风险指引设计助力先进核技术

美国核学会的风险指引、基于性能的原则与政策委员会（RP3C）在其每月举行的实践社区（CoP）系列中举办了另一场演讲。

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背景介绍：RP3C是一个由ANS标准委员会设立并由Steven Krahn担任主席的特殊委员会，旨在为ANS标准委员会提供关于使用风险指引和基于性能方法（RIPB）的指导。CoP是RP3C章程的一部分，包括通过RIPB原则的培训和知识共享来在常规管理和项目流程之外交流想法。实践社区经常被组织用于帮助消除阻碍信息流动的障碍。

演讲者：前RP3C主席N. Prasad Kadambi在5月30日的CoP演讲中开场致辞，简要介绍了委员会及其对超越传统确定性方法的核设计新方法的需求。他还强调，国会在2024年通过《ADVANCE法案》重申并加强了RIPB在核技术有效监管和监督中的必要性，随后他介绍了本月的演讲嘉宾——范德比尔特大学的研究工程师Megan Harkema，她以“风险指引：何时、何地以及如何开始”为主题，重点探讨了在流程最初阶段风险指引设计的含义。

NEERG的SiD框架。

设计中的安全性（SiD）：在深入探讨RIPB的细节之前，Harkema解释了范德比尔特大学核环境工程研究小组（NEERG）的关键作用。她表示，在过去15年中，NEERG通过一种称为“设计中的安全性方法论（SiD）”的流程，将风险与安全分析整合到先进反应堆设计的早期阶段，该方法是该小组于2014年与美国电力研究院（EPRI）合作开发的。除了EPRI，该小组还与商业先进反应堆客户和美国能源部核能办公室合作实施了SiD。

Harkema解释说，SiD的开发旨在帮助满足先进反应堆的安全预期，并避免因意外问题导致的延迟和成本增加，这些问题可能需要设计返工以满足安全要求。SiD通过早期和反复使用过程危害分析（PHA）方法整合安全分析来完成，这允许安全案例的逐步推进，并最终支持定量风险评估。

SiD框架在其流程图中没有明确的起点——这种有意为之的缺失是因为“SiD框架的推进方式取决于设计和环境的具体因素”，Harkema解释道。

然而，这种必要的缺失带来了一个重要问题：何时、何地以及如何在先进反应堆设计中开始使用SiD？

何时开始？简而言之，越早越好。但开始前需要考虑一些因素。由于PHA方法灵活且各不相同，首先需要评估可用于安全分析的资源，以决定使用哪种PHA方法。

这些考虑因素分为两组：团队分析目标和设计成熟度。在目标方面，涉及人员与专业能力、时间考量以及文档需求等基本实际问题。

在设计成熟度方面，则需要考虑危害的广度、定性或定量结果的偏好，以及单因或共因故障识别的偏好。解决这些问题可以为进入SiD流程提供切入点。

数据何来？PHA方法取决于可用的设计和危害信息的数量与性质，而在设计初期，首次开发的先进反应堆的设计数据可能尚未到位。因此，一个重要问题被提出：我们如何获取数据以构建支持PHA的知识库？

Harkema列出了三类来源，帮助设计者“创造性”获取数据以应对这些挑战：类似系统的历史和现代运行经验、科学文献中的典型事故以及现象学数据。她还详细介绍了最佳实践和最有效的方法与工具，以捕获这些数据并筛选其相关性和适用性。

如何开始？在获取数据并评估资源后，Harkema探讨了风险指引流程的实际启动方式。她提供了两个案例研究：熔盐采样系统（MSSS）开发和通用原子公司的快速模块化反应堆（FMR）的初步起始事件（PIE）识别。

这两个项目差异显著。MSSS是一个子系统项目，而通用原子项目则是整个反应堆。前者有丰富的历史背景，后者则没有。两项目的目标和资源也有差异。但SiD流程均成功服务于这两个项目，展示了其灵活性和多功能性。