NB/T 20461-2017
基本信息
标准号： NB/T 20461-2017
中文名称：压水堆乏燃料干法贮存设施设计准则
标准类别：能源标准(NB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
NB/T 20461-2017.Design criteria of spent fuel dry storage installation for pressurized water reactor.
1范围
NB/T 20461规定了压水堆乏燃料干法贮存设施内系统、设备及构筑物的设计准则。
NB/T 20461适用于核电厂场内或场外的压水堆乏燃料干法中间贮存设施的设计。其他类型的乏燃料干法贮存设施的设计也可参考本标准。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 6249核动力厂 环境辐射防护规定
GB 18871电离辐射防护 与辐射源安全基本标准
GB 50016建筑设计防 火规范
GB 50140建筑灭火 器配置设计规范
NB/T 20462压水堆乏燃料干法贮存设施热工分析
NB/T 20463压水堆乏燃料转运与干法贮存设施物项分级一
HAD 301/02乏燃料贮存设施的设计
HAD 301/03乏燃料贮存 设施的运行
HAD 301/04燃料 贮存设施的安全评价
HAD 501/02核设施实物保护
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1乏燃料 spent fuel
在乏燃料贮存设施中进行操作、贮存、回取和监测活动时不再拆开的一组燃料元件。
注:可包括控制棒组件等相关组件
3.2破损乏燃料damaged spent fuel
包壳完整性失效的乏燃料
3.3乏燃料单元spent fuel unit
为乏燃料提供放射性物质包容边界的密封容器及乏燃料组成的最小设备单元的统称。
1范围
NB/T 20461规定了压水堆乏燃料干法贮存设施内系统、设备及构筑物的设计准则。
NB/T 20461适用于核电厂场内或场外的压水堆乏燃料干法中间贮存设施的设计。其他类型的乏燃料干法贮存设施的设计也可参考本标准。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 6249核动力厂 环境辐射防护规定
GB 18871电离辐射防护 与辐射源安全基本标准
GB 50016建筑设计防 火规范
GB 50140建筑灭火 器配置设计规范
NB/T 20462压水堆乏燃料干法贮存设施热工分析
NB/T 20463压水堆乏燃料转运与干法贮存设施物项分级一
HAD 301/02乏燃料贮存设施的设计
HAD 301/03乏燃料贮存 设施的运行
HAD 301/04燃料 贮存设施的安全评价
HAD 501/02核设施实物保护
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1乏燃料 spent fuel
在乏燃料贮存设施中进行操作、贮存、回取和监测活动时不再拆开的一组燃料元件。
注:可包括控制棒组件等相关组件
3.2破损乏燃料damaged spent fuel
包壳完整性失效的乏燃料
3.3乏燃料单元spent fuel unit
为乏燃料提供放射性物质包容边界的密封容器及乏燃料组成的最小设备单元的统称。
标准图片预览
标准内容
ICS27.120.20
备案号：59654—2017
中华人民共和国能源行业标准
NB/T20461—2017
压水堆之燃料干法贮存设施设计准则Design criteria of spent fuel dry storageinstallationforpressurizedwaterreactor
2017-04-01发布
国家能源局
2017-10-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4总则...
4.1性能目标
4.2安全目标，
5设施配置
5.1设施构成，
5.2运输货包操作区
5.3乏燃料单元操作区
5.4乏燃料单元转运区
乏燃料贮存区
供热通风与空气调节系统（HVAC）构筑物，
：放射性废物管理系统，
5.9供电、仪控和通信系统免费标准bzxz.net
消防系统
实物保护系统
核材料衡算系统
设计基准
6.1工况定义
6.2功能要求
7工艺系统设计要求
7.1运输货包操作区
7.2乏燃料单元操作区
7.3乏燃料单元转运区
7.4乏燃料贮存区
8衰变热导出、临界和辐射防护设计要求8.1衰变热导出
8.2临界.
