[02/03/2009] Атомный надзор в США: основные черты и особенности
А.М.Букринский, заслуженный энергетик России
Атомный надзор в США от имени государства осуществляет Комиссия по ядерному регулированию США (NRC). Она была создана в 1974 году в результате разделения существовавшей с 1946 года Комиссии по атомной энергии на две государственные структуры - одну, способствующую развитию и использованию атомной энергии (в настоящее время - Департамент Энергетики, DOE), и другую, регулирующую и контролирующую безопасность её применения - NRC. Необходимость этого разделения была обусловлена переходом использования атомной энергии от стадии исследований и освоения новых технологий к стадии её коммерческого применения.
Атомный надзор в США от имени государства осуществляет Комиссия по ядерному регулированию США (NRC). Она была создана в 1974 году в результате разделения существовавшей с 1946 года Комиссии по атомной энергии на две государственные структуры - одну, способствующую развитию и использованию атомной энергии (в настоящее время - Департамент Энергетики, DOE), и другую, регулирующую и контролирующую безопасность её применения - NRC. Необходимость этого разделения была обусловлена переходом использования атомной энергии от стадии исследований и освоения новых технологий к стадии её коммерческого применения.
Комиссия по ядерному регулированию США является одной из наиболее опытных и давно стабильно работающих государственных структур, регулирующих безопасное использование атомной энергии. Опыт NRC постоянно изучается и используется многими странами, развивающими использование атомной энергии, в том числе и Россией. Однако до сих пор в России основной интерес проявлялся к требованиям по обеспечению безопасности объектов использования атомной энергии и, прежде всего, атомных электростанций, к процедурам лицензирования, содержанию документов, обосновывающих ядерную и радиационную безопасность, и их экспертизе. В России хорошо известны такие регулирующие документы NRC как проектные критерии [1], требования по обеспечению качества [2], руководство 1.70 с рекомендациями к содержанию отчета по обоснованию безопасности [3], и стандартный план экспертизы NUREG-800 [4] и некоторые другие. Вопросы, связанные с надзорной деятельностью NRC, и особенно с надзором при строительстве, менее известны в России. Вместе с тем эти вопросы представляют большой интерес, особенно в связи с большой программой строительства атомных станций, принятой в России.
Вопросам надзорной деятельности NRC уделяет огромное внимание. Это одно из главных направлений стратегического плана деятельности NRC [5]. Этим вопросам посвящено большое количество регулирующих документов NRC. Одним из главных документов по этому направлению является Руководство по инспекциям. Только содержание этого руководства занимает 44 страницы текста [6]. Это огромный набор детально проработанных документов, регламентирующих каждый шаг инспекторов NRC, начиная от политики инспекций и кончая детальными инспекционными процедурами.
Вопросы строительного надзора тесно связаны с принятыми в США лицензионными процедурами, которые после 1989 года существенно изменились. Поэтому, для того, чтобы разобраться в особенностях надзорной деятельности NRC, необходимо, хотя бы вкратце, рассмотреть действующие в настоящее время в США процедуры лицензирования [1]. 1. Лицензирование в США
Действующие в США лицензионные процедуры установлены в главном нормативном документе NRC, требования которого обязательны для исполнения, - Своде положений по федеральному регулированию (CFR) [7]. Процедуры лицензирования, применявшиеся в отношении 104 энергетических реакторов атомных электростанций, эксплуатируемых в настоящее время в США, представлены в части 50 этого документа. Это хорошо известная двухступенчатая процедура, когда первоначально заявитель запрашивает разрешение на строительство, обосновывая свое заявление Предварительным отчетом по анализу безопасности (PSAR), разработанным в соответствии с рекомендациями руководства 1.70, наряду с представлением других документов, а после завершения строительства получает лицензию на эксплуатацию, представляя в NRC для обоснования безопасности Окончательный отчет по анализу безопасности (FSAR). Подобная процедура до сих пор применяется в странах, развивающих атомную энергетику, в том числе и в России.
В 1989 году NRC была принята усовершенствованная процедура лицензирования, которая нашла отражение в части 52 CFR. Эта процедура предусматривает выдачу одной, комбинированной лицензии (COL), разрешающей строительство и эксплуатацию атомной электростанции. Однако до начала эксплуатации атомной электростанции, построенной по такой лицензии, она должна пройти полную серию инспекций, испытаний и анализов и подтвердить установленные приемочные критерии. Весь набор таких инспекций, испытаний, анализов и приемочных критериев сокращенно обозначается ITAAC (Inspections, Tests, Analyses, and Acceptance Criteria). Он должен быть установлен в проекте станции и подтвержден NRC при экспертизе в процессе лицензирования.
