1項目背景

核電是清潔能源。目前中國大氣污染嚴重，化石能源特別是煤炭的利用是大氣污染的主要來源。在改善煤電燃料鏈環境影響的同時，加快發展核電是減少中國環境污染和溫室氣體排放的現實有效途徑。據測算，一座百萬千瓦的核電廠和燃煤電廠相比，每年可以減少二氧化碳排放 600 多萬噸，發展核電是中國應對大氣污染治理重壓的必然選擇，也是政府近年來大力支持的建設項目。雖然在 2011 年日本福島事故給全世界的核電發展投下了不可磨滅的陰影，但人們不斷反思總結，在能源、環境的制約以及電力需求壓力下，在確保安全的前提下，核電發展依然是改善環境、提供能源的現實有效途徑。

2012 年 10 月 24 日國務院常務會議討論通過《能源發展“十二五”規劃》，再次討論并通過《核電安全規劃（2011-2020 年）》和《核電中長期發展規劃（2011-2020 年）》， 穩妥恢復核電站正常建設。2013 年以來，中國政府已經多次表態，在安全的前提下， 適時在東部沿海地區啟動新的核電項目。2014 年 5 月 16 日，國家發改委、能源局和環境保護部聯手發布《能源行業加強大氣污染防治工作方案》指出，核電是國家能源結構調整的重要組成部分，要繼續安全高效地推進核電建設。在 2014 年 6 月 13 日召開的中央財經領導小組第六次會議上，國家主席、中央財經領導小組組長習近平同志提出： 在采取國際高安全標準、確保安全的前提下，抓緊啟動東部沿海地區新的核電項目建設。2016 年 6 月，李克強總理在中國核電工程有限公司視察，詳細了解了我國具有自主知識產權的“華龍一號”等核電成果，并表示“你們為我撐腰，我去國際舞臺為你們揚名。要用高標準、優質量、好性價比，提升中國核電裝備在國際市場的競爭力”， 核電不光要在國內發展，還要“走出去”，與發達國家合作開發第三方市場。我國具有自主知識產權的“華龍一號”機型研發成功，為中國核電走出**提供了強有力的支撐，是我國政府對外政治經濟合作的**之一。

2016 年 11 月國家發改委、國家能源局對外正式發布的《電力發展“十三五”規劃（2016-2020 年）》，2015 年年底全國發電裝機容量 15.3 億千瓦，其中核電 0.27 億千瓦，占比 1.76%，核電在中國能源結構中所占比例仍然很小，核電在我國還有很大的發展空間。

隨著我國核電事業的不斷發展，按照 2020 年建成核電站的裝機容量 5800 萬千瓦測算，2020 年我國核電站乏燃料累積存量將超過 7500 噸，核電站累積外運的乏燃料約為2100 噸，2020 年當年累積外運量超過 200 噸。到 2025 年，我國核電站乏燃料累積存量

將超過 14000 噸，核電站乏燃料累積外運量 5200 噸，當年外運量近 900 噸。到 2030年，在不考慮再新建核電站情況下，我國核電站乏燃料累積存量將達到 23000 噸，核電站乏燃料累積外運量超過 10000 噸，當年外運量近 1300 噸。我國已制定了核燃料閉路循環的政策，乏燃料采取后處理回收鈾和钚的技術路線。根據我國后處理工程建設初步設想，在 2030 年前后建成**座大型乏燃料后處理廠。

因此，為了確保我國核電站安全運行，需要及時將核電站中的乏燃料運輸至后處理廠。乏燃料運輸容器作為運輸乏燃料的重要設備，關乎著整個核工業的安全發展。根據對核電站乏燃料運輸容器市場需求的分析，考慮運輸過程中容器的調配使用，2025 年前，我國還需要新增乏燃料運輸容器 23 臺；2025 年后，隨著大批核電站乏燃料組件的外運需求提出，還需新增乏燃料運輸容器 49 臺，乏燃料運輸容器總的需求數量達到 79 臺。與此同時，除了商用堆核電站外，研究堆和實驗堆的乏燃料同樣面臨著外運和轉運的問題，該類型乏燃料運輸容器的設計和研發工作也同樣十分重要。因此，我國乏燃料運輸容器的市場潛力十分巨大，針對乏燃料運輸容器的載荷組合及設計準則研究具有十分重要的意義。

1.1 任務來源

2019 年，中華人民共和國生態環境部辦公廳以“環辦核設函﹝2019﹞482 號”《關于印發核與輻射安全監管 2019 年項目計劃的通知》下達了《乏燃料運輸容器結構分析的載荷組合和設計準則研究》的相關工作任務。

本草案由中國核電工程有限公司和中機生產力促進中心主編并起草。

1.2 工作過程

1）2019 年 5 月，收到生態環境部“關于印發核與輻射安全監管 2019 年項目計劃的通知”。在此之前，中國核電工程有限公司已提前組織相關專業人員提前開展調研工作，接到“通知”后成立課題組，課題負責人為姚琳同志。

2）2019 年 4 月，國家核安全局核與輻射安全監管司燃料處到核設備所檢查項目啟動情況并召開項目啟動會，對項目的預期成果提出了指導和期望。課題組就項目的準備情況進行了匯報。