8.3辐射防护
9设备设计要求
通用要求
NB/T20461-—2017
NB/T20461—2017
9.2密封容器，
9.3贮存设备
10辅助配套设计要求
HVAC系统
构筑物，
放射性废物管理系统
供电、仪控和通信系统、
消防系统
实物保护系统
核材料衡算系统
设计阶段的退役考虑
核电厂内乏燃料干法贮存设施的接口质量保证
总体要求
质量保证范围
附录A（资料性附录）
乏燃料干法贮存设施典型工艺流程简图16
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位：中广核工程有限公司、上海核工程研究设计院，NB/T20461—2017
本标准主要起草人：王鑫、张学岭、唐邵华、潘跃龙、廖蓉国、袁呈煜、杨寿海、莫怀森、程呈、倪陈宵、黎辉、党哈雷。
1范围
压水堆乏燃料干法购存设施设计准则本标准规定了压水堆乏燃料干法贮存设施内系统、设备及构筑物的设计准则NB/T20461-2017
本标准适用于核电厂场内或场外的压水堆乏燃料干法中间贮存设施的设计。其他类型的乏燃料干法贮存设施的设计也可参考本标准2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用支件，
其最新
GB6249
GB18871
GB50016
GB50140
本（包括所有的修改单）适用于本文件。核动力厂环境辐射防
护规定
电高辐射防护与辐射源安全基本标准建筑设计防火规范
建筑灭火器配置设
压水堆乏燃料干
NB/T20462
NB/T20463
HAD301/02
HAD301/03
HAD301/04
HAD501/02
3术语和定义
法贮存设施热工分析
压水堆
佳乏燃料转
专运与干法存设施物项分级
乏燃料贮存设施的设计
乏燃料贮存设施的运行
乏燃料贮存设施的安全评价
核设施实物保护
下列术语和定义适用于本文件。3.1
乏燃料spentfucl
在乏燃料贮存设施中进行操作、贮存、回取和监测活动时不再拆开的一组燃料元件。注：可包括控制棒组件等相关组件。3.2
破损乏燃然料damagedspentfuel包壳完整性失效的乏燃料。
乏燃料单元 spentfuelunit
为乏燃料提供放射性物质包容边界的密封容器及乏燃料组成的最小设备单元的统称。3.4
干法贮存drystorage
将乏燃料贮存在空气或惰性气体环境中的密封贮存方式。1
NB/T204612017
乏燃料干法贮存设施spentfuelstorageinstallation乏燃料自反应堆乏燃料水池移出后，到进行后处理或作为放射性废物处理前这段时间内，用作乏燃料干法贮存的一种中间贮存设施。3.6
密封容器sealedcontainer
一种用于装载乏燃料并提供放射性物质包容功能的容器。3.7
转运设备transfermachine
用于将乏燃料单元在乏燃料单元操作区与乏燃料贮存区之间相互转运的设备的统称。注：如转运（屏蔽）容器、转运车及转运操作工具等。3.8
购存容器silo/cask
地面式轻便或非轻便结构，含有一个或多个单独贮存腔。每个贮存腔能容纳一个或多个乏燃料单元，屏蔽主要由钢、铸铁或混凝土等结构材料提供。通过结构材料至大气的换热实现排热。3.9
干井drywell
固定地下式带衬砌的单独贮存腔，能容纳一个或多个乏燃料单元。注：屏蔽由周围土壤和屏蔽塞提供。通过土壤至大气的传热实现排热。3.10
贮存室vault
种地上的或地下的钢筋混凝土构筑物，内有贮存腔阵列。注：每个存腔可容纳一个或多个乏燃料单元。贮存室构筑物提供屏蔽。热量通常由贮存腔外部的循环空气或气体带出，随后直接排至外部大气，或通过二次排热系统散失。3.11
货包package
提交运输的包装与其放射性内容物的统称。4总则
4.1性能目标
设施的性能目标为：
a）设施应可接收从堆芯卸出时间满足外运条件的商用压水堆乏燃料：设施应能实现乏燃料的中长期安全贮存：b)
设施应能满足乏燃料单元包装、转移、装卸，以及日常维护的需求；c)
设施应能满足将贮存的乏燃料向乏燃料后处理设施运输的要求。4.2安全目标
设施应在本标准定义的相关工况下满足如下安全目标：设施各部件温度不超过设计限值；a)
乏燃料在操作和贮存期间处于次临界状态：e)
实现放射性物质的包容：
d)满足辐射防护要求。
5设施配置
5.1设施构成
NB/T20461—2017
乏燃料干法贮存设施由运输货包操作区、乏燃料单元操作区、乏燃料单元转运区、乏燃料贮存区、HVAC系统、构筑物、放射性废物管理系统、供电系统、仪控系统、通信系统、消防系统、实物保护系统、核材料衡算系统等构成。其中的一些系统或区域仅适用于特定的贮存方案。乏燃料干法贮存设施典型工艺流程简图参见附录A。
5.2运输货包操作区
5.2.1接收和运送
接收和运送系统包含用于运输货包及其转运车辆移入或移出卸料区、运输货包在车辆上的装卸、个人防护用品、外包装和减震器的存，以及低放废物的转运功能的设备和区域。5.2.2去污
去污系统包含用于去除运输货包表面放射性污染物功能所必需的空间和设备。5.2.3维修