Лицензионные процедуры согласно части 52 CFR предусматривают еще две возможности. Может быть выбрана площадка для будущего строительства атомной электростанции в отрыве от самого строительства и получено на неё, так называемое, раннее разрешение (ESP). Также независимо от строительства и конкретной площадки может быть рассмотрен и сертифицирован NRC стандартный проект станции.
И площадка, на которую получено раннее разрешение, и сертифицированный проект станции могут быть в дальнейшем использованы для строительства АЭС по комбинированной лицензии.
Сертификация стандартного проекта станции осуществляется в виде правил, которые вносятся в качестве приложения в CFR. В настоящее время уже имеется 4-ре таких приложения для 4-х типов новых реакторов. Часть приложений зарезервирована для будущих реакторов.
На сертифицированный проект разрабатывается специальная документация, так называемый, документ для контроля проекта (DCD), содержащий информацию на двух уровнях. Один из них сертифицируется и не должен в дальнейшем изменяться, хотя такие изменения возможны по определенной процедуре. Второй - не сертифицируется и может корректироваться в процессе последующего строительства более просто. В сертифицируемой части проектной документации для каждой системы, важной для безопасности, устанавливается указанный выше набор инспекций, испытаний, анализов и приемочных критериев (ITAAC).
Если для получения комбинированной лицензии на строительство и эксплуатацию АЭС используется проект станции, не имеющий сертификата, то в окончательном отчете по анализу безопасности (FSAR), который в этом случае необходим, должен содержаться такой же объем информации в отношении ITAAC, как и в сертифицированном проекте.
2. Политика и организация инспекционной деятельности NRC
Проведение инспекций на поднадзорных предприятиях составляет одно из основных направлений деятельности NRC. Такие инспекции, или надзор проводятся как при строительстве объектов использования атомной энергии, так и при их эксплуатации. Объем и частота инспекций зависят от потенциальной опасности контролируемых объектов. Так, для атомных электростанций специалисты NRC проводят от 10 до 25 плановых инспекций на каждой станции и всего несколько инспекций на предприятиях топливного цикла, а на небольших медицинских или исследовательских установках – одну инспекцию за несколько лет.
Основу инспекционной политики NRC составляет принцип, именуемый в России принципом разграничения ответственности: владелец лицензии – лицензиат несет всю полноту ответственности за безопасность осуществляемой им деятельности и сохранность ядерных установок и материалов, используемых для этой деятельности. NRC обеспечивает, чтобы лицензиат должным образом исполнял обязанности, вытекающие из этой ответственности.
Так как указанная безопасность и сохранность ядерных установок и материалов обеспечиваются надлежащими проектом, изготовлением, строительством, испытаниями, другими контрольными операциями и ответственным управленческим надзором лицензиата, то программа инспекций NRC должна обеспечивать оценку того, как с выполнением этих задач справляется лицензиат.
При этом применяется метод выборочного контроля с акцентированием внимания на наиболее важных для безопасности областях. Для этого используются подходы, ориентированные на риск и на конечный результат.
Инспекции NRC не могут заменять инспекции или другие контрольные операции, которые в полном объеме обязан проводить лицензиат, в том числе, и в отношении всех своих подрядчиков. Задача инспекторов NRC – проверить, как лицензиат с этим справляется, и применять санкции в случае необходимости.
Программа инспекций NRC реализуется инспекторами – резидентами, постоянно находящимися на площадках объектов, специалистами региональных инспекций и центрального офиса, а также специальными командами инспекторов, ориентированными на решение специальных задач или возможных проблем.
В последние годы в связи с возрастанием лицензионной деятельности на основе новых подходов растет численность персонала NRC. В настоящее время в NRC занято около 3700 сотрудников. Из них примерно третья часть работает в 4-х региональных инспекциях и непосредственно на площадках. Довольно значительная часть надзорно-регулирующей деятельности в США осуществляется штатами по соглашениям с NRC. Таких штатов сейчас 34, они известны как «Штаты на соглашении». В их ведение переданы некоторые виды радиоактивных материалов. По этим материалам указанными штатами выдано около 80% (17600) из общего числа выданных лицензий.
Еще одна важная особенность инспекционной деятельности NRC при лицензировании на основе новых подходов состоит в том, что такая деятельность начинается еще до выдачи соответствующих лицензий или разрешений, и даже до подачи заявления на получение лицензии или разрешения. Будущий заявитель информирует NRC о намерении подать заявление на получение лицензии или разрешения и о планах его подготовки и инспекторы NRC приступают к контролю качества этой деятельности.
