīng)合組織核能機(jī)構(gòu)(NEA)七個(gè)成員國(guó)：加拿大、芬蘭、法國(guó)、日本、韓國(guó)、英國(guó)和美國(guó)，另外還有中國(guó)、俄羅斯和南非。

       貫穿MDEP工作的主導(dǎo)理念是，國(guó)家監(jiān)管機(jī)構(gòu)利用主管機(jī)關(guān)來(lái)負(fù)責(zé)所有發(fā)放許可和監(jiān)管方面的決策。 MDEP的主要目標(biāo)是加強(qiáng)合作，建立基準(zhǔn)監(jiān)管規(guī)范來(lái)提高反應(yīng)堆新設(shè)計(jì)的安全性。由于審核過程是所有國(guó)家發(fā)放許可的必經(jīng)一步，因此加強(qiáng)監(jiān)管機(jī)構(gòu)之間的合作，將利于提高監(jiān)管設(shè)計(jì)審核的效力和效率。

        同時(shí)，MDEP還成立了“規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)工作小組”，其任務(wù)是找出規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)之間的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，并與標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)組織共同促進(jìn)組件設(shè)計(jì)領(lǐng)域監(jiān)管實(shí)踐的融合。MDEP在2010年6月發(fā)布的2009年度報(bào)告中，宣布了該工作組在比較1級(jí)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)方面取得的重大進(jìn)展，包括材料、設(shè)計(jì)、制造、檢查、測(cè)試、過壓保護(hù)以及總體要求。起初，工作重點(diǎn)是壓力容器規(guī)范要求，后來(lái)帶動(dòng)了數(shù)據(jù)庫(kù)的開發(fā)，該數(shù)據(jù)庫(kù)用于識(shí)別 ASME規(guī)范與韓國(guó)、日本以及法國(guó)規(guī)范之間的相同之處和不同之處。項(xiàng)目中計(jì)劃采用ASME規(guī)范作為比較基準(zhǔn)(因?yàn)楸槐容^的規(guī)范是建立在ASME規(guī)范基礎(chǔ)之上的)。

       另外，年度報(bào)告比較后的主要結(jié)論為：目前情況來(lái)看，在壓力邊界規(guī)范的各個(gè)領(lǐng)域都徹底采用國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)不大可行，因?yàn)?a href="/industry/index_11.html" target="_blank">核電站設(shè)計(jì)的范圍及現(xiàn)有的特定國(guó)家建設(shè)慣例、監(jiān)管要求以及采納流程方面均存在很大差異。該報(bào)告指出，要想進(jìn)一步擴(kuò)展工作范圍以便將2、3級(jí)容器、管道、泵和閥門包括在內(nèi)，取決于第1、2階段的成功，取決于將規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一工作擴(kuò)大到壓力邊界組件以外領(lǐng)域所做的努力。報(bào)告最后表明，規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)工作小組可能會(huì)探索新的監(jiān)管方案，允許在新反應(yīng)堆的審批中采用國(guó)外規(guī)范。

      ASME如何應(yīng)對(duì)核能發(fā)展

       ASME最近新成立了一些組織，旨在解決電廠老化以及新建電廠預(yù)期的問題，其中一個(gè)就是核電站老化管理特別工作組，此工作具體任務(wù)包括了解核電站老化管理和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和監(jiān)管等各個(gè)方面的情況，對(duì)第XI卷規(guī)范的修訂進(jìn)行審核、提出建議或起草規(guī)則與要求。而“新建電站行業(yè)實(shí)踐小組”則負(fù)責(zé)考慮新反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)，并根據(jù)設(shè)計(jì)、材料、檢驗(yàn)、可獲得性或文件要求，來(lái)確定所需要的技術(shù)領(lǐng)域/問題或變更。聯(lián)合小組將利用掌握的知識(shí)對(duì)第III卷(建造)和第XI卷(檢驗(yàn))的規(guī)范進(jìn)行適當(dāng)修訂。

       2008年，ASME與美國(guó)核學(xué)會(huì)(ANS)聯(lián)合發(fā)布了“核動(dòng)力設(shè)備用1級(jí)/大型早期釋放頻率概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)”標(biāo)準(zhǔn)。目前正與美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)(ACI)就復(fù)合混凝土和鋼質(zhì)反應(yīng)堆容器、安全殼、儲(chǔ)罐以及組件支撐結(jié)構(gòu)(包括石墨芯支撐)方面展開進(jìn)一步合作。

       在標(biāo)準(zhǔn)制訂方面，ANS也發(fā)布了大量新標(biāo)準(zhǔn)和修訂標(biāo)準(zhǔn)，如ANS-3.5-2009“操作人員訓(xùn)練和檢驗(yàn)用核電廠模擬裝置”、ANS-15.11-2009“研究反應(yīng)堆設(shè)施輻射的防護(hù)”、ANS-8.27-2008“LWR燃料燃耗效益”。

       合格評(píng)定及人才培養(yǎng)

       在確保核電廠(以及基礎(chǔ)組件)的安全性和可靠性方面，標(biāo)準(zhǔn)化固然重要，但合格評(píng)定(即通過一套程序來(lái)驗(yàn)證組件或過程符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn))也舉足輕重。方法之一就是通過第三方檢查的形式來(lái)檢驗(yàn)供應(yīng)商的運(yùn)營(yíng)。

       但是，標(biāo)準(zhǔn)本身在很大程度上屬于技術(shù)貿(mào)易語(yǔ)言，而流暢的語(yǔ)言應(yīng)用是核電廠設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)的重要組成部分。隨著核工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，許多標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)到了開發(fā)正確應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)技能的重要性，并將培訓(xùn)作為其業(yè)務(wù)的組成部分。同時(shí)，信息技術(shù)的進(jìn)步以及其在全球的廣泛傳播，使得這些機(jī)構(gòu)可以方便地通過互聯(lián)網(wǎng)提供培訓(xùn)，在大大降低成本的同時(shí)提高了整體實(shí)用性。

       標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管體系的融合(像MDEP中設(shè)想的那樣)究竟能達(dá)到何種程度，尚不確定。在全球經(jīng)濟(jì)背景下，要更多地依賴于已經(jīng)擁有或?qū)で蠼⒑穗娪?jì)劃的國(guó)家的政治舉措和財(cái)政狀況。但是，曾經(jīng)一段時(shí)間的行業(yè)低迷，會(huì)使核能利用工作抓住機(jī)遇開展最大程度的合作，發(fā)掘最大潛能。