维修系统包合用于维修运输货包在设期间需要的设备和空间，以及运输货包内部构件的更换。维修系统也适用于去污设备5.2.4准备
包括更换阀门、密封、检查的操作，准备系统包含用于客纳最大运输货包和在规定时间内操作运输货包所需要的空间和设备，并应设有压缩空气、水等接口
5.2.5暂存和转运
暂存系统包含用于接收和转运运输货包期间，临时贮存功能的设备和区域。5.3乏燃料单元操作区
5.3.1乏燃料单元操作
乏燃料单元操作区包含用于将芝燃料单元插入或移出运输货包和转运设备功能的设备和区域，如乏燃料单元装卸装置、观察窗或远程监控设备等，乏燃料单元在此区域进行贮存前的准备工作。5.3.2乏燃料单元装卸
乏燃料单元装卸系统包含用于移除和临时贮存运输货包主盖板、抓具，检测和清洁盖板密封面等功能所需的装置等。
5.3.3乏燃料单元准备
乏燃料单元准备系统包含用于转运和装卸乏燃料单元及贮存、检测乏燃料单元功能所需的设备。5.4乏燃料单元转运区
NB/T20461—2017
乏燃料单元转运区包含用于将乏燃料单元从乏燃料单元操作区移动到乏燃料贮存区所需要的设备和区域。乏燃料单元转运区分别与乏燃料单元操作区和乏燃料贮存区有接口，且可以包含乏燃料贮存区的一部分区域。
5.5乏燃料贮存区
5.5.1购存
燃料贮存区包含用于贮存乏燃料单元功能的设备和区域。5.5.2关闭
关闭系统包含用于放置和移除贮存室封盖所需的设备。该系统可与乏燃料单元转运区合并设置。5.5.3监测
监测系统包含用于获得与乏燃料状态和密封完整性有关参数所需的仪表和控制设备。5.5.4衰变热导出
衰变热导出系统包含用于排出乏燃料衰变热功能的结构和设备，5.5.5放射性包容
放射性包容系统包含用于实现乏燃料在贮存期间实体隔离、屏蔽等功能的相关结构和设备。5.6供热通风与空气调节系统（HVAC)HVAC系统包含用于以下功能所需的结构和设备：a）保护公众和工作人员，避免气载放射性物质从乏燃料单元操作和贮存区域释放至设施外的环境：
b）在操作和贮存期间排出乏燃料衰变热：c）维持适合工作人员的空气质量，以及人员和设备运行的环境条件；d）针对特定的贮存方案提供强制冷却。5.7构筑物
构筑物由运输货包操作区、乏燃料单元操作区、乏燃料单元转运区和乏燃料贮存区等组成，同时还包括必要的辅助房间。
5.8放射性废物管理系统
放射性废物管理系统包含用于收集或处理乏燃料单元操作、转运和贮存时产生的液态、气态和固态放射性废物功能所需的设备。
5.9供电、仪控和通信系统
供电、仪控和通信系统包含用于设施的供配电，工艺系统所需的控制、指示和报警，以及各类工况下的辐射监测功能所需的设备。5.10消防系统
消防系统包含用于预防、探测、控制火灾和阻止火势蔓延功能的设备和结构。4
5.11实物保护系统
NB/T20461—2017
实物保护系统包含用于为场内和场外提供安保相关的通信、实体屏障、出入控制、入侵检测、监视、安保相关警报和照明等功能所需的设备。5.12核材料衡算系统
核材料衡算系统包含用于确定乏燃料在干法贮存设施内的核材料数量及这些核材料在规定的时间周期内所发生的变化功能所需的设备，其功能具体有记录保存、核材料测算、编制衡算报告、核实衡算信息等。
6设计基准
6.1工况定义
设施的工况应按照其预计发生频率进行分类，本标准规定四种工况类别，其中类工况为正常工况，Ⅱ类工况为异常工况
【类工况：
由预计
运输货包的接收、
将乏燃料单元转运
正况为事故工况，
具体为：
施正常运行过程
中定期发生或频繁发生的一组事件组成，如：卸载、维修和装载：
贮存区，以及在贮存区的贮存；对产生的成
改射性废物的装卸：
乏燃料单
元的准备
5）将
单元插入
存结构或从存结构中回取。
虽然不是定期发生，但是预计会在设施运行的日历年内以中等频率发生，或者每日Ⅱ类工况
历年发
大的一组事件组成，如：
在有限的
寺续时间内失去外部供电
单个操作
后做出适当的纠正操作。运行期间，乏燃料转运机发生次要机械故障；贾犯错，随
能动部件集能根据要求发挥其预期功能：任何单
某些能动部件
牛的虚假动作。
Ⅲ类工况：
基于合理预计，能在设施的寿期内发生的一组不频发事件组成，如较长间隔时间内失去外部供电：2)
涉及乏燃料转运机的重大机械故障（未失去屏敲功能，运行期间，
仍能回取出燃料）：
乏燃料单元跌落
放射性废液滞留边界的非能动故障。IV类工况：由假想事件组成，虽然一般不可能发生，但这些假想事件的后果会直接对环境产生极大潜在影响。该工况主要为执行放射性包容功能的某些系统提供保守的设计基准。如：容器跌落：
容器倾翻：
3）火灾；
通风口堵塞：
洪水；
龙卷风；
地震：
掩埋等。
NB/T20461—2017
6.2功能要求
运输货包操作区
运输货包操作区功能要求为：
a）在1类工况下，应能对运输货包进行冲洗：b)
在I类工况下，冲洗区应能排水；在1类工况下，应能对运输货包进行装卸；在I类工况下，应防止装卸车辆出现横向移动：在1类、1ⅡI类工况下，应提供热屏，在运输货包去污时为操作人员提供保护：在I类、IⅡI类工况下，废液处理系统应能运行在I类、II类工况下，应能对货包开包提供污染控制：在I类工况下起重机械应能实现对货包封盖和货包内部构件进行装卸操作，并在II类、ⅢI类工况下确保故障安全：
在I类工况下，货包组件、工具和系统配套设备的去污装置应能运行：在I类工况下，应能对货包内部构件去污和清洗产生放射性废物进行收集和处理：在I类工况下，打开运输货包操作应满足ALARA（合理可行尽量低）原则：在I类工况下，辅助盖板、重件、螺栓紧固装置等操作功能应能正常运行；在I类工况下，容器腔室取样、冲洗、废液排放所需的系统应能正常运行：m）
在I类工况下，运输货包的临时贮存区域应能正常使用；在1类工况下，以及在ⅡI类、IⅡII类、IV类工况后，用于将运输货包从运输货包操作区转运至乏燃料操作区的运输设备应能正常运行：在I类工况下，监视系统应能监督运输货包操作区的所有操作。p）
6.2.2乏燃料操作区
乏燃料操作区功能要求为：
在I类、IⅡI类、I类工况下，辐射防护控制区入口控制、联锁、报警装置应能正常运行，防止a)
未授权的进入：
在I类工况下，在污染设备需要从辐射防护控制区域移出时，应能对其进行初步去污和包装；b)
在1类工况下，应能通过采光窗或屏蔽窗监控所有操作：在I类、Ⅱ类、I类工况下，辐射防护控制区的通风设备应能正常运行：d)
在I类工况下，以及在ⅡI类、IⅢI类、IV类工况后，应能实现对乏燃料的远距离操作：在I类、ⅡI类工况下，应使乏燃料不破损：在ⅡI类、III类、IV类工况下，应有破损乏燃料的操作手段；在I类、IⅡI类、II类、IV类工况下，应维持燃料包壳温度低于限值：h)
在I类、IⅡI类、II类、IV类工况下，应为从运输货包移出的乏燃料单元提供临时贮存能力6.2.3乏燃料单元转运区
乏燃料单元转运区功能要求为：在I类、II类、III类、IV类工况下，应避免乏燃料单元在转运期间发生破损；a
在1类工况下，应能使乏燃料单元从操作区转移至贮存区，反之亦然；b)
在类工况下，应能对乏燃料单元进行装卸：在II类、II类、IV类工况后，应能对乏燃料单元进行回取d)
在I类、ⅡI类、IⅢI类、IV类工况下，应维持燃料包壳温度低于限值：NB/T20461—2017
在1类、IⅡ类、II类I工况下，应对转移过程中乏燃料单元外表面的脱落物进行收集，并在If
类工况下对脱落物进行清洁：
在IV类工况下，应仍能保证至少一道放射性物质包容的完整性。g
6.2.4乏燃料购存区
乏燃料贮存区功能要求为：
如采用情性气体贮存方案，在I类、Ⅱ类、IⅢI类、IV类工况后，应有手段对放射性物质包容边界完整性进行探测；
在I类、IⅡI类、ⅢI类工况下，以及IV类工况后，应能够对该区的气载放射性水平进行探测在1类工况下，应对核材料进行定期复核：在1类工况下，应对特定存容器进行定期温度监测，用以复核热工计算结果；在I类、Ⅱ类、类、
在I类、Ⅱ类
久性：
TV类工况下，应维持燃料包壳温度低于限值IV类工况下，贮存系统结构和相关内部构件应能实现放射性包容的持三类
在I类、Ⅱ类、类、
类工况
应有手段检查害封容器的放射性物质的包容功能；贮存区工程基础设计中应
考虑发生IV类
进行补偿
其它特殊要求有：
1）存容器
况时土壤液化的可能性，否则应通过工程填料基础针对可移动的贮存容器设计，在Ⅲ类工况下，如果运输过程发生跌落后，不应降低容器的放射
包容和屏蔽效果：
2）存室，
在I类、
以及IV类工况后，转运设备与贮存区域间的燃料几类、用类工况下，
单元装卸接口应能使用：在1类、Ⅱ类，山类工况下，当装卸乏燃料单元过程中出现最大可信高度跌落时，应使密封容器的放射性包容边界仍保持完整；3）干井，在类、IⅡI类、Ⅲ工况下，以及V类上况后，转运设备与忙存区域间的燃料单元装卸接口应能使用
6.2.5HVAC系统
HVAC系统的功能要求为：
应使气流从潜在未污染（或受污染程度较轻）区域向潜在污染区域流动：在1类、Ⅱ类工况下，店
在【类工况下，应控制施内环境温度不超过设计限值：在|类工况下，应能对放射性气溶胶进行收集：在I类、I类、IⅢI类工况下，以及IV类工况后，应能对设施向环境释放的流出物进行监测。构筑物
构筑物的功能要求为：
在1类、IⅡI类、IⅢI类工况下，构筑物应能保护内部的结构、系统及设备等不受外部环境影响；a)
在I类、Ⅱ类、Ⅲ类工况下，应能控制并防止污染物从潜在污染区域扩散。b
6.2.7放射性废物管理系统
放射性废物管理系统的要求为：在类工况下，应能对放射性废液进行收集和处理，a
在I类、ⅡI类、IⅡⅢI类、IV类工况下，应能对废液进行包容和监测：b)
在I类工况下，应能对固体废物进行收集、处理和外运。7
NB/T204612017
6.2.8供电、仪控和通信系统
供电、仪控和通信系统的要求为：a)
在I类工况下，供电系统应能给设施内的用电设备进行供电：在I类、ⅡI类、IⅡI类工况下，辐射监测系统应可用；b)
在1类、ⅡI类工况下，应能探测工艺系统的故障，必要时触发报警，并将系统置于安全状态：在I类工况下，通信系统应可用：在IⅡI类、IⅢI类、IV类工况下，应急通信系统应可用：在I类工况下，内外部照明系统应可用；在I类、IⅢI类工况下，应使提供人员安全最小范围的内外部照明系统可用：g)