3. Надзор при строительстве
В связи с введением новых лицензионных подходов разработаны новые разделы Руководства по инспекциям. В них учтен опыт инспектирования при строительстве в прежние годы и особенности новых подходов к лицензированию. Это следующие программы инспекций при строительстве: - Раннее разрешение на площадку (ERL) [8].
- Инспекции до выдачи комбинированной лицензии (COL) [9].
- Инспекции ITAAC [10].
- Инспекции, не связанные с ITAAC [11].
- Инспекции поставщиков [12].
- Сертификация проекта [13].
На рис.1 показана приведенная в [14] примерная схема организации надзора при строительстве ядерных установок, относящихся к ведению подразделения регулирования ядерных реакторов (NRR) Центрального офиса NRC.
Как видно из представленной схемы, строительный надзор на площадке обеспечивается регионом, который назначен ведущим. Ведущий регион формирует управление строительным надзором на площадке из шести человек, трое из которых возглавляют специализированные группы технических экспертов и инспекторов, направляемых на площадку из регионов и центрального офиса. Эти группы охватывают все виды систем, конструкций и компонентов (SSC), важных для безопасности, подлежащих контролю. Ведущему региону оказывает поддержку подразделение NRR, которое образует две команды – для проведения аудиторских проверок на площадке и оказания технической помощи специализированным группам. В эти команды могут включаться специалисты из других регионов. В составе управления строительным надзором на площадке имеется планировщик, который отвечает за координацию всей деятельности по осуществлению надзора и увязку её с планами всех работ по строительству ядерной установки, планируемых и осуществляемых заявителем или обладателем лицензии со своими подрядчиками. Рис.1. Схема организации NRC строительного надзора Важную роль в этой деятельности играет созданная NRC Информационно-управленческая система программ строительных инспекций (Construction Inspection Program Information Management System, CIPIMS). Это специализированная компьютерная система, позволяющая собирать и обрабатывать информацию по инспекциям, интегрированная с планами строительных работ лицензиата, что обеспечивает возможность согласованного системного подхода к координации и планированию всей инспекционной деятельности. На рис.2 представлена блок-схема рабочего планирования инспекций с помощью системы CIPIMS применительно к инспекциям, связанным с ITAAC в соответствии с разделом 2503 [10] руководства по инспекциям. Рис.2. Блок-схема процесса планирования инспекций
Как можно видеть из этой блок-схемы, в процессе планирования инспекций используется метод, именуемый SAYGO. Это сокращение выражения “sign-as-you-go”, которое можно перевести как «отметка (знак) по ходу дела». Этот метод состоит в предварительной проверке того, насколько та или иная деятельность осуществляется в соответствии с установленными лицензиатом процедурами, обеспечивающими выполнение правил, стандартов и требований NRC, а также насколько лицензиат обеспечивает контроль и качество этой деятельности. Если признается, что эта деятельность осуществляется удовлетворительно, то ставится отметка «sign-off» и количество инспекций в этой области снижается. По итогам определения приемлемости ITAAC, кроме внесения информации в систему CIPIMS и подготовки отчета по инспекциям, направляется извещение в Федеральный регистр (Federal Register Notice, FRN) Схема организации строительного надзора, представленная на рис 1, как указывалось выше, взята из документа NRC [14], который был издан в 2004 году. С тех пор в структуре и деятельности NRC произошли некоторые изменения, связанные с возросшим объемом лицензирования новых реакторов и еще большим объемом такой деятельности, ожидаемой в будущем. При этом, в отношении действующих станций также возрастает объем деятельности, связанной с возобновлением лицензий на дополнительный срок службы и с выводом из эксплуатации. В связи с этим в NRC в 2007 году было создано новое подразделение NRO – Office of New Reactors для работы с новыми реакторами. Теперь при организации строительного надзора по новым реакторам роль руководителя вместо NRR, указанного на рис.1, выполняет подразделение NRO, а в качестве ведущего региона на постоянной основе определен регион II. Строительный надзор является объектом периодической оценки достигаемых результатов. Её целью, как сказано в руководстве по таким оценкам [15], является установление прозрачного и предсказуемого процесса, объективно оценивающего строительную деятельность лицензиата, включая всех его подрядчиков и поставщиков, и эффективность его собственных надзорных усилий и усилий по обеспечению качества, связанных со строительством. Периодическая оценка имеет полугодовой цикл повторяемости и включает три основных