НП-008-98
(ПБЯ КС-98)

ФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ


ПРАВИЛА ЯДЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ КРИТИЧЕСКИХ СТЕНДОВ

     Дата введения 1999-07-01

Правила ядерной безопасности критических стендов ПБЯ КС-98 разработаны в Научно-техническом центре по ядерной и радиационной безопасности при участии Р.Э.Багдасарова, В.П.Горбунова, В.С.Дикарева, П.Г.Душина, В.А.Литицкого, В.В.Маклакова, Р.В.Никольского, Г.И.Павлова, Д.М.Парфановича, В.А.Петрова, Б.Г.Рязанова, Г.С.Шерашева.

В процессе разработки Правил рассмотрены и учтены замечания ДБЭ и ЧС Минатома РФ, ГНЦ РФ НИИАР, РНЦ КИ, ОНИ ПИЯФ, ОАО "Машзавод", ОКБМ.

УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госатомнадзора России от 31 декабря 1998 г. N 8

Правила выпускаются взамен ПБЯ-02-78.

Настоящие федеральные правила (ПБЯ КС-98) являются нормативным документом, определяющим требования к обеспечению ядерной безопасности при размещении, проектировании, сооружении, эксплуатации и выводе из эксплуатации критических стендов. В правилах изложены технические требования к оборудованию и системам критических стендов, вопросы организации работ, требования к проведению экспериментов, обеспечению безопасности при обращении с ядерным топливом.

     ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем документе использованы следующие термины и определения.

1. Авария на критстенде (КС) - нарушение пределов и (или) условий безопасной эксплуатации критстенда, при котором произошло незапланированное облучение людей или радиационное загрязнение его помещений, окружающей среды, превысившие величины, регламентированные Нормами радиационной безопасности для нормальной эксплуатации.

2. Аварийная защита (АЗ) - устройство СУЗ, предназначенное для осуществления функции безопасности - быстрого автоматического и дистанционного ручного прекращения ядерной цепной реакции деления в активной зоне.

3. Безопасность КС ядерная, радиационная (далее - безопасность КС) - свойство КС при предаварийных ситуациях и авариях ограничивать радиационное воздействие на работников (персонал), население, окружающую среду установленными пределами.

4. Безопасное состояние критсборки - состояние критсборки, при котором эффективный коэффициент размножения нейтронов в ее активной зоне составляет менее 0,98 при взведенных (извлеченных) РО АЗ, в любой момент времени.

5. Временное (оперативное) хранилище ядерного топлива - специально оборудованное место (места), расположенное в помещении критсборки (критсборок), определенное проектом и предназначенное для временного хранения ядерного топлива, предусмотренного принципиальной программой экспериментов.

6. Дополнительная система аварийной защиты (ДС АЗ) - оборудование критстенда, предназначенное для перевода и поддержания критсборки в подкритическом состоянии, когда РО АЗ не перекрывают ее запас реактивности.

7. Загрузочное устройство КС - системы, исполнительные механизмы (ИМ) и устройства критстенда (не входящие в СУЗ), предназначенные для дистанционного изменения реактивности критсборки при наборе критмассы.

8. Запас реактивности критсборки - наибольшая положительная реактивность критсборки, которая реализуется при извлечении всех РО СУЗ и дистанционно перемещаемых экспериментальных устройств для состояния активной зоны с наибольшим значением эффективного коэффициента размножения.

Примечание. Под извлечением (взведением) РО СУЗ понимается такое изменение их положения (состояния), которое приводит к увеличению реактивности.

9. Запроектная авария на КС - авария, вызванная неучитываемыми исходными событиями проектных аварий или сопровождающаяся дополнительными по сравнению с проектными авариями отказами систем безопасности сверх единичного отказа, реализацией ошибочных решений работников (персонала), радиационные последствия которой превышают установленные для проектных аварий пределы.

10. Исполнительный механизм (ИМ) системы, устройства - конструкция (системы, экспериментального, загрузочного устройств), состоящая из рабочего органа, привода и соединительных элементов, предназначенная для управления ядерной реакцией в активной зоне критсборки и проведения экспериментов.

ИМ СУЗ по функциональному назначению подразделяются на:

- ИМ рабочих органов аварийной защиты (ИМ АЗ);

- ИМ рабочих органов регулирования (ИМ АР, ИМ РР);

- ИМ рабочих органов компенсации (ИМ КО).