在1类、II类、II类、IV类工况下，应能对外部事件的严重程度进行判断：在1类工况下，应对放射性物质包容相关的进行仪表进行定期检查和标定。6.2.9消防系统
消防系统的功能要求为：
在1类、ⅡI类工况下，与放射性物质包容相关区域的火灾探测系统应可用；a)
在I类、ⅡI类、III类工况下，消防系统应可用b)
在I类、II类、II类、IV类工况下，消防系统动作不应降低构筑物结构、系统和设备的放射性包容功能；
在I类、II类、IⅡI类、IV类工况下，应阻止火势蔓延至与放射性物质包容功能相关的系统和d
设备区域。
实物保护系统
实物保护系统的功能要求为：
在I类、Ⅱ类、Ⅲ类工况下，应使通信设备、物理屏障、出入控制装置、入侵检测设备、监视a
设备、安保照明和警报系统可用：b）在1类、II类、IⅡI类、IV类工况下，场外通信设备应可用。6.2.11核材料衡算系统
核材料衡算系统的功能要求为：在I类工况下，应有能力确定乏燃料单元编号，以便对装运记录进行验证；a)
在I类、ⅡI类工况下，以及IⅡⅢI类、IV类工况后，应有相关能力对乏燃料单元库存进行盘点；b
应有相关设备和系统，用于核材料控制和衡算系统的运行和维修。6.2.12临界安全
在I类、II类、II类、IV类工况下，应使乏燃料保持次临界。6.2.13辐射防护
辐射防护的功能要求为：
在I类、II类工况下，职业照射水平在满足接受准则的基础上，应满足ALARA原则：a)
b）应根据国家相关标准，对I类、IⅡI类、I类、IV类工况提出辐照限值。7工艺系统设计要求
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备案号：59654—2017
中华人民共和国能源行业标准
NB/T20461—2017
压水堆之燃料干法贮存设施设计准则Design criteria of spent fuel dry storageinstallationforpressurizedwaterreactor
2017-04-01发布
国家能源局
2017-10-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4总则...
4.1性能目标
4.2安全目标，
5设施配置
5.1设施构成，
5.2运输货包操作区
5.3乏燃料单元操作区
5.4乏燃料单元转运区
乏燃料贮存区
供热通风与空气调节系统（HVAC）构筑物，
：放射性废物管理系统，
5.9供电、仪控和通信系统免费标准bzxz.net
消防系统
实物保护系统
核材料衡算系统
设计基准
6.1工况定义
6.2功能要求
7工艺系统设计要求
7.1运输货包操作区
7.2乏燃料单元操作区
7.3乏燃料单元转运区
7.4乏燃料贮存区
8衰变热导出、临界和辐射防护设计要求8.1衰变热导出
8.2临界.
8.3辐射防护
9设备设计要求
通用要求
NB/T20461-—2017
NB/T20461—2017
9.2密封容器，
9.3贮存设备
10辅助配套设计要求
HVAC系统
构筑物，
放射性废物管理系统
供电、仪控和通信系统、
消防系统
实物保护系统
核材料衡算系统
设计阶段的退役考虑
核电厂内乏燃料干法贮存设施的接口质量保证
总体要求
质量保证范围
附录A（资料性附录）
乏燃料干法贮存设施典型工艺流程简图16
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位：中广核工程有限公司、上海核工程研究设计院，NB/T20461—2017
本标准主要起草人：王鑫、张学岭、唐邵华、潘跃龙、廖蓉国、袁呈煜、杨寿海、莫怀森、程呈、倪陈宵、黎辉、党哈雷。
1范围
压水堆乏燃料干法购存设施设计准则本标准规定了压水堆乏燃料干法贮存设施内系统、设备及构筑物的设计准则NB/T20461-2017
本标准适用于核电厂场内或场外的压水堆乏燃料干法中间贮存设施的设计。其他类型的乏燃料干法贮存设施的设计也可参考本标准2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用支件，
其最新
GB6249
GB18871
GB50016
GB50140
本（包括所有的修改单）适用于本文件。核动力厂环境辐射防
护规定
电高辐射防护与辐射源安全基本标准建筑设计防火规范
建筑灭火器配置设
压水堆乏燃料干
NB/T20462
NB/T20463
HAD301/02
HAD301/03
HAD301/04
HAD501/02
3术语和定义
法贮存设施热工分析
压水堆
佳乏燃料转
专运与干法存设施物项分级
乏燃料贮存设施的设计
乏燃料贮存设施的运行
乏燃料贮存设施的安全评价
核设施实物保护
下列术语和定义适用于本文件。3.1
乏燃料spentfucl
在乏燃料贮存设施中进行操作、贮存、回取和监测活动时不再拆开的一组燃料元件。注：可包括控制棒组件等相关组件。3.2