составляющих: текущую оценку, квартальную оценку и полугодовой обзор результатов работы (Semiannual Performance Review, SPR). По итогам оценок могут предприниматься различные действия, такие как корректировка планов инспекций, подготовка писем по выявленным отступлениям, проведение совещаний. В случае необходимости могут также применяться санкции. Все это детально регламентировано в соответствующих инструкциях Руководства по инспекциям, а также в специальной таблице ответных действий при строительстве (Construction Response Table, CRT). Эта таблица предусматривает не только ответные действия персонала NRC на выявленные отступления, но и лицензиата, ответные действия которого должны быть первыми. Для начала неплановых ответных действий персонала NRC необходимо превышение определенного оценочного порога. Комплексная схема строительного надзора представлена на рис.3. На схеме, представленной на рис.3, упоминается система ADAMS - Agencywide Documents Access and Management System. Это информационная система, обеспечивающая базу данных по всем публично доступным документам NRC. Рис.3. Комплексная схема строительного надзораСтроительный надзор охватывает собственно строительство, программы эксплуатации, предпусковые и пусковые испытания, техническое подтверждение проектных решений, готовность станции к эксплуатации, а также готовность перехода к эксплуатационному надзору, который именуется в документах NRC процессом реакторного надзора (Reactor Oversight Process, ROP). Этому процессу посвящено большое количество разделов в Руководстве по инспекциям. Его основные особенности рассмотрены ниже.
4. Надзор при эксплуатации
Надзор при эксплуатации, или процесс реакторного надзора начинается после того, как выдана лицензия на эксплуатацию, положительно завершены программы инспекций для предпусковой фазы и подтверждена готовность станции к эксплуатации. Программа инспекций для пусковой фазы может продолжаться и на начальной стадии эксплуатации. Основное руководство для процесса реакторного надзора представлено в разделах Руководства по инспекциям [16], [17] и 18].
Центральной фигурой надзора при эксплуатации является инспектор-резидент, постоянно находящийся на станции. Их количество должно быть не менее двух на каждой площадке. Они непрерывно отслеживают деятельность эксплуатирующей организации по обеспечению безопасности, сосредотачивая внимание на наиболее важных вопросах. Периодически проводятся плановые инспекции бригадами региональных инспекторов, которые, как правило, являются целевыми и посвящены таким вопросам как пожарная безопасность, радиационная защита, аварийное планирование, периодические испытания станционного оборудования и т.п. Внеплановые, дополнительные инспекции могут проводиться при возникновении каких либо проблем или событий.
Идеологическую основу построения процесса реакторного надзора составляет структура факторов влияния на безопасность, представленная на рис.4. Как видно из рис.4, факторы влияния на безопасность разделены на две группы. В первую группу входят семь ключевых факторов безопасности, которые в документации NRC именуются «краеугольными камнями (cornerstones)». Во вторую группу входят факторы широкого влияния, именуемые в документации NRC «cross-cutting areas». Эти факторы оказывают влияние на все факторы первой группы. Сюда входят составляющие культуры безопасности, благоприятная для безопасности рабочая обстановка, а также эффективность выявления и решения проблем лицензиатом.
Так же как и при строительном надзоре в процессе реакторного надзора проводятся периодические оценки его результатов. Здесь используется годовой цикл периодических оценок. Однако также проводятся промежуточные оценки – квартальные и полугодовые. Для оценок используются результаты инспекций и данные по показателям состояния (performance indicators) ключевых факторов безопасности. Рис 4. Структура факторов, влияющих на безопасность Для оценки состояния ключевых факторов безопасности используются значения представляемых ежеквартально лицензиатом показателей состояния и итоги инспекций. Для принятия решений по результатам оценок ключевых факторов вводятся определенные пороговые значения, обозначаемые цветным кодом.
Зеленым кодом обозначается увдовлетворительное состояние ключевого фактора безопасности, не требующего принятия каких либо корректирующих мер.
Белый код применяется, когда работа лицензиата выходит за рамки нормального диапазона, но ключевой фактор все еще сохраняет минимальный запас безопасности.
Желтый код указывает на значительные отклонения в работе лицензиата, при котором ключевой фактор характеризуется значительным снижением запасов безопасности.
Красный код характеризуется значительным повышением риска повреждения активной зоны и неприемлемым снижением запасов безопасности.
