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GBT51013-2014 铀转化设施设计规范.pdf

5.8.1建（构）筑物、系统和设备设计和布置，应进行火灾危 分析及火灾和爆炸可引起辐射事故的危险性分析，并应采取 措施，使引起火灾和爆炸的可能性和后果减到最小。

5.8.1建（构）筑物、系统和设备设计和布置，应进行火灾危险性

分析及火灾和爆炸可弓引起辐射事故的危险性分析，并应采取预防 措施HYD 41-2015 电子建设工程概（预）算编制办法及计价依据.pdf，使引起火灾和爆炸的可能性和后果减到最小。 5.8.2铀转化设施主生产系统的设计，应采用非燃烧、难燃烧和 耐热的材料。管道和设备的保温隔热材料、消声材料及其黏合剂 应选用非燃烧或难燃烧材料，并应按照现行国家标准《建筑设计防 火规范》GB50016的有关规定进行设计。

5.8.2铀转化设施主生产系统的设计，应采用非燃烧、难燃烧和

5.8.3有火灾和爆炸危险的厂房内，应设置火灾探测、报警和火

5.9.1铀转化工艺厂房组合及工艺设备布置应符合铀转化设施 生产工艺及放射性工作场所的分区要求。 5.9.2铀转化工艺生产系统的核材料和核设施实物保护的等级 和要求应根据操作核材料的类别和数量，按照现行行业标准《核材

5.9.1铀转化工艺厂房组合及工艺设备布置应符合铀转化设施

和要求应根据操作核材料的类别和数量，按照现行行业标准《核材

5.9.3铀转化工艺设备及管道设计，应满足正常运行和检修要

求，并应符合突发事故的应急处理和去污要求

求，开应符合突发事故的应急处理和去污要求。 5.9.4铀转化工艺专业设计应根据专业特点编制相应的设计 规定。

5.10.1铀转化设施的辐射防护应符合现行国家标准《电离辐射 防护与辐射源安全基本标准》GB18871的有关规定，辐射防护设 计应按现行行业标准《铀加工与核燃料制造设施辐射防护规定》 EI1056的有关规定执行。

5.10.2辐射防护设计采取的安全措施应符合下列规定：

险分成控制区和监督区： 2对具有外照射危害的场所应采取屏蔽防护措施； 3对不同区域工作场所，应根据现行国家标准《电离辐射防 护与辐射源安全基本标准》GB18871的有关规定对相关专业的设 计提出辐射防护设计要求； 4在可能发生空气污染的场所，应设置全面或局部送排风系 统，排风系统换气次数、负压和气流组织应满足工作场所的防护 要求。

5.10.3转化设施放射性工作场所的辐射监测应包含下

1 个人剂量监测； 工作场所监测； 2 3 流出物监测； 4 环境监测。

5.11.1铀转化设施的厂区周围应划定非居住区为规划限制区。 5.11.2转化设施的厂区规划应将加工处理和贮存放射性物质 及有放射性污染的厂房、实验室、库房等建（构）筑物相对集中

及有放射性污染的厂房、实验室、库房等建（构）筑物相对集

5.11.5铀转化设施中的非放射性工作厂房和进风口应布置在放

5.12.1通风系统设计应保证工作场所的放射性废气、气溶胶浓

5.12.1通风系统设计应保证工作场所的放射性废气、气溶胶浓 变和释放到周围环境的放射性物质的量控制在规定限值以下。 5.12.2通风系统设计应保证每个生产操作房间有适当的通风换 次数，以使生产房间空气中的放射性水平和爆炸性气体含量保 持在规定限值以下。 5.12.3携带有放射性废气、气溶胶及粉尘的气体排放前应经净 化，确保其放射性物质的含量符合规定限值。

度和释放到周围环境的放射性物质的量控制在规定限值以下。 5.12.2通风系统设计应保证每个生产操作房间有适当的通风换 气次数，以使生产房间空气中的放射性水平和爆炸性气体含量保 持在规定限值以下。 5.12.3携带有放射性废气、气溶胶及粉尘的气体排放前应经净 化，确保其放射性物质的含量符合规定限值。 5.12.4应保证在同一房间内或不同分区之间，通风气流仅依次 从非放射性工作区向监督区，再向控制区流动。 5.12.5通风系统应采用非燃烧或难燃烧材料制造。送排风系统 应按规定设防火阀，火灾状态时应能有效关闭。 5.12.6具有爆炸性混合气体、可能发生爆炸危险的厂房，通风系 统设计应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关 规定设计。

5.13动力系统及辅助设施设计

5.13.1铀转化设施中与安全有关的重要动力系统和辅助设施， 应具有与其所服务的安全重要系统相一致的可靠性。

13.2供电设计应符合下列规定

1工厂宜设双向路电源，初级进线应直接接当地主要地区变 电站，中间不应有其他负荷接入。

2正常运行时，两回路各约负担总负荷的一半。事故状态 下，当某一回路断电时，可将其所带1级负荷自动转换到另一正常 供电回路。 3当正常照明系统因故障断电时，为供人员疏散、保障安全 或继续工作，应急照明应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016有关规定设计。

5.13.3供水设计应符合下列规定：

1供水管线设计应采用双线或环形线，以保证不间断供水； 2供水系统应满足消防用水要求； 3饮水点应设于不受放射性污染的位置： 4应将生活用水与生产用水分开，生活用水作为生产用水的 备用水源时，应有隔断措施。 5.13.4与安全有关的气体及蒸汽的供给设计除应符合本规范第 5.13.1条的要求外，还应保证供给不间断。 5.13.5通信设计应设置厂内、外可靠的通信系统，在事故条件 下，应至少有一种通信设施能维持运行。 5.13.6化工原料和化学试剂的贮存设施、分配管线系统，应根据 事故及泄漏情况下物料组合的相容性，使物料的有害化合最小，并 符合现行化工标准要求。对管道供料系统应采取远距离关断管道 的措施。

5.14.1铀转化设施中操作放射性物料的建筑物应设计为密封 型，应能防止放射性物料外泄污染周围环境。 5.14.2操作和贮存放射性物料的建筑物，应按照本规范第5.1 节的规定进行分区并明确边界。 5.14.3放射性工作场所控制区的建筑应为密闭结构，可设密封 窗或采光带。在人员进出口处应设卫生通过间以及相应的个人剂 昌临测视

窗或采光带。在人员进出口处应设卫生通过间以及相应的个人剂 量监测设施。

5.4.2条的要求，以及《含有有限量放射性物质核设施的抗震设 计》HAF·J0002和现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 中的有关规定进行计算和设计

5. 15监测和报警系统

5.15.1铀转化设施内应设置对.工厂和环境安全有关的安全监测 和报警系统

5.15.2铀转化设施的临界安全监测报警系统、火灾监

统以及实物保护监测报警系统应集中设置。其他监测报警系统可 分散就地设置。

5.16.1铀转化设施退役产生的放射性废物分类、处理和处置，应

5.16.1铀转化设施退役产生的放射性废物分类、处理和处置，应 按现行国家标准《放射性废物管理规定》GB14500执行。 5.16.2铀转化设施的退役工作主要是去污和回收铀。退役过程 中应避免放射性污染扩散，并对废弃污染物进行安全处置。 5.16.3铀转化工厂设计应符合有利于退役的原则。分区布置， 建筑物内表面材料和设备材料选择、厂区和环境污染控制，以及废 物处理和存应布局合理及易于去污

建筑物内表面材料和设备材料选择、厂区和环境污染控制，以及废 物处理和贮存应布局合理及易于去污

1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合. 的规定”或“应按…执行”

1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合…· 的规定”或“应按执行”

《建筑抗震设计规范》GB50011 《建筑设计防火规范》GB50016 《石油化工钢制设备抗震设计规范》GB50761 《放射性废物管理规定》GB14500 《反应堆外易裂变材料的核临界安全易裂变材料操作、加工处 理的基本技术准则与次临界限值》GB15146.2 《反应堆外易裂变材料的核临界安全易裂变材料贮存的核临 界安全要求》GB15146.3 《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871 《超临界事故报警系统性能要求及其检验规定》EJ279 《铀加工与核燃料制造设施辐射防护规定》EJ1056 《核材料和核设施实物保护》EJ/T1054