破损乏燃然料damagedspentfuel包壳完整性失效的乏燃料。
乏燃料单元 spentfuelunit
为乏燃料提供放射性物质包容边界的密封容器及乏燃料组成的最小设备单元的统称。3.4
干法贮存drystorage
将乏燃料贮存在空气或惰性气体环境中的密封贮存方式。1
NB/T204612017
乏燃料干法贮存设施spentfuelstorageinstallation乏燃料自反应堆乏燃料水池移出后，到进行后处理或作为放射性废物处理前这段时间内，用作乏燃料干法贮存的一种中间贮存设施。3.6
密封容器sealedcontainer
一种用于装载乏燃料并提供放射性物质包容功能的容器。3.7
转运设备transfermachine
用于将乏燃料单元在乏燃料单元操作区与乏燃料贮存区之间相互转运的设备的统称。注：如转运（屏蔽）容器、转运车及转运操作工具等。3.8
购存容器silo/cask
地面式轻便或非轻便结构，含有一个或多个单独贮存腔。每个贮存腔能容纳一个或多个乏燃料单元，屏蔽主要由钢、铸铁或混凝土等结构材料提供。通过结构材料至大气的换热实现排热。3.9
干井drywell
固定地下式带衬砌的单独贮存腔，能容纳一个或多个乏燃料单元。注：屏蔽由周围土壤和屏蔽塞提供。通过土壤至大气的传热实现排热。3.10
贮存室vault
种地上的或地下的钢筋混凝土构筑物，内有贮存腔阵列。注：每个存腔可容纳一个或多个乏燃料单元。贮存室构筑物提供屏蔽。热量通常由贮存腔外部的循环空气或气体带出，随后直接排至外部大气，或通过二次排热系统散失。3.11
货包package
提交运输的包装与其放射性内容物的统称。4总则
4.1性能目标
设施的性能目标为：
a）设施应可接收从堆芯卸出时间满足外运条件的商用压水堆乏燃料：设施应能实现乏燃料的中长期安全贮存：b)
设施应能满足乏燃料单元包装、转移、装卸，以及日常维护的需求；c)
设施应能满足将贮存的乏燃料向乏燃料后处理设施运输的要求。4.2安全目标
设施应在本标准定义的相关工况下满足如下安全目标：设施各部件温度不超过设计限值；a)
乏燃料在操作和贮存期间处于次临界状态：e)
实现放射性物质的包容：
d)满足辐射防护要求。
5设施配置
5.1设施构成
NB/T20461—2017
乏燃料干法贮存设施由运输货包操作区、乏燃料单元操作区、乏燃料单元转运区、乏燃料贮存区、HVAC系统、构筑物、放射性废物管理系统、供电系统、仪控系统、通信系统、消防系统、实物保护系统、核材料衡算系统等构成。其中的一些系统或区域仅适用于特定的贮存方案。乏燃料干法贮存设施典型工艺流程简图参见附录A。
5.2运输货包操作区
5.2.1接收和运送
接收和运送系统包含用于运输货包及其转运车辆移入或移出卸料区、运输货包在车辆上的装卸、个人防护用品、外包装和减震器的存，以及低放废物的转运功能的设备和区域。5.2.2去污
去污系统包含用于去除运输货包表面放射性污染物功能所必需的空间和设备。5.2.3维修
维修系统包合用于维修运输货包在设期间需要的设备和空间，以及运输货包内部构件的更换。维修系统也适用于去污设备5.2.4准备
包括更换阀门、密封、检查的操作，准备系统包含用于客纳最大运输货包和在规定时间内操作运输货包所需要的空间和设备，并应设有压缩空气、水等接口
5.2.5暂存和转运
暂存系统包含用于接收和转运运输货包期间，临时贮存功能的设备和区域。5.3乏燃料单元操作区
5.3.1乏燃料单元操作
乏燃料单元操作区包含用于将芝燃料单元插入或移出运输货包和转运设备功能的设备和区域，如乏燃料单元装卸装置、观察窗或远程监控设备等，乏燃料单元在此区域进行贮存前的准备工作。5.3.2乏燃料单元装卸
乏燃料单元装卸系统包含用于移除和临时贮存运输货包主盖板、抓具，检测和清洁盖板密封面等功能所需的装置等。
5.3.3乏燃料单元准备
乏燃料单元准备系统包含用于转运和装卸乏燃料单元及贮存、检测乏燃料单元功能所需的设备。5.4乏燃料单元转运区
NB/T20461—2017
乏燃料单元转运区包含用于将乏燃料单元从乏燃料单元操作区移动到乏燃料贮存区所需要的设备和区域。乏燃料单元转运区分别与乏燃料单元操作区和乏燃料贮存区有接口，且可以包含乏燃料贮存区的一部分区域。
5.5乏燃料贮存区
5.5.1购存
燃料贮存区包含用于贮存乏燃料单元功能的设备和区域。5.5.2关闭
关闭系统包含用于放置和移除贮存室封盖所需的设备。该系统可与乏燃料单元转运区合并设置。5.5.3监测
监测系统包含用于获得与乏燃料状态和密封完整性有关参数所需的仪表和控制设备。5.5.4衰变热导出
衰变热导出系统包含用于排出乏燃料衰变热功能的结构和设备，5.5.5放射性包容
放射性包容系统包含用于实现乏燃料在贮存期间实体隔离、屏蔽等功能的相关结构和设备。5.6供热通风与空气调节系统（HVAC)HVAC系统包含用于以下功能所需的结构和设备：a）保护公众和工作人员，避免气载放射性物质从乏燃料单元操作和贮存区域释放至设施外的环境：
b）在操作和贮存期间排出乏燃料衰变热：c）维持适合工作人员的空气质量，以及人员和设备运行的环境条件；d）针对特定的贮存方案提供强制冷却。5.7构筑物
构筑物由运输货包操作区、乏燃料单元操作区、乏燃料单元转运区和乏燃料贮存区等组成，同时还包括必要的辅助房间。
5.8放射性废物管理系统
放射性废物管理系统包含用于收集或处理乏燃料单元操作、转运和贮存时产生的液态、气态和固态放射性废物功能所需的设备。
5.9供电、仪控和通信系统
供电、仪控和通信系统包含用于设施的供配电，工艺系统所需的控制、指示和报警，以及各类工况下的辐射监测功能所需的设备。5.10消防系统
消防系统包含用于预防、探测、控制火灾和阻止火势蔓延功能的设备和结构。4
5.11实物保护系统
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实物保护系统包含用于为场内和场外提供安保相关的通信、实体屏障、出入控制、入侵检测、监视、安保相关警报和照明等功能所需的设备。5.12核材料衡算系统
核材料衡算系统包含用于确定乏燃料在干法贮存设施内的核材料数量及这些核材料在规定的时间周期内所发生的变化功能所需的设备，其功能具体有记录保存、核材料测算、编制衡算报告、核实衡算信息等。
6设计基准
6.1工况定义
设施的工况应按照其预计发生频率进行分类，本标准规定四种工况类别，其中类工况为正常工况，Ⅱ类工况为异常工况
【类工况：
由预计
运输货包的接收、
将乏燃料单元转运
正况为事故工况，
具体为：
施正常运行过程
中定期发生或频繁发生的一组事件组成，如：卸载、维修和装载：
贮存区，以及在贮存区的贮存；对产生的成
改射性废物的装卸：
乏燃料单
元的准备
5）将
单元插入
存结构或从存结构中回取。
虽然不是定期发生，但是预计会在设施运行的日历年内以中等频率发生，或者每日Ⅱ类工况
历年发
大的一组事件组成，如：
在有限的
寺续时间内失去外部供电
单个操作
后做出适当的纠正操作。运行期间，乏燃料转运机发生次要机械故障；贾犯错，随
能动部件集能根据要求发挥其预期功能：任何单
某些能动部件
牛的虚假动作。
Ⅲ类工况：
基于合理预计，能在设施的寿期内发生的一组不频发事件组成，如较长间隔时间内失去外部供电：2)
涉及乏燃料转运机的重大机械故障（未失去屏敲功能，运行期间，
仍能回取出燃料）：
乏燃料单元跌落
放射性废液滞留边界的非能动故障。IV类工况：由假想事件组成，虽然一般不可能发生，但这些假想事件的后果会直接对环境产生极大潜在影响。该工况主要为执行放射性包容功能的某些系统提供保守的设计基准。如：容器跌落：
容器倾翻：
3）火灾；
通风口堵塞：
洪水；
龙卷风；
地震：
掩埋等。
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6.2功能要求
运输货包操作区
运输货包操作区功能要求为：
a）在1类工况下，应能对运输货包进行冲洗：b)
在I类工况下，冲洗区应能排水；在1类工况下，应能对运输货包进行装卸；在I类工况下，应防止装卸车辆出现横向移动：在1类、1ⅡI类工况下，应提供热屏，在运输货包去污时为操作人员提供保护：在I类、IⅡI类工况下，废液处理系统应能运行在I类、II类工况下，应能对货包开包提供污染控制：在I类工况下起重机械应能实现对货包封盖和货包内部构件进行装卸操作，并在II类、ⅢI类工况下确保故障安全：
在I类工况下，货包组件、工具和系统配套设备的去污装置应能运行：在I类工况下，应能对货包内部构件去污和清洗产生放射性废物进行收集和处理：在I类工况下，打开运输货包操作应满足ALARA（合理可行尽量低）原则：在I类工况下，辅助盖板、重件、螺栓紧固装置等操作功能应能正常运行；在I类工况下，容器腔室取样、冲洗、废液排放所需的系统应能正常运行：m）
在I类工况下，运输货包的临时贮存区域应能正常使用；在1类工况下，以及在ⅡI类、IⅡII类、IV类工况后，用于将运输货包从运输货包操作区转运至乏燃料操作区的运输设备应能正常运行：在I类工况下，监视系统应能监督运输货包操作区的所有操作。p）
6.2.2乏燃料操作区
乏燃料操作区功能要求为：
在I类、IⅡI类、I类工况下，辐射防护控制区入口控制、联锁、报警装置应能正常运行，防止a)
未授权的进入：
在I类工况下，在污染设备需要从辐射防护控制区域移出时，应能对其进行初步去污和包装；b)
在1类工况下，应能通过采光窗或屏蔽窗监控所有操作：在I类、Ⅱ类、I类工况下，辐射防护控制区的通风设备应能正常运行：d)
在I类工况下，以及在ⅡI类、IⅢI类、IV类工况后，应能实现对乏燃料的远距离操作：在I类、ⅡI类工况下，应使乏燃料不破损：在ⅡI类、III类、IV类工况下，应有破损乏燃料的操作手段；在I类、IⅡI类、II类、IV类工况下，应维持燃料包壳温度低于限值：h)
在I类、IⅡI类、II类、IV类工况下，应为从运输货包移出的乏燃料单元提供临时贮存能力6.2.3乏燃料单元转运区
乏燃料单元转运区功能要求为：在I类、II类、III类、IV类工况下，应避免乏燃料单元在转运期间发生破损；a