11. Исходное событие - единичный отказ в системах (элементах) критстенда, внешнее событие или ошибка работника (персонала), которые приводят к нарушению нормальной эксплуатации и могут привести к нарушению пределов и (или) условий безопасной эксплуатации. Исходное событие включает все зависимые отказы, являющиеся его следствием.

12. Канал контроля - совокупность датчиков, линий передачи и средств обработки сигналов и (или) представления параметров, предназначенная для обеспечения контроля в заданном проектом объеме.

13. Канал системы (безопасности) - часть системы, выполняющая в заданном проектом объеме функцию системы (безопасности).

14. Компенсирующий орган (КО) - рабочий орган (РО) СУЗ, предназначенный для компенсации реактивности в активной зоне и (или) приведения критсборки в безопасное состояние.

15. Критическая сборка (критсборка) - часть критстенда, содержащая ядерные материалы в элементах изменяемого состава, расположения и геометрии, которая позволяет осуществлять управляемую ядерную реакцию деления и при незначительном энерговыделении обеспечивает возможность изучения нейтронно-физических характеристик моделируемой активной зоны при варьировании ее параметров.

16. Критический стенд (критстенд, КС) - ядерная установка, включающая критсборку, помещения, комплекс систем, устройств и оборудования с необходимыми работниками (персоналом), предназначенная для проведения экспериментов и управления критсборкой в заданных проектом режимах.

17. Максимальная возможная реактивность КС - максимальная реактивность, которая гипотетически может быть реализована в критсборке при регламентном и нерегламентном комбинировании возможностей и режимов, потенциально допускаемых конструкцией критстенда, включая:

- извлечение всех РО СУЗ и других помещенных в активную зону и (или) отражатель извлекаемых поглотителей;

- включение в работу экспериментальных устройств;

- перестройку замедлителя активной зоны;

- перестройку отражателя;

- оптимальное расположение твэлов при данной загрузке;

- изменение температуры критсборки и (или) давления теплоносителя в ней.

18. Надкритическая цепная ядерная реакция - непреднамеренный процесс деления тяжелых нуклидов в условиях прогрессирующего воспроизводства нейтронов, превышающего их поглощение и утечку (>1).

19. Обращение с ядерным топливом на КС - деятельность, связанная с перегрузкой, транспортированием, хранением и другими операциями с ядерным топливом, которая может быть причиной аварии на КС.

20. Перестройка критсборки - изменение состава, взаимного расположения, размеров элементов активной зоны и (или) отражателя, вплоть до полной замены активной зоны и (или) отражателя, предусмотренное проектом критсборки и обоснованное в ТОБ КС.

21. Помещение критсборки - часть здания (сооружения) КС, предназначенная для размещения критсборки, изолированная от других помещений биологической защитой.

22. Постоянное хранилище ядерного топлива КС - специально оборудованное место хранения ядерного топлива в виде отдельного (изолированного) помещения КС.

23. Предаварийная ситуация на КС - состояние критстенда, характеризующееся нарушением пределов и (или) условий безопасной эксплуатации, не перешедшее в аварию.

24. Пределы безопасной эксплуатации критстенда - установленные проектом значения параметров технологического процесса, отклонения от которых могут привести к аварии.

25. Принцип единичного отказа - принцип, в соответствии с которым система должна выполнять заданные функции при любом требующем ее работы исходном событии и при независимом от исходного события отказе одного любого из активных элементов или пассивных элементов, имеющих механические движущиеся части.

26. Проектная авария на КС - авария, для которой проектом определены исходные события, пути протекания, конечные состояния и радиационные последствия.

27. Рабочий орган (РО) СУЗ - элемент, движением или изменением состояния которого в активной зоне или отражателе критсборки обеспечивается изменение ее реактивности.

По функциональному назначению РО СУЗ подразделяются на РО аварийной защиты (РО АЗ), компенсации (РО КО) и регулирования (РО РР, РО АР).

28. Регулятор СУЗ - устройство СУЗ, предназначенное для автоматического (АР) или ручного (РР) управления реактивностью критсборки.

29. Системы (элементы), важные для безопасности - системы и элементы безопасности, а также системы (элементы) нормальной эксплуатации, отказы которых нарушают нормальную эксплуатацию КС или препятствуют устранению отклонений от нормальной эксплуатации и могут приводить к проектным и запроектным авариям.

30. Система управления и защиты (СУЗ) - совокупность важных для безопасности устройств, предназначенных для контроля интенсивности ядерной реакции (мощности) в активной зоне критсборки, управления и аварийного прекращения ее.