В зависимости от полученных пороговых значений предпринимаются соответствующие корректирующие меры. На рис 5 приставлена схема процесса реакторного надзора. Его важнейшим элементом является приведенная ниже в таблице Матрица действий. Рис 5. Схема процесса реакторного надзора
МАТРИЦА ДЕЙСТВИЙ Представленная матрица предусматривает действия, как лицензиата, так и регулятора, их взаимодействие на разных уровнях, а также совещания для рассмотрения и решения вопросов, в том числе и с участием общественности.
Практически всегда после годового периода деятельности на основе оценок, представленных в специальном письме проводится рабочее совещание Агентства (в документации NRC оно именуется Agency Action Review Meeting –AARM) под председательством Исполнительного директора или назначенного им лица. В этом совещании участвуют высшие должностные лица NRC и на нем, как видно из представленной матрицы действий, принимаются самые серьезные решения. В некоторых случаях требуется привлечение Комиссионеров.
5. Вместо заключения
Обычно после подобного обзора в заключении следовало хотя бы кратко сопоставить представленную информацию с тем, что есть у нас. Но, к сожалению, сопоставлять не с чем. Поразительно, как при таком положении вещей можно строить гигантские планы развития атомной энергетики - этой самой опасной технологии, требующей такого контроля и надзора, который описан в представленном обзоре. Необходимо безотлагательно приступить к разработке подобной системы в России, используя опыт NRC, на который затрачено много усилий и десятков лет и который продолжает совершенствоваться. Для этого без всяких надуманных конкурсов в НТЦ ЯРБ, как специализированную организацию научно-технической поддержки регулирующего органа, необходимо привлечь знающих английский язык молодых людей и поручить им это дело, наладив соответствующее сотрудничество с NRC. Литература
1. US Code of federal regulations (CFR), Energy, title 10, part 50, Appendix A, General Design Criteria for Nuclear Power Plants. 2. US Code of federal regulations (CFR), Energy, title 10, part 50, Appendix B, Quality Assurance Criteria for Nuclear Power Plants and Fuel Reprocessing Plants. 3. US Nuclear Regulatory Commission, RG 1.70, "Standard Format and Content of Safety Analysis Reports for Nuclear Power Plants," Rev. 3, November 1978. 4. US Nuclear Regulatory Commission, NUREG-0800, "Standard Review Plan for the Review of Safety Analysis Reports for Nuclear Power Plants," 1981, 1984, 1987and 2007. 5. US Nuclear Regulatory Commission, NRC Strategic Plan 2008-20013, (NUREG-1614, Vol. 4), 2008.
6. US Nuclear Regulatory Commission, Inspection Manual Table of Contents, 2009. 7. US Code of federal regulations (CFR), Energy, title 10, parts 1-199 [2]. 8. US Nuclear Regulatory Commission, Inspection Manual Chapter 2501, "Early Site Permits (ESP)", 2007. 9. US Nuclear Regulatory Commission, Inspection Manual Chapter 2502, "Pre-Combined License (Pre-COL) Phase", 2007. 10. US Nuclear Regulatory Commission, Inspection Manual Chapter 2503, “Inspection of Inspection, Tests, Analyses and Acceptance Criteria (ITAAC)”, 2007. 11. US Nuclear Regulatory Commission, Inspection Manual Chapter 2504, "Non-ITAAC Inspections", 2007. 12. US Nuclear Regulatory Commission, Inspection Manual Chapter 2507,Vendor Inspections, 2007. 13. US Nuclear Regulatory Commission, Inspection Manual Chapter 2508, Design Certification, 2007. 14. US Nuclear Regulatory Commission, NUREG-1789, “10 CFR Part 52 Construction Inspection Program Framework Document”, 2004. 15. US Nuclear Regulatory Commission, Inspection Manual Chapter 2505, periodic assessment of construction inspection program results, 2008. 16. US Nuclear Regulatory Commission, Inspection Manual Chapter 2515, light-water reactor inspection program—operations phase, 2008. 17. US Nuclear Regulatory Commission, Inspection Manual Chapter 0308, reactor oversight process (rop) basis document, 2007. 18. US Nuclear Regulatory Commission, Inspection Manual Chapter 0305, operating reactor assessment program, 2007
[1] Поскольку для автора ближе всего вопросы, связанные с атомными электростанциями, то все последующее рассмотрение проводится в основном применительно к таким станциям, хотя в большинстве случаев все изложенное относится и к другим объектам использования атомной энергии. [2] Этот документ NRC, также как и Руководство по инспекциям, постоянно обновляется, поэтому датировать можно только его разделы.
|