在1类工况下，应能使乏燃料单元从操作区转移至贮存区，反之亦然；b)
在类工况下，应能对乏燃料单元进行装卸：在II类、II类、IV类工况后，应能对乏燃料单元进行回取d)
在I类、ⅡI类、IⅢI类、IV类工况下，应维持燃料包壳温度低于限值：NB/T20461—2017
在1类、IⅡ类、II类I工况下，应对转移过程中乏燃料单元外表面的脱落物进行收集，并在If
类工况下对脱落物进行清洁：
在IV类工况下，应仍能保证至少一道放射性物质包容的完整性。g
6.2.4乏燃料购存区
乏燃料贮存区功能要求为：
如采用情性气体贮存方案，在I类、Ⅱ类、IⅢI类、IV类工况后，应有手段对放射性物质包容边界完整性进行探测；
在I类、IⅡI类、ⅢI类工况下，以及IV类工况后，应能够对该区的气载放射性水平进行探测在1类工况下，应对核材料进行定期复核：在1类工况下，应对特定存容器进行定期温度监测，用以复核热工计算结果；在I类、Ⅱ类、类、
在I类、Ⅱ类
久性：
TV类工况下，应维持燃料包壳温度低于限值IV类工况下，贮存系统结构和相关内部构件应能实现放射性包容的持三类
在I类、Ⅱ类、类、
类工况
应有手段检查害封容器的放射性物质的包容功能；贮存区工程基础设计中应
考虑发生IV类
进行补偿
其它特殊要求有：
1）存容器
况时土壤液化的可能性，否则应通过工程填料基础针对可移动的贮存容器设计，在Ⅲ类工况下，如果运输过程发生跌落后，不应降低容器的放射
包容和屏蔽效果：
2）存室，
在I类、
以及IV类工况后，转运设备与贮存区域间的燃料几类、用类工况下，
单元装卸接口应能使用：在1类、Ⅱ类，山类工况下，当装卸乏燃料单元过程中出现最大可信高度跌落时，应使密封容器的放射性包容边界仍保持完整；3）干井，在类、IⅡI类、Ⅲ工况下，以及V类上况后，转运设备与忙存区域间的燃料单元装卸接口应能使用
6.2.5HVAC系统
HVAC系统的功能要求为：
应使气流从潜在未污染（或受污染程度较轻）区域向潜在污染区域流动：在1类、Ⅱ类工况下，店
在【类工况下，应控制施内环境温度不超过设计限值：在|类工况下，应能对放射性气溶胶进行收集：在I类、I类、IⅢI类工况下，以及IV类工况后，应能对设施向环境释放的流出物进行监测。构筑物
构筑物的功能要求为：
在1类、IⅡI类、IⅢI类工况下，构筑物应能保护内部的结构、系统及设备等不受外部环境影响；a)
在I类、Ⅱ类、Ⅲ类工况下，应能控制并防止污染物从潜在污染区域扩散。b
6.2.7放射性废物管理系统
放射性废物管理系统的要求为：在类工况下，应能对放射性废液进行收集和处理，a
在I类、ⅡI类、IⅡⅢI类、IV类工况下，应能对废液进行包容和监测：b)
在I类工况下，应能对固体废物进行收集、处理和外运。7
NB/T204612017
6.2.8供电、仪控和通信系统
供电、仪控和通信系统的要求为：a)
在I类工况下，供电系统应能给设施内的用电设备进行供电：在I类、ⅡI类、IⅡI类工况下，辐射监测系统应可用；b)
在1类、ⅡI类工况下，应能探测工艺系统的故障，必要时触发报警，并将系统置于安全状态：在I类工况下，通信系统应可用：在IⅡI类、IⅢI类、IV类工况下，应急通信系统应可用：在I类工况下，内外部照明系统应可用；在I类、IⅢI类工况下，应使提供人员安全最小范围的内外部照明系统可用：g)
在1类、II类、II类、IV类工况下，应能对外部事件的严重程度进行判断：在1类工况下，应对放射性物质包容相关的进行仪表进行定期检查和标定。6.2.9消防系统
消防系统的功能要求为：
在1类、ⅡI类工况下，与放射性物质包容相关区域的火灾探测系统应可用；a)
在I类、ⅡI类、III类工况下，消防系统应可用b)
在I类、II类、II类、IV类工况下，消防系统动作不应降低构筑物结构、系统和设备的放射性包容功能；
在I类、II类、IⅡI类、IV类工况下，应阻止火势蔓延至与放射性物质包容功能相关的系统和d
设备区域。
实物保护系统
实物保护系统的功能要求为：
在I类、Ⅱ类、Ⅲ类工况下，应使通信设备、物理屏障、出入控制装置、入侵检测设备、监视a
设备、安保照明和警报系统可用：b）在1类、II类、IⅡI类、IV类工况下，场外通信设备应可用。6.2.11核材料衡算系统
核材料衡算系统的功能要求为：在I类工况下，应有能力确定乏燃料单元编号，以便对装运记录进行验证；a)
在I类、ⅡI类工况下，以及IⅡⅢI类、IV类工况后，应有相关能力对乏燃料单元库存进行盘点；b
应有相关设备和系统，用于核材料控制和衡算系统的运行和维修。6.2.12临界安全
在I类、II类、II类、IV类工况下，应使乏燃料保持次临界。6.2.13辐射防护
辐射防护的功能要求为：
在I类、II类工况下，职业照射水平在满足接受准则的基础上，应满足ALARA原则：a)
b）应根据国家相关标准，对I类、IⅡI类、I类、IV类工况提出辐照限值。7工艺系统设计要求
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