NuScale分享US460小堆风险指引设计

美国核学会的风险指引与性能导向原则及政策委员会（RP3C）在其实践社区（CoP）月度系列活动中举行了另一场专题演讲。前RP3C主席N. Prasad Kadambi以简短的开场介绍了RP3C的职能，并强调需要超越传统确定性方法的核设计新思路。随后，他介绍了本月的主讲人——NuScale公司测试与分析首席工程师、美国核学会标准委员会成员Kent Welter。Welter的演讲主题为《NuScale US460小型模块化反应堆的风险指引与性能导向设计与许可》。

完整网络研讨会链接在此。

背景介绍：RP3C是由美国核学会标准委员会设立并由Steven Krahn主持的特别委员会，旨在为美国核学会标准委员会提供风险指引与性能导向（RIPB）方法的应用指导。CoP是RP3C任务的一部分，包括通过培训和知识共享推广RIPB原则，以便在常规管理和项目流程之外交流思想。实践社区（CoP）常被组织用于打破阻碍信息流动的壁垒。

反应堆设计：Welter首先概述了NuScale的US460小型模块化反应堆设计。该电站采用6台77兆瓦电功率的一体化压水堆，称为NuScale功率模块（NPM）。NPM由一个直径15英尺、长76英尺的包容容器组成，内含堆芯、蒸汽发生器和稳压器。这一设计省去了传统反应堆所需的反应堆冷却剂泵、大口径管道及其他系统。NPM的设计寿命为60年，每18至22个月需更换一次燃料（使用标准轻水堆燃料）。

安全性：Welter强调了NPM在事故情况下无需交流或直流电源、操作员干预或额外水源即可保持堆芯冷却的安全特性。这些特性使得电站的应急规划区（EPZ）可缩小至厂址边界，仅约40至60英亩，远小于传统核电站通常5至10英里的范围。

黑启动能力：在讨论US460的RIPB案例前，Welter解释了NPM独特的“黑启动”能力，即在无电网供电时仍可运行。他提到：“由于反应堆建筑内有多个反应堆且电气互联，即使场外电源失效，电厂仍能持续运行。”他进一步说明，在“孤岛模式”下，一台反应堆将承担全厂负荷，并率先为电网恢复供电。

风险指引设计：Welter简要介绍了NuScale设计的最新进展，包括使其程序语言更符合新近批准的标准ANS-30.3（轻水堆风险指引与性能导向设计）。此外，NuScale引入了一项基于其纵深防御理念的充分性评估，以通过多层次方法预防或减轻事故影响。

性能导向方法：作为ANS-30.3工作组主席，Welter确保NuScale在开发NPM时严格遵循该标准提供的建议和方法。标准中的关键概念之一是建立功能、需求和物理系统的层次结构，从电站、系统、子系统到组件级别。

深入探讨：Welter的演讲（见上述链接）进一步详细分析了NPM和US460的安全设计、NuScale的设计流程及许可状态等内容。