31. Техническое обоснование безопасности КС (ТОБ КС) - документ, содержащий необходимую информацию и обоснования, подтверждающий, что на всех планируемых этапах жизненного цикла критстенда соответствующими проектными решениями, техническими средствами и организационными мерами может быть обеспечена его безопасность.

32. Условия безопасной эксплуатации - установленные проектом минимальные условия по количеству, характеристикам, состоянию работоспособности и условиям технического обслуживания систем (элементов), важных для безопасности, при которых обеспечивается соблюдение пределов безопасной эксплуатации и (или) критериев безопасности.

33. Экспериментальное устройство КС - устройство, приспособление, предназначенное для проведения экспериментальных исследований и воздействующее на нейтронный поток и (или) реактивность критсборки.

34. Эксплуатационные пределы - значения параметров и характеристик состояния систем (элементов) и критстенда в целом, заданных проектом для нормальной эксплуатации.

35. Эксплуатация КС - вся деятельность, направленная на достижение безопасным образом цели, для которой сооружался критстенд, включая пуски, остановки, наборы критмассы, проведение экспериментов, работу с заданным энерговыделением, техническое обслуживание, ремонт и другие операции, которые могут оказать влияние на безопасность.

36. Эксплуатирующая организация КС - организация (юридическое лицо), созданная в соответствии с законодательством Российской Федерации и признанная соответствующим органом управления использованием атомной энергии пригодной эксплуатировать критстенд и осуществлять собственными силами или с привлечением других организаций деятельность по размещению, проектированию, сооружению, эксплуатации и выводу из эксплуатации критстенда, а также деятельность по обращению с ядерными материалами и радиоактивными веществами.

37. Ядерная авария на КС - авария, вызванная надкритической цепной ядерной реакцией в активной зоне или при обращении с ядерным топливом на КС.

38. Ядерно-опасные работы на КС - работы на критстенде, которые могут привести к ядерной аварии.

     1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Правила ядерной безопасности критических стендов (ПБЯ КС-98) (далее - Правила) устанавливают условия и требования к обеспечению ядерной безопасности критических стендов (критстендов), относящиеся к проектным решениям, сооружению, эксплуатации, проведению экспериментов на критстенде.

1.2. Настоящие Правила распространяются на все действующие, сооружаемые и проектируемые в Российской Федерации критстенды независимо от их ведомственной принадлежности и типа.

1.3. Правила разработаны с учетом требований Общих положений обеспечения безопасности исследовательских реакторов (ОПБ ИР-94).

Они учитывают опыт проектирования и эксплуатации критстендов, а также особенности критстендов, отличающие их от исследовательских реакторов, а именно:

- большое разнообразие критических сборок (критсборок);

- практически полная доступность активной зоны критсборки;

- наличие экспериментальных устройств, требующее учета влияния их частей на реактивность критсборки;

- частые перестройки активной зоны или ее замена, необходимые для проведения экспериментальных исследований;

- частые наборы критической массы (критмассы);

- частые пуски и остановки критсборки;

- малые уровни мощности, не требующие специальных систем охлаждения активной зоны и практически не создающие накопления продуктов деления.

1.4. Любая деятельность, связанная с размещением, сооружением, эксплуатацией и выводом из эксплуатации критстендов, должна удовлетворять требованиям нормативных документов, регулирующих ядерную, радиационную, техническую и пожарную безопасность ядерных установок, распространенных на критстенды.

1.5. Эксплуатирующая организация должна обеспечить физическую защиту критстенда, а также учет, контроль и физическую защиту ядерных материалов и радиоактивных веществ.

1.6. Эксплуатирующая организация должна разрабатывать и осуществлять мероприятия по повышению безопасности критстенда.

     2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ КРИТСТЕНДА И СИСТЕМАМ, ВАЖНЫМ ДЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ

 2.1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1.1. Основной технической целью безопасности на всех этапах жизненного цикла критстенда является предотвращение возникновения надкритической цепной ядерной реакции при любых проектных и запроектных исходных событиях на КС, при нарушении контроля и управления ядерной реакцией в активной зоне критсборки, образовании критмассы при перегрузке и обращении с ядерным топливом.

2.1.2. Безопасность критстенда должна обеспечиваться реализацией стратегии глубокоэшелонированной защиты, предусматривающей применение: системы физических барьеров на пути распространения ионизирующего излучения и радиоактивных веществ в окружающую среду, системы технических и организационных мер по защите барьеров и сохранению их эффективности, по защите работников (персонала), населения и окружающей среды.

2.1.3. Физические барьеры должны быть определены в проекте критстенда.