中华人民共和国国家标准

1.0.1规范的提出。 为贯彻《中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》，按 照《民用核燃料循环设施安全规定》HAF301和现行国家标准《电 离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871对核燃料循环设施 提出的安全要求，确保铀转化设施的安全运行，保护工作人员、公 众和环境不受辐射危害.对铀转化设施的丁程设计提出合理、可行 的安全设计要求，制定本规范。 我国铀转化生产的建立已有四十多年的历史，积累了丰富的 经验。但我国铀转化目前的生产规模还较小，随着核电和核军工 的发展，我国铀转化生产将会有更大的发展。因而，根据国内外铀 转化生产的经验和有关规范、标准：提出我国转化设施的设计规 范，指导以后铀转化设施的设计，确保铀转化设施的安全运行，是 非常必要的

1.0.2规范的适用范围。

本规范不深人考铺转化设施的非辐射安全问题，除非由其 可能引起辐射危害。

1.0.3规范的编制依据和引用义

3.0.1铀转化生产的工艺过程属于化工及冶金生产工艺过程，但 由于其物料具有放射性、可裂变性和较高的化学毒性，因而铀转化 设施较一般的化工及冶治金设施在安全上应有更高的要求。在铀转 化设施设计中，实施这些要求又与铀转化生产的原料、产品、生产 规模及生产工艺的选取有密切的关系。 铀的同位素（23*U、235U）为天然α衰变放射性核素，是铀物料 放射性的主要来源，其放射性危险是内照射，一般不考虑外照射。 当其衰变产物针及其子体在某些情况下积聚时，以及在堆后铺 物料中还会含有微量的裂变放射性核素，这就要考虑产生外照射 的危险。 铺的同位素3：U为易裂变核素.当其丰度在1%以上时，按国 际原子能机构（IAEA）的《转化和浓缩设施的安全》DS344要求， 应考虑物料的核临界危险。 铺的化学毒性大于放射性毒性这也要与其他危险同时考虑。 鉴于铀转化生产工艺涉及面广、生产流程差异较大、原料和产 品的种类较多，故在此将国内外铺转化生产现行生产工序的原料、 立品和主要生产工艺概况汇列如下，供设计人员参考。 （1）铀矿浓缩物的萃取纯化及铀氧化物生产。 1）原料：铀矿浓缩物（黄饼或八氧化三铀）。 2）产品：核纯U03、U0，或U。（供进一步转化加工）。 3)生产工艺： ①工艺一。 矿浓缩物→硝酸溶解→TBP萃取→稀硝酸反萃取→硝酸 铀酰溶液氨水沉淀→ADU过滤→ADU干燥、烧→核纯UO或

3.0.2转化生产的主要危害来自：

3.0.2铀转化生产的主要危害来

（1)有放射性及有毒化学物质的释放，尤其是UF6和HF；

（2）核临界事故，只在235U丰度高于1%的操作场所； （3）外照射，主要来自含有针及其子体的氟化渣，新近倒空的 贮运容器以及后处理再利用的铀物料等。 据此提出铀转化设施安全功能设计目标

（3）外照射，主要来自含有针及其子体的氟化渣，新近倒空的 贮运容器以及后处理再利用的铀物料等。 据此提出转化设施安全功能设计目标。 3.0.3铀转化生产的操作物料为的化合物及单质，其化学形态 种类较多，同位素成分又各有差异，生产工艺流程和设备选择也多 种多样，生产规模也有大有小，因而，在铀转化工厂的具体设计中 宜区别对待。 3.0.4～3.0.7本规范为做到既确保转化设施的安全运行，保 护工作人员、公众和环境不受辐射危害，又可保持核行业的可持续 发展，有利于节能减排和合理利用资源，根据我国铀转化生产的长 期运行经验，参照国外铀转化设施的有关安全规定和运行及事故 资料，提出铀转化生产中的最大可信事故作为铀转化设施的设计 基准事故。设计基准事故是设计中应采取针对性措施的最严重事 故，它们表示的是极限设计条件，铀转化设施应能经受这种事故而 不产生超出确定限值的后果。 （1）为了进行安全分析及环境影响评价，对万一发生的核临界 事故进行剂量估算时，假定事故的活性区内（溶液系统）一次瞬间 0.5s～1.0s）裂变数为1018次，在事故盾8h内裂变总数为 10次。 （2)设计基准UF。泄漏事故系指一次事故导致泄漏释放到环 境的天然UF，及贫化UFs量为40kg，5%丰度UF，量为30kg， （3）设计基准火灾事故系指在安全重要建筑物防火边界（指结 构承重构件）范围内发生连续时间为1.5h的火灾。 （4）设计基准爆炸事故系指可燃气体或可燃液体的蒸汽和空 气混合物的爆炸，其最大爆炸压力为0.74MPa。

照国际原子能机构（IAEA）的《转化和浓缩设施的安全》DS344的 要求制定的。

5.1放射性工作场所的分区

5.1.1放射性工作场所的分区按照现行国家标准《电离辐射防护 与辐射源安全基本标准》GB18871的规定，结合铀转化设施的生 产情况，考虑放射性工作场的分区具有可操作性。 放射性工作场所是指铀转化设施中加工处理和贮存放射性物 质（铀物料）及有放射性污染的厂房、实验室、库房等建（构）筑物 铀转化设施的放射性工作场所按现行国家标准《铀加工与核 燃料制造设施辐射防护规定》GB18871的规定进行分区，即划分 为控制区和监督区。控制区为放射性工作场所内需要和可能需要 专门防护手段或安全措施的区域，使能控制正常工作条件下的正

常照射或防止污染扩散，并预防潜在照射或限制潜在照射的范围。 监督区为放射性工作场所内未被定为控制区，在其中通常不需要 专门的防护手段或安全措施，但需经常对职业照射条件进行监督 和评价的区域，

5.1.2对控制区和监督区的边界划定提出具体要求，铀转化设施

铀转化设施中范围比较大的控制区，如果其中的照射或污染 平在不同的局部变化较大，需要实施专门的防护手段或安全措 ，则可根据需要再划分出不同的子区，以方便管理

明确铀转化设施中安全分级的对象为操作放射性物料的设 备、系统和建（构）筑物。 在铀转化设施中，安全重要设备、系统和建（构）筑物应符合下 列规定： (1)临界安全上有核限值的设备以及为控制该限值所需要的 设备和系统； （2)把物料封闭在限定区域内的设备，这些设备如丧失功 能，有可能使操作区域和周围环境产生明显的放射性污染； （3）具有防火、防爆等热限值和化学限值的设备以及控制这些 限值所需要的设备和系统，这些设备功能丧失可致火灾或爆炸，并 引起辐射事故； （4)辐射监测、报警系统及应急照明等设施； （5）设置上述设备及系统的建（构）筑物

5.2.1操作放射性物料的设备和系统分为三级：

安全一级为可导致核临界事故和操作液体UF。物料的系统 和设备。由于其功能丧失或故障，可导致核临界事故或UF。物料 的大量泄漏，造成厂区内环境的明显放射性污染，使工作人员或公

众受到过量的放射性照射。 安全二级为安全一级以外的操作大量放射物料的重要设备和 系统。由于其功能丧失或敌障，可导致放射性物料外泄，对厂区内 环境造成较轻的放射性污染。 非安全级为安全一、二级以外的其他操作放射性物料的设备 和系统，它们不视为安全重要设备和系统。其功能丧失或故障仅 导致工作区内的有限放射性污染，不会对厂区内环境带来影响。 不视为铀转化设施的安全重要设备和系统

5.2.2建（构）筑物分为三级，即放置安全一级设备及系统的建

（构）筑物为第一级，放置安全二级设备及系统的建（构）筑物为第 二级。其他建（构）筑物为非安全级，不视为安全重要建（构筑物

5.4.1根据《含有有限量放射性物质核设施的抗震设计》HAF

.4.1根据《含有有限量放射性物质核设施的抗震设计》HAF 0002的要求，并参照《除核动力厂之外的其他核设施设计中对外

铀转化设施正常生产中产生的放射性废物属低放射性废物。 本节的内容符合现行国家标准《放射性废物管理规定 GB14500的有关要求。考虑到铀转化设施操作的核素为天然放 射性同位素，放射性强度较低，厂址条件有的可能不利废水排放 国外类似设施的废水处理设计中也在采用天然蒸发池，我国亦未 明确规定不准设置天然蒸发池，敌建议对铀转化设施可否设置天 然蒸发池应进一步论证

本节要求是完全按照现行的有关核临界安全的法规，并结合 转化工程的特点提出的。强调了工艺设计要符合双重偶然性原 则，并设置核临界事故报警系统及考虑降低事故危害的应急措施。 双重偶然性原则，即应保证至少有两个不大可能发生的、彼此独立 的、对临界安全文是关键性的工艺条件同时发生改变时才可能发 生临界事故。铀转化工艺设计应根据不同情况采用一种或几种保 证操作易裂变材料的临界安全控制方式。同时应采取各种工程技 术措施确保各种控制方式的实现，减少对行政管理措施的依赖

根据国内外钟转化设施的运行经验和事故报告，认定液体六

考虑的要点是火灾和爆炸可能引起的辐射事故，因而强调了 在设计中要进行火灾和爆炸可引起辐射事故的危险性分析

本条内容为原则要求，在前面各条中提到的内容都包含了对 工艺设计的要求。更具体的内容和要求依照第5.9.4条的规定， 并结合铀转化工厂工艺专业特点，编制相应的设计规定

本节内容为原则要求，更具体的内容和要求参见现行行业标 准《铀加工与核燃料制造设施辐射防护规定》EJ1056，

5. 11总平面设评

本节要点是总平面布置要将放射性工作房与非放射性工作 房合理布置，对人流和物流合理区分，防止交叉污染，尽量减少 区人员可能受到的辐射剂量。

由于铀转化操作物料的辐射危害主要是吸人或食入放射性物 质造成的内照射，故转化设施厂房的通风设计（包括设备或装置

的局部排风和生产厂房的全面换气）要点是在放射性工作场所设置 合理的机械通风和对被有害物污染排风进行净化，以保证工作人员 和公众的安全。因而要求放射性工作厂房要有适当的通风换气次数 和合理的气流组织GBT503752016建筑工程施工质量评价标准，还要求对被有害物污染的排风进行有效净化

本节要求铀转化设施中与安全有关的重要动力系统和辅助设 施，例如供电、供水、供气（汽）、通信设施等，要求其应具有与其服 务的安全重要系统相一致的可靠性，以防止因其功能丧失或故障 而引起辐射事故。至于这些设施的专业设计要求，不在本规范的 范围之内

铀转化设施的建（构）筑物设计主要要求其满足放射性工作场 所的分区、分级、密闭和抗震等要求，以保证工作人员和公众的安 全，环境不受影响。

5.15监测和报警系统

铀转化设施要求设置对工广和环境安全有关的监测和报警系 统，包括临界、保安、辐射、气体和液体排出物的排放浓度监测等 其中临界安全、火灾和实物保护的监测和报警系统应集中设置。

轴转化设施操作的放射性核素基本上是大然核素，放射性强 度也较弱，退役产生的放射性废物一般为低放废物。退役要求主 要为对设备、系统和建（构）筑物的去除放射性污染及回收铀GB51427-2021 自动跟踪定位射流灭火系统技术标准及条文说明.pdf，因而 要求工厂设计在分区布置、建筑物和设备材料选择、广区和环境污 染控制及废物处理和贮存等方面，考虑布局合理及易于去污，有利 于工厂退役。