3）2019 年 4-9 月，課題組消化吸收美國核管理委員會（NRC）發布的 RG7.6——乏燃料運輸容器包容結構分析設計準則和 RG7.8——放射性物品運輸容器結構分析的載荷組合兩本導則，對兩本導則進行了翻譯工作，形成了翻譯稿，針對乏燃料運輸容器的載荷組合和設計準則的應用情況、研究成果和發展趨勢展開詳細的調研，并在此基礎上形成了標準草案。

4）2019 年 7 月，課題組組織召開了乏燃料運輸容器結構分析的載荷組合和設計準則公司內部評審會，對所形成的翻譯稿和標準草案進行了公司內部評審。

5）2019 年 8 月，課題組根據公司內部評審意見修改后形成的翻譯稿和標準草案， 組織召開了乏燃料運輸容器結構分析的載荷組合和設計準則外部評審會，對所形成的翻譯稿和標準草案進行了公司外部評審。

6）2019 年 9 月，課題組參加了國家核安全局組織的項目中期檢查會，會上核安全局領導聽取了課題組的階段研究成果匯報，并對后期工作提出了指導意見。

7）2019 年 9-12 月，課題組根據中期檢查會上專家提出的意見和建議，編制完成調研報告，對所形成的翻譯稿和標準草案進行修改，并參考國內其他標準撰寫方式的基礎上，編寫了標準編制說明。

8）2019 年 12 月，課題組根據目前研究成果，召開了乏燃料運輸容器結構分析的載荷組合和設計準則研究成果評審會。與會專家肯定了課題組的研究成果并提出了對調研報告和標準草稿的修改建議和意見，課題組根據專家意見對課題研究成果進行了進一步完善，終形成研究成果如下：

《乏燃料運輸容器包容結構分析設計準則（RG 7.6）翻譯稿》

《放射性物品運輸容器結構分析的載荷組合（RG 7.8）翻譯稿》

《乏燃料運輸容器結構分析的載荷組合和設計準則調研報告》

《乏燃料運輸容器結構分析的載荷組合和設計準則（征求意見稿）》

《乏燃料運輸容器結構分析的載荷組合和設計準則（征求意見稿）編制說明》

2標準制訂的必要性分析

乏燃料運輸容器是運輸乏燃料組件的專用設備,是保證乏燃料安全外運的關鍵設備。其主要功能是安全可靠的運輸指定型號和參數的乏燃料組件，是核電站長期安全運行的基本保障。根據法規要求，乏燃料運輸容器的設計應能使容器在正常運輸條件下和運輸事故條件下保持容器的包容完整性等相關安全要求。因此，在乏燃料運輸容器的結構設計和分析中，應考慮不同運輸條件下容器所承受的載荷類型和載荷組合，并采取合理的設計準則對分析結果進行評定。

目前我國尚無放射性物品運輸容器結構分析的載荷組合及設計準則相關標準及法規。經過對多家乏燃料運輸容器設計單位及其主要產品（如 NAC 的 STC、Orano 的 TN 系列、Holtec 的 HI-STAR 系列、CNPE 的 CNSC 系列）的調研，得知這些主流容器對于乏燃料運輸容器載荷組合的應用，目前主要以美國核管會（NRC）管理導則RG7.8《放射性物品運輸容器結構分析的載荷組合》為主；對于乏燃料運輸容器的結構設計準則，目前主要遵循美國核管會（NRC）的管理導則 RG7.6《乏燃料運輸容器包容結構分析設計準則》。在以上兩個標準以外，還會綜合考慮 IAEA SSR-6 Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material 的相關要求。

為了逐步完善我國放射性物品運輸及其相關領域的法律法規標準規范體系，為乏燃料運輸容器的結構設計和載荷組合分析提供技術指導，為監管部門審查乏燃料運輸容器的設計提供技術支持，制定《乏燃料運輸容器結構分析的載荷組合和設計準則》是十分必要的。

3相關標準情況

根據法規要求，乏燃料運輸容器的設計應能使容器在正常運輸條件下和運輸事故條件下保持容器的完整性等相關安全要求。因此，在乏燃料運輸容器的結構設計和分析中， 應考慮不同運輸工況下容器所承受的載荷類型和載荷組合。

對于乏燃料運輸容器載荷組合的應用，目前主要以 NRC 導則 RG7.8《放射性物品運輸容器結構分析的載荷組合》為主，該導則明確了放射性物品運輸容器在正常運輸條件和運輸事故條件下的載荷類型和載荷組合，對乏燃料運輸容器的結構安全分析具有重要意義。

截至目前，關于乏燃料運輸容器結構分析的載荷分析和歸類在 IAEA 特定安全要求SSR-6《放射性物質安全運輸條例》（2018）中和 NRC 管理導則 RG7.8 中有明確描述。然而，國際上對于乏燃料運輸容器結構分析載荷組合的研究和應用主要依據 RG7.8 中的相關條款要求，IAEA《放射性物質安全運輸條例》（SSR-6）中也有關于不同工況下的載荷條件，但并未涉及各個載荷的組合情況。因此，重點分析 RG7.8 中的相關條款和內容。

更多標準編制說明內容點擊以下鏈接獲取標準編制說明全文: