核反应堆安全分析

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1、第四章第四章 确定论安全分析确定论安全分析 事故分析方法事故分析方法 确定论分析方法:确定论分析方法:确定论分析方法:确定论分析方法:考验电厂设计总体完整性的主要手段。考验电厂设计总体完整性的主要手段。考验电厂设计总体完整性的主要手段。考验电厂设计总体完整性的主要手段。 概率论安全分析方法:概率论安全分析方法:概率论安全分析方法:概率论安全分析方法:一种系统的工程安全评价技术。一种系统的工程安全评价技术。一种系统的工程安全评价技术。一种系统的工程安全评价技术。 设计基准事故设计基准事故设计基准事故设计基准事故 (DBA) (DBA) 根根根根据据据据法法法法规规规规的的的的要要要要求求求求,选

2、选选选用用用用设设设设计计计计基基基基准准准准事事事事故故故故(Design Design Basis Basis Accident, DBAAccident, DBA)是为了是为了是为了是为了考验安全系统的设计裕度考验安全系统的设计裕度考验安全系统的设计裕度考验安全系统的设计裕度。 设设设设计计计计基基基基准准准准事事事事故故故故的的的的选选选选择择择择,主主主主要要要要依依依依据据据据工工工工程程程程判判判判断断断断、设设设设计计计计和和和和运运运运行经验行经验行经验行经验。 目目目目前前前前选选选选用用用用的的的的DBADBA已已已已经经经经定定定定型型型型,这这这这可可可可以以以以从从

3、从从标标标标准准准准审审审审查查查查大大大大纲纲纲纲(Standard Review Plan, SRPStandard Review Plan, SRP)或)或)或)或有关导则有关导则有关导则有关导则中找到。中找到。中找到。中找到。 根根根根据据据据事事事事故故故故发发发发生生生生的的的的频频频频度度度度和和和和可可可可能能能能后后后后果果果果,DBADBA将将将将电电电电厂厂厂厂工工工工况况况况分分分分为为为为四四四四类类类类:正常运行正常运行正常运行正常运行、运行瞬变运行瞬变运行瞬变运行瞬变、稀有事件稀有事件稀有事件稀有事件、极限事故极限事故极限事故极限事故。 确定论事故确定论事故确定论

4、事故确定论事故分析的基本逻辑分析的基本逻辑分析的基本逻辑分析的基本逻辑 确定一组设计基准事故;确定一组设计基准事故;确定一组设计基准事故;确定一组设计基准事故; 选择特定事故下选择特定事故下选择特定事故下选择特定事故下安全系统安全系统安全系统安全系统最大不利后果最大不利后果最大不利后果最大不利后果的的的的单一故障单一故障单一故障单一故障; 确确确确认认认认分分分分析析析析所所所所用用用用的的的的模模模模型型型型与与与与电电电电厂厂厂厂参参参参量量量量都都都都是是是是保保保保守守守守的的的的(保保保保守守守守的的的的分析方法);分析方法);分析方法);分析方法); 将将将将最最最最终终终终结结结

5、结果果果果与与与与法法法法定定定定验验验验收收收收准准准准则则则则相相相相对对对对照照照照,确确确确认认认认安安安安全全全全系系系系统统统统的的的的设计是充分的。设计是充分的。设计是充分的。设计是充分的。【或或或或通通通通过过过过最最最最佳佳佳佳估估估估算算算算(BEBEBEBE)并并并并考考考考虑虑虑虑不不不不确确确确定定定定性性性性(UncertaintyUncertaintyUncertaintyUncertainty)的的的的方方方方法法法法(BEPUBEPUBEPUBEPU方方方方法法法法,如如如如“CSAU”“CSAU”方法方法方法方法 “ “ASTRUMASTRUM” ”方法等方

6、法等方法等方法等)】 确定论事故确定论事故确定论事故确定论事故分析的基本假定分析的基本假定分析的基本假定分析的基本假定 为确保分析结果的包络性,法规要求采用为确保分析结果的包络性,法规要求采用为确保分析结果的包络性,法规要求采用为确保分析结果的包络性,法规要求采用保守假定保守假定保守假定保守假定。 两条两条两条两条“ “不言而喻不言而喻不言而喻不言而喻” ”的基本假设:的基本假设:的基本假设:的基本假设: 被调用的安全系统失去部分设计能力(单一故障假设);被调用的安全系统失去部分设计能力(单一故障假设);被调用的安全系统失去部分设计能力(单一故障假设);被调用的安全系统失去部分设计能力(单一故

7、障假设); 操纵员在事故后短期内不作任何干预。操纵员在事故后短期内不作任何干预。操纵员在事故后短期内不作任何干预。操纵员在事故后短期内不作任何干预。 * * 但进一步研究表明:但进一步研究表明:但进一步研究表明:但进一步研究表明:此两条假设是不充分的,有时是不保守的此两条假设是不充分的,有时是不保守的此两条假设是不充分的,有时是不保守的此两条假设是不充分的,有时是不保守的。 Eg.Eg. 某某某某些些些些系系系系统统统统在在在在某某某某些些些些事事事事故故故故下下下下无无无无故故故故障障障障比比比比单单单单一一一一故故故故障障障障更更更更不不不不安安安安全全全全,而而而而操操操操纵纵纵纵员员员

8、员的的的的干预有时会使机组状况急剧恶化干预有时会使机组状况急剧恶化干预有时会使机组状况急剧恶化干预有时会使机组状况急剧恶化。 除除除除最最最最严严严严重重重重的的的的单单单单一一一一故故故故障障障障以以以以外外外外,分分分分析析析析中中中中还还还还有有有有其其其其它它它它4 4个个个个附附附附加加加加的的的的补补补补充充充充保保保保守假设:守假设:守假设:守假设: 事故同时合并失去厂外电源;事故同时合并失去厂外电源;事故同时合并失去厂外电源;事故同时合并失去厂外电源; 反应性价值最大的一组控制棒卡在全提棒的为止不能下插;反应性价值最大的一组控制棒卡在全提棒的为止不能下插;反应性价值最大的一组控

9、制棒卡在全提棒的为止不能下插;反应性价值最大的一组控制棒卡在全提棒的为止不能下插; 分析中只考虑安全相关设备,不计及非安全设备的缓解功能;分析中只考虑安全相关设备,不计及非安全设备的缓解功能;分析中只考虑安全相关设备,不计及非安全设备的缓解功能;分析中只考虑安全相关设备,不计及非安全设备的缓解功能; 必要时考虑合并不利的外部条件。必要时考虑合并不利的外部条件。必要时考虑合并不利的外部条件。必要时考虑合并不利的外部条件。 根根根根据据据据美美美美国国国国联联联联邦邦邦邦法法法法规规规规10CFR5010CFR50附附附附录录录录KK的的的的要要要要求求求求,分分分分析析析析所所所所用用用用核核核

10、核电电电电厂厂厂厂参参参参量应取对结果不利的保守值,例如:量应取对结果不利的保守值,例如:量应取对结果不利的保守值,例如:量应取对结果不利的保守值,例如: 功率:功率:功率:功率:增加增加增加增加2 2测量不确定性,即取测量不确定性,即取测量不确定性,即取测量不确定性,即取102102额定功率;额定功率;额定功率;额定功率; 温度:温度:温度:温度:根据事故性质,增或减根据事故性质,增或减根据事故性质,增或减根据事故性质,增或减2.22.2 C C; 主系统压力:主系统压力:主系统压力:主系统压力:根据事故性质,增或减根据事故性质,增或减根据事故性质,增或减根据事故性质,增或减0.21MPa0

11、.21MPa; 保守的保守的保守的保守的仪表与控制棒仪表与控制棒仪表与控制棒仪表与控制棒响应时间延迟;响应时间延迟;响应时间延迟;响应时间延迟; 不取用第一个不取用第一个不取用第一个不取用第一个停堆信号停堆信号停堆信号停堆信号。 确定论事故确定论事故确定论事故确定论事故分析的验收准则分析的验收准则分析的验收准则分析的验收准则 判判判判定定定定确确确确定定定定论论论论分分分分析析析析结结结结果果果果是是是是否否否否符符符符合合合合安安安安全全全全法法法法规规规规要要要要求求求求,采采采采用用用用了了了了一一一一套套套套定定定定量量量量的的的的判判判判据据据据,这这这这些些些些判判判判据据据据称称

12、称称为为为为验验验验收收收收准准准准则则则则(Acceptance Acceptance CriteriaCriteria)。四四四四类类类类事事事事故故故故严严严严重重重重程程程程度度度度不不不不同同同同,验验验验收收收收准准准准则则则则也也也也有有有有所所所所区区区区别别别别。发发发发生生生生频频频频度度度度越越越越高高高高的的的的事件,验收准则越严格。事件,验收准则越严格。事件,验收准则越严格。事件,验收准则越严格。 核核核核电电电电厂厂厂厂安安安安全全全全问问问问题题题题归归归归根根根根结结结结底底底底是是是是热热热热量量量量平平平平衡衡衡衡问问问问题题题题。定定定定性性性性的的的的反

13、反反反应应应应堆堆堆堆热热热热工设计准则工设计准则工设计准则工设计准则是:是:是:是: 正常运行与运行瞬变工况下正常运行与运行瞬变工况下正常运行与运行瞬变工况下正常运行与运行瞬变工况下,预计不发生燃料损伤预计不发生燃料损伤预计不发生燃料损伤预计不发生燃料损伤; 事事事事故故故故后后后后,反反反反应应应应堆堆堆堆可可可可以以以以转转转转入入入入安安安安全全全全状状状状态态态态,只只只只有有有有一一一一小小小小部部部部分分分分燃燃燃燃料料料料元元元元件件件件受受受受损损损损,事故中释放出来的放射性应当对公众不构成威胁事故中释放出来的放射性应当对公众不构成威胁事故中释放出来的放射性应当对公众不构成威

14、胁事故中释放出来的放射性应当对公众不构成威胁; 在在在在最最最最严严严严重重重重的的的的事事事事故故故故引引引引起起起起的的的的瞬瞬瞬瞬变变变变之之之之后后后后,反反反反应应应应堆堆堆堆可可可可以以以以转转转转入入入入安安安安全全全全状状状状态态态态且且且且堆堆堆堆芯结构能维持次临界和可接受的冷却特性芯结构能维持次临界和可接受的冷却特性芯结构能维持次临界和可接受的冷却特性芯结构能维持次临界和可接受的冷却特性。 为为为为保保保保证证证证燃燃燃燃料料料料不不不不发发发发生生生生烧烧烧烧毁毁毁毁或或或或熔熔熔熔化化化化,对对对对I I、IIII类类类类工工工工况况况况,有有有有如如如如下下下下定量准

15、则定量准则定量准则定量准则: 燃燃燃燃料料料料芯芯芯芯块块块块的的的的最最最最高高高高温温温温度度度度不不不不超超超超过过过过22602260 C C,这这这这与与与与燃燃燃燃耗耗耗耗末末末末燃燃燃燃料料料料芯芯芯芯块块块块的的的的熔熔熔熔化温度化温度化温度化温度25902590 C C相比,留有相比,留有相比,留有相比,留有330330 C C的裕量的裕量的裕量的裕量; 燃燃燃燃料料料料线线线线功功功功率率率率密密密密度度度度不不不不超超超超过过过过59.0kW/m59.0kW/m,这这这这一一一一准准准准则则则则与与与与前前前前一一一一条条条条表表表表述述述述内内内内容容容容相相相相同同同

16、同。考考考考虑虑虑虑到到到到压压压压水水水水堆堆堆堆平平平平均均均均线线线线功功功功率率率率密密密密度度度度约约约约为为为为17.8 17.8 kW/mkW/m,可可可可以以以以推推推推知知知知:堆堆堆堆芯芯芯芯热热热热点因子点因子点因子点因子F FQ Q不得大于不得大于不得大于不得大于3.33.3(ie ie. 59.0/17.8. 59.0/17.8); 最最最最小小小小DNBRDNBR在在在在用用用用W-3W-3公公公公式式式式估估估估算算算算时时时时,不不不不得得得得小小小小于于于于1.31.3,这这这这可可可可以以以以保保保保证证证证在在在在95%95%置信度下置信度下置信度下置信度

17、下95%95%的燃料元件不发生烧毁的燃料元件不发生烧毁的燃料元件不发生烧毁的燃料元件不发生烧毁(DNBRDNBR准则)准则)准则)准则); 燃料元件包壳外壁面温度不超过燃料元件包壳外壁面温度不超过燃料元件包壳外壁面温度不超过燃料元件包壳外壁面温度不超过425425 C C。 第第第第IVIV类类类类工工工工况况况况是是是是预预预预计计计计电电电电厂厂厂厂寿寿寿寿期期期期中中中中不不不不会会会会出出出出现现现现的的的的事事事事故故故故,事事事事故故故故后后后后允允允允许许许许有有有有部部部部分分分分燃燃燃燃料料料料元元元元件件件件损损损损坏坏坏坏,称称称称为为为为极极极极限限限限事事事事故故故故

18、,因因因因而而而而此此此此类类类类事事事事故故故故不不不不遵遵遵遵守守守守DNBRDNBR准准准准则则则则。经经经经对对对对燃燃燃燃料料料料元元元元件件件件与与与与包包包包壳壳壳壳的的的的仔仔仔仔细细细细研研研研究究究究,提提提提出出出出了了了了更更更更为为为为具具具具体体体体的的的的验验验验收收收收准准准准则则则则,即即即即最最最最终终终终验验验验收收收收准准准准则则则则。LBLOCALBLOCA事事事事故故故故是是是是最最最最有有有有挑挑挑挑战性的极限事故,其最终验收准则共五条:战性的极限事故,其最终验收准则共五条:战性的极限事故,其最终验收准则共五条:战性的极限事故,其最终验收准则共五条

19、: 包包包包壳壳壳壳最最最最高高高高温温温温度度度度不不不不得得得得超超超超过过过过12041204 C C。该该该该准准准准则则则则的的的的设设设设置置置置意意意意图图图图是是是是防防防防止止止止锆锆锆锆水水水水反反反反应应应应的的的的激激激激化化化化。当当当当锆锆锆锆合合合合金金金金包包包包壳壳壳壳达达达达到到到到850850 C C时时时时,锆锆锆锆水水水水反反反反应应应应显显显显著著著著发发发发生生生生,其其其其产产产产生生生生的的的的热热热热功功功功率率率率每每每每5050 C C左左左左右右右右上上上上升升升升1 1倍倍倍倍。12001200 C C时时时时,锆锆锆锆水水水水反反反

20、反应应应应热热热热已已已已与与与与局局局局部部部部衰衰衰衰变变变变热热热热功功功功率率率率相相相相当当当当。超超超超过过过过12001200 C C,锆锆锆锆水水水水反反反反应应应应有有有有自自自自激激激激励励励励的的的的可可可可能能能能,而而而而导导导导致致致致整个包壳熔化、氧化或形成低共熔混合物;整个包壳熔化、氧化或形成低共熔混合物;整个包壳熔化、氧化或形成低共熔混合物;整个包壳熔化、氧化或形成低共熔混合物; 包包包包壳壳壳壳的的的的局局局局部部部部最最最最大大大大氧氧氧氧化化化化量量量量不不不不超超超超过过过过反反反反应应应应前前前前包包包包壳壳壳壳总总总总厚厚厚厚度度度度的的的的17%

21、17%,以以以以防防防防止过量氧化的氢脆导致包壳机械强度不足而破裂止过量氧化的氢脆导致包壳机械强度不足而破裂止过量氧化的氢脆导致包壳机械强度不足而破裂止过量氧化的氢脆导致包壳机械强度不足而破裂; 包包包包壳壳壳壳氧氧氧氧化化化化产产产产氢氢氢氢量量量量不不不不得得得得超超超超过过过过假假假假设设设设所所所所有有有有锆锆锆锆合合合合金金金金均均均均与与与与水水水水反反反反应应应应所所所所产产产产氢氢氢氢总总总总量的量的量的量的1%1%,以限制安全壳内氢爆的危险以限制安全壳内氢爆的危险以限制安全壳内氢爆的危险以限制安全壳内氢爆的危险; 堆芯必须保持可冷却的几何形状堆芯必须保持可冷却的几何形状堆芯必

22、须保持可冷却的几何形状堆芯必须保持可冷却的几何形状; 必须能保证事故后排出衰变热的长期冷却能力必须能保证事故后排出衰变热的长期冷却能力必须能保证事故后排出衰变热的长期冷却能力必须能保证事故后排出衰变热的长期冷却能力。 确定论事故确定论事故确定论事故确定论事故分析的程序系统分析的程序系统分析的程序系统分析的程序系统 DBADBA确确确确定定定定论论论论分分分分析析析析以以以以热热热热工工工工水水水水力力力力系系系系统统统统分分分分析析析析程程程程序序序序为为为为主主主主干干干干,同同同同时时时时涉涉涉涉及及及及子子子子通通通通道道道道分分分分析析析析、燃燃燃燃料料料料行行行行为为为为、安安安安全

23、全全全壳壳壳壳相相相相应应应应、力力力力学学学学分分分分析析析析、堆堆堆堆芯芯芯芯行行行行为为为为分析、放射性后果评价等各个方面的分析程序系统。分析、放射性后果评价等各个方面的分析程序系统。分析、放射性后果评价等各个方面的分析程序系统。分析、放射性后果评价等各个方面的分析程序系统。 如:如:如:如:热工水力系统分析程序热工水力系统分析程序热工水力系统分析程序热工水力系统分析程序RelapRelap、TracTrac、CathareCathare、RetranRetran、TRACETRACE等;等;等;等; 子通道分析程序子通道分析程序子通道分析程序子通道分析程序:CobraCobra、Fli

24、caFlica、VipreVipre等;等;等;等; 燃料行为分析程序燃料行为分析程序燃料行为分析程序燃料行为分析程序FraconFracon、FrapFrap等;等;等;等; 安全壳分析程序安全壳分析程序安全壳分析程序安全壳分析程序ContemptContempt等;等;等;等; 力学分析程序力学分析程序力学分析程序力学分析程序AdinaAdina、SapSap等;等;等;等; 堆芯行为分析程序堆芯行为分析程序堆芯行为分析程序堆芯行为分析程序TiskthTiskth、CitationCitation、DotDot等;等;等;等; 放射性后果评价程序放射性后果评价程序放射性后果评价程序放射性后

25、果评价程序AirdoseAirdose、PavanPavan、ActcodeActcode、TactTact等。等。等。等。 确定论事故确定论事故确定论事故确定论事故分析的两种方法(模型)分析的两种方法(模型)分析的两种方法(模型)分析的两种方法(模型) 一一一一种种种种分分分分析析析析方方方方法法法法严严严严格格格格按按按按照照照照10CFR50.4210CFR50.42附附附附录录录录KK的的的的技技技技术术术术要要要要求求求求设设设设计,称为保守的计,称为保守的计,称为保守的计,称为保守的“ “评价模型评价模型评价模型评价模型” ”(EMEM);););); 以以以以LOCALOCA分析

26、为例分析为例分析为例分析为例 其它其它其它其它EMEM要求参见要求参见要求参见要求参见SRPSRP 后后后后来来来来发发发发展展展展了了了了一一一一种种种种分分分分析析析析方方方方法法法法,采采采采用用用用真真真真实实实实的的的的分分分分析析析析方方方方法法法法与与与与真真真真实实实实电电电电厂厂厂厂参参参参量量量量,称称称称为为为为“ “最最最最佳佳佳佳估估估估算算算算模模模模型型型型” ”(BEBE),或或或或简简简简称称称称为为为为“ “真真真真(现现现现)实实实实模模模模型型型型” ”;BEBE方方方方法法法法的的的的逻逻逻逻辑辑辑辑是是是是采采采采用用用用“ “最最最最佳佳佳佳估估估

27、估算算算算” ”程程程程序序序序与与与与真真真真实实实实参参参参量量量量,可可可可以以以以不不不不考考考考虑虑虑虑单单单单一一一一故故故故障障障障。当当当当然然然然,分分分分析析析析的的的的结结结结果果果果必必必必须须须须作作作作不不不不确确确确定定定定性性性性分分分分析析析析。即即即即“ “BE+UncertaintyBE+Uncertainty” ”。EMEMBE + UncertaintyBE + Uncertainty事故前功率水平事故前功率水平事故前功率水平事故前功率水平102%102%100%100%厂外电源厂外电源厂外电源厂外电源不可用不可用不可用不可用可用可用可用可用主泵主泵主

28、泵主泵停运停运停运停运运行运行运行运行ECCSECCS失去一列失去一列失去一列失去一列全部可用全部可用全部可用全部可用ECCSECCS动作延迟动作延迟动作延迟动作延迟25s25s0 0燃料燃料燃料燃料最坏情况(间隙最大)最坏情况(间隙最大)最坏情况(间隙最大)最坏情况(间隙最大)燃耗燃耗燃耗燃耗16000MWd/t16000MWd/t,第二循环中期,第二循环中期,第二循环中期,第二循环中期ECCECC旁路旁路旁路旁路大破口喷放阶段结束后堆芯内水全空大破口喷放阶段结束后堆芯内水全空大破口喷放阶段结束后堆芯内水全空大破口喷放阶段结束后堆芯内水全空冷却剂保留在计算所得的原有数量冷却剂保留在计算所得的

29、原有数量冷却剂保留在计算所得的原有数量冷却剂保留在计算所得的原有数量堆芯传热堆芯传热堆芯传热堆芯传热保守保守保守保守最佳估算最佳估算最佳估算最佳估算衰变热衰变热衰变热衰变热ANSI1971ANSI1971标准标准标准标准+20%+20%ANSI1979ANSI1979标准标准标准标准EMEM方法与方法与方法与方法与“BE+Uncertainty”“BE+Uncertainty”方法主要差别方法主要差别方法主要差别方法主要差别当前各种安全评审方法下当前各种安全评审方法下当前各种安全评审方法下当前各种安全评审方法下PCTPCT及安全裕度比较及安全裕度比较及安全裕度比较及安全裕度比较 Uncerta

30、intyUncertainty序号序号序号序号方法方法方法方法边界条件和初边界条件和初边界条件和初边界条件和初始假设始假设始假设始假设系统及部件可系统及部件可系统及部件可系统及部件可用性用性用性用性安全分析方法安全分析方法安全分析方法安全分析方法应用状况应用状况应用状况应用状况1 1保守性方法保守性方法保守性方法保守性方法(附录(附录(附录(附录KK)保守性输入与保守性输入与保守性输入与保守性输入与假设假设假设假设保守保守保守保守确定论确定论确定论确定论逐渐淘汰逐渐淘汰逐渐淘汰逐渐淘汰2 2现实的保守性方法现实的保守性方法现实的保守性方法现实的保守性方法保守性输入与保守性输入与保守性输入与保守

31、性输入与假设假设假设假设保守保守保守保守确定论确定论确定论确定论当前主要方当前主要方当前主要方当前主要方法法法法3 3最佳估算包络方法最佳估算包络方法最佳估算包络方法最佳估算包络方法保守性输入与保守性输入与保守性输入与保守性输入与假设假设假设假设保守保守保守保守确定论确定论确定论确定论基本未用基本未用基本未用基本未用4 4最佳估算程序不最佳估算程序不最佳估算程序不最佳估算程序不确定性确定性确定性确定性真实输入不真实输入不真实输入不真实输入不确定性确定性确定性确定性保守保守保守保守确定论确定论确定论确定论少数核发达少数核发达少数核发达少数核发达国家使用国家使用国家使用国家使用5 5最佳估算程序不

32、最佳估算程序不最佳估算程序不最佳估算程序不确定性确定性确定性确定性真实输入不真实输入不真实输入不真实输入不确定性确定性确定性确定性基于基于基于基于PSAPSA假设假设假设假设确定论概率确定论概率确定论概率确定论概率论论论论正在开发中正在开发中正在开发中正在开发中例:认证级例:认证级例:认证级例:认证级LOCALOCA分析评估方法比较分析评估方法比较分析评估方法比较分析评估方法比较 4.1 核电厂运行工况与事故分类核电厂运行工况与事故分类 我国我国我国我国HAF102HAF102的核电厂事故分类的核电厂事故分类的核电厂事故分类的核电厂事故分类 19701970年美国标准协会(年美国标准协会(年美

33、国标准协会(年美国标准协会(ANSIANSI)分类)分类)分类)分类 19751975年美国核管会(年美国核管会(年美国核管会(年美国核管会(NRCNRC) 轻轻轻轻水水水水堆堆堆堆核核核核电电电电厂厂厂厂安安安安全全全全分分分分析析析析报报报报告告告告标标标标准准准准格格格格式式式式和和和和内内内内容容容容(第第第第二二二二次次次次修修修修订订订订版版版版)规规规规定定定定需需需需分分分分析析析析的的的的4747种种种种典典典典型型型型始发事件始发事件始发事件始发事件我国的核电厂状态分类(我国的核电厂状态分类(HAF102) 正常运行正常运行正常运行正常运行 预计运行事件预计运行事件预计运行

34、事件预计运行事件 设计基准事故设计基准事故设计基准事故设计基准事故(DBA)(DBA) 严重事故严重事故严重事故严重事故(SA)(SA)(SA)(SA) 在核动力厂运行寿期内在核动力厂运行寿期内在核动力厂运行寿期内在核动力厂运行寿期内预计至少发生一次的偏离正常运行预计至少发生一次的偏离正常运行预计至少发生一次的偏离正常运行预计至少发生一次的偏离正常运行的各种的各种的各种的各种运行过程;由于设计中已采取相应措施,这类事件不至于引起安全重运行过程;由于设计中已采取相应措施,这类事件不至于引起安全重运行过程;由于设计中已采取相应措施,这类事件不至于引起安全重运行过程;由于设计中已采取相应措施,这类事

35、件不至于引起安全重要物项的严重损坏,也不至于导致事故工况。要物项的严重损坏,也不至于导致事故工况。要物项的严重损坏,也不至于导致事故工况。要物项的严重损坏,也不至于导致事故工况。 严重性严重性严重性严重性超过设计基准事超过设计基准事超过设计基准事超过设计基准事故故故故并并并并造成堆芯明显恶化造成堆芯明显恶化造成堆芯明显恶化造成堆芯明显恶化的事的事的事的事故工况。故工况。故工况。故工况。 核动力厂核动力厂核动力厂核动力厂在规定的在规定的在规定的在规定的运行限值和条件范围运行限值和条件范围运行限值和条件范围运行限值和条件范围内内内内的运行。的运行。的运行。的运行。(1 1)没没没没有有有有明明明明

36、确确确确地地地地考考考考虑虑虑虑作作作作为为为为设设设设计计计计基基基基准准准准事事事事故故故故, 但但但但可可可可为为为为设设设设计计计计基基基基准准准准事事事事故故故故所所所所涵涵涵涵盖盖盖盖的的的的那些事故工况。那些事故工况。那些事故工况。那些事故工况。(2 2)没有造成堆芯明显恶化的超设计基准事故。)没有造成堆芯明显恶化的超设计基准事故。)没有造成堆芯明显恶化的超设计基准事故。)没有造成堆芯明显恶化的超设计基准事故。事故管理几个概念几个概念vv运运运运行行行行:为为为为实实实实现现现现核核核核动动动动力力力力厂厂厂厂建建建建厂厂厂厂目目目目的的的的而而而而进进进进行行行行的的的的全全全

37、全部部部部活活活活动动动动,包包包包括括括括维维维维修修修修、换换换换料料料料、在役检查在役检查在役检查在役检查及及及及其它有关活动其它有关活动其它有关活动其它有关活动。vv运行状态运行状态运行状态运行状态:正常运行正常运行正常运行正常运行或或或或预计运行事件预计运行事件预计运行事件预计运行事件两类状态的统称。两类状态的统称。两类状态的统称。两类状态的统称。vv事事事事故故故故工工工工况况况况:比比比比预预预预计计计计运运运运行行行行事事事事件件件件更更更更严严严严重重重重的的的的工工工工况况况况,包包包包括括括括设设设设计计计计基基基基准准准准事事事事故故故故和和和和严严严严重事故重事故重事

38、故重事故。vv事故管理事故管理事故管理事故管理:在超设计基准事故发展过程中所采取的一系列行动:在超设计基准事故发展过程中所采取的一系列行动:在超设计基准事故发展过程中所采取的一系列行动:在超设计基准事故发展过程中所采取的一系列行动: 防止事件升级为严重事故防止事件升级为严重事故防止事件升级为严重事故防止事件升级为严重事故( ( ( (预防预防预防预防) ) ) ); 减轻严重事故的后果(缓解);减轻严重事故的后果(缓解);减轻严重事故的后果(缓解);减轻严重事故的后果(缓解); 实现长期稳定的安全状态。实现长期稳定的安全状态。实现长期稳定的安全状态。实现长期稳定的安全状态。美国标准协会(美国标

39、准协会(ANSI)分类法()分类法(1970)I. I. 正常运行和运行瞬变正常运行和运行瞬变正常运行和运行瞬变正常运行和运行瞬变II.II. 中等频率事件(预计运行事件)中等频率事件(预计运行事件)中等频率事件(预计运行事件)中等频率事件(预计运行事件)III.III. 稀有事故稀有事故稀有事故稀有事故IV.IV. 极限事故(假想事故极限事故(假想事故极限事故(假想事故极限事故(假想事故/ /设计基准事故)设计基准事故)设计基准事故)设计基准事故) 出现出现出现出现较频繁较频繁较频繁较频繁; 不会触发保护系统的整定值不会触发保护系统的整定值不会触发保护系统的整定值不会触发保护系统的整定值;

40、依靠控制系统调节,无需停堆可回到稳定状态。依靠控制系统调节,无需停堆可回到稳定状态。依靠控制系统调节,无需停堆可回到稳定状态。依靠控制系统调节,无需停堆可回到稳定状态。 在整个运行寿期内,一般极少发生,发生概率在整个运行寿期内,一般极少发生,发生概率在整个运行寿期内,一般极少发生,发生概率在整个运行寿期内,一般极少发生,发生概率1010-4-4 3 3 1010-2 -2 / / 堆年堆年堆年堆年; 需投入专设安全设施需投入专设安全设施需投入专设安全设施需投入专设安全设施; 燃料元件损伤数不大于某一小的比例燃料元件损伤数不大于某一小的比例燃料元件损伤数不大于某一小的比例燃料元件损伤数不大于某一

41、小的比例。 运行寿期内发生一次或数次偏离正常运行的所有过运行寿期内发生一次或数次偏离正常运行的所有过运行寿期内发生一次或数次偏离正常运行的所有过运行寿期内发生一次或数次偏离正常运行的所有过程,发生概率程,发生概率程,发生概率程,发生概率1010-2 -2 / / 堆年堆年堆年堆年; 触发保护系统整定值触发保护系统整定值触发保护系统整定值触发保护系统整定值,迫使停堆迫使停堆迫使停堆迫使停堆,不会造成燃料损,不会造成燃料损,不会造成燃料损,不会造成燃料损坏或一、二回路超压,可重新投运;坏或一、二回路超压,可重新投运;坏或一、二回路超压,可重新投运;坏或一、二回路超压,可重新投运; 只要只要只要只要

42、保护系统保护系统保护系统保护系统正常运行,不会导致事故工况。正常运行,不会导致事故工况。正常运行,不会导致事故工况。正常运行,不会导致事故工况。 发生概率发生概率发生概率发生概率1010-6-6 10 10-4 -4 / /堆年堆年堆年堆年,即不可能发生;,即不可能发生;,即不可能发生;,即不可能发生; 会释放出大量放射性物质;会释放出大量放射性物质;会释放出大量放射性物质;会释放出大量放射性物质; 设计中必须加以考虑设计中必须加以考虑设计中必须加以考虑设计中必须加以考虑; 专设安全设施必须保证一回路压力边界的完整专设安全设施必须保证一回路压力边界的完整专设安全设施必须保证一回路压力边界的完整

43、专设安全设施必须保证一回路压力边界的完整性性性性。正常运行和运行瞬态正常运行和运行瞬态 正常启动、正常启动、正常启动、正常启动、停堆和稳态运行停堆和稳态运行停堆和稳态运行停堆和稳态运行正常启动、功率运行;热备用;热停堆;冷停堆;换料停堆。正常启动、功率运行;热备用;热停堆;冷停堆;换料停堆。正常启动、功率运行;热备用;热停堆;冷停堆;换料停堆。正常启动、功率运行;热备用;热停堆;冷停堆;换料停堆。 带有偏差的极限运行带有偏差的极限运行带有偏差的极限运行带有偏差的极限运行燃燃燃燃料料料料元元元元件件件件包包包包壳壳壳壳泄泄泄泄漏漏漏漏;一一一一回回回回路路路路冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂放放放放射射

44、射射性性性性水水水水平平平平升升升升高高高高;蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器传热管有泄漏,等。但器传热管有泄漏,等。但器传热管有泄漏,等。但器传热管有泄漏,等。但未超过规定的最大允许值未超过规定的最大允许值未超过规定的最大允许值未超过规定的最大允许值。 运行瞬变运行瞬变运行瞬变运行瞬变核核核核电电电电厂厂厂厂升升升升温温温温升升升升压压压压、冷冷冷冷却却却却卸卸卸卸压压压压;允允允允许许许许范范范范围围围围内内内内的的的的负负负负荷荷荷荷变变变变化化化化( ( ( (阶阶阶阶跃跃跃跃、线线线线性负荷变化,甩负荷性负荷变化,甩负荷性负荷变化,甩负荷性负荷变化,甩负荷 ) ) ) )。中等频率

45、事件(预期运行事件)中等频率事件(预期运行事件) 堆启动时,控制棒组件不可控地抽出;堆启动时,控制棒组件不可控地抽出; 满功率运行时,控制棒组件不可控地抽出;满功率运行时,控制棒组件不可控地抽出; 控制棒组件落棒;控制棒组件落棒; 硼失控稀释;硼失控稀释; 部分失去冷却剂流量;部分失去冷却剂流量; 失去正常给水;失去正常给水; 给水温度降低;给水温度降低; 负荷过分增加;负荷过分增加; 隔离环路再启动;隔离环路再启动; 甩负荷;甩负荷; 失去外电源;失去外电源; 一回路卸压;一回路卸压; 主蒸汽系统卸压;主蒸汽系统卸压; 满功率运行时,安注系统误动作,等。满功率运行时,安注系统误动作,等。 稀

46、有事故稀有事故 一回路系统管道小破裂(一回路系统管道小破裂(一回路系统管道小破裂(一回路系统管道小破裂(SBLOCASBLOCA);););); 二回路系统蒸汽管道小破裂;二回路系统蒸汽管道小破裂;二回路系统蒸汽管道小破裂;二回路系统蒸汽管道小破裂; 燃料组件误装载;燃料组件误装载;燃料组件误装载;燃料组件误装载; 满功率运行时抽出一组控制棒组件;满功率运行时抽出一组控制棒组件;满功率运行时抽出一组控制棒组件;满功率运行时抽出一组控制棒组件; 全厂断电全厂断电全厂断电全厂断电SBO(SBO(反应堆失去全部强迫流量反应堆失去全部强迫流量反应堆失去全部强迫流量反应堆失去全部强迫流量) ); 放射性

47、废气、废液的事故释放;放射性废气、废液的事故释放;放射性废气、废液的事故释放;放射性废气、废液的事故释放; 蒸汽发生器单根传热管断裂事故。蒸汽发生器单根传热管断裂事故。蒸汽发生器单根传热管断裂事故。蒸汽发生器单根传热管断裂事故。 极限事故极限事故 一回路系统主管道大破裂(一回路系统主管道大破裂(一回路系统主管道大破裂(一回路系统主管道大破裂(LBLOCALBLOCA);););); 二回路系统蒸汽管道大破裂;二回路系统蒸汽管道大破裂;二回路系统蒸汽管道大破裂;二回路系统蒸汽管道大破裂; 蒸汽发生器多根传热管断裂;蒸汽发生器多根传热管断裂;蒸汽发生器多根传热管断裂;蒸汽发生器多根传热管断裂; 一

48、台冷却剂泵转子卡死;一台冷却剂泵转子卡死;一台冷却剂泵转子卡死;一台冷却剂泵转子卡死; 燃料操作事故;燃料操作事故;燃料操作事故;燃料操作事故; 弹棒事故。弹棒事故。弹棒事故。弹棒事故。 对对对对IIII、IIIIII类类类类工工工工况况况况事事事事件件件件所所所所作作作作的的的的分分分分析析析析确确确确定定定定反反反反应应应应堆堆堆堆保保保保护系统的要求护系统的要求护系统的要求护系统的要求,并,并,并,并决定这些系统的整定值决定这些系统的整定值决定这些系统的整定值决定这些系统的整定值。 对对对对IVIV类类类类工工工工况况况况某某某某些些些些事事事事件件件件所所所所作作作作的的的的分分分分析

49、析析析决决决决定定定定专专专专设设设设安安安安全全全全设设设设施施施施的的的的性性性性能能能能,使使使使得得得得满满满满足足足足安安安安全全全全准准准准则则则则,并并并并使使使使任任任任何何何何放放放放射射射射性性性性释释释释放的效应最小。放的效应最小。放的效应最小。放的效应最小。 对对对对IIIIII类类类类和和和和IVIV类类类类其其其其它它它它事事事事件件件件所所所所作作作作的的的的分分分分析析析析确确确确保保保保专专专专设设设设安安安安全设施的设计是正确的全设施的设计是正确的全设施的设计是正确的全设施的设计是正确的。各类工况的事故(件)分析各类工况的事故(件)分析对于对于II类工况定量

50、验收准则类工况定量验收准则(中等频率事件(中等频率事件(中等频率事件(中等频率事件/ /预计运行事件)预计运行事件)预计运行事件)预计运行事件) 一回路压力小于一回路压力小于110%设计值;设计值; 燃燃料料元元件件不不烧烧毁毁,DNBR(应应用用W-3公公式式)不不得得小于小于1.3; 放射性后果按正常排放允许值控制。放射性后果按正常排放允许值控制。对于第对于第III类、第类、第IV类事故定量验收准则类事故定量验收准则 燃燃料料元元件件保保持持可可冷冷却却状状态态,通通常常的的判判断断标标准准为为长长时时间间高高温温(燃燃料料包包壳壳峰峰值值温温度度)小小于于1204 C ,短短时时间间高高

51、温温小小于于1482 C; 一回路压力小于一回路压力小于110%设计值;设计值; 放放射射性性后后果果,美美国国标标准准(对对IV类类事事故故):甲甲状状腺腺剂剂量量0.45Sv,全身剂量,全身剂量0.15Sv。美国核管会(美国核管会(NRC)分类法)分类法 二回路系统排热增加;二回路系统排热增加;二回路系统排热增加;二回路系统排热增加; 二回路系统排热减少;二回路系统排热减少;二回路系统排热减少;二回路系统排热减少; 反应堆冷却剂系统流量减少;反应堆冷却剂系统流量减少;反应堆冷却剂系统流量减少;反应堆冷却剂系统流量减少; 反应性和功率分布异常;反应性和功率分布异常;反应性和功率分布异常;反应

52、性和功率分布异常; 反应堆冷却剂装量增加;反应堆冷却剂装量增加;反应堆冷却剂装量增加;反应堆冷却剂装量增加; 反应堆冷却剂装量减少;反应堆冷却剂装量减少;反应堆冷却剂装量减少;反应堆冷却剂装量减少; 系统或设备的放射性释放;系统或设备的放射性释放;系统或设备的放射性释放;系统或设备的放射性释放; 未能紧急停堆的预计瞬变(未能紧急停堆的预计瞬变(未能紧急停堆的预计瞬变(未能紧急停堆的预计瞬变(ATWSATWS)。)。)。)。设计基准事故设计基准事故 (47(47种典型始发事故种典型始发事故种典型始发事故种典型始发事故) )二回路系统排热增加初因事件二回路系统排热增加初因事件 给水系统故障使给水温

53、度降低;给水系统故障使给水温度降低;给水系统故障使给水温度降低;给水系统故障使给水温度降低; 给水系统故障使给水流量增加;给水系统故障使给水流量增加;给水系统故障使给水流量增加;给水系统故障使给水流量增加; 蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽压压压压力力力力调调调调节节节节器器器器故故故故障障障障或或或或损损损损坏坏坏坏使使使使蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流量增加;流量增加;流量增加;流量增加; 误打开蒸汽发生器卸放或安全阀;误打开蒸汽发生器卸放或安全阀;误打开蒸汽发生器卸放或安全阀;误打开蒸汽发生器卸放或安全阀; 安全壳内、外蒸汽管道破损。安全壳内、外蒸汽管道破损。安全壳内、外蒸汽管道破损。安全壳内、外蒸汽管道破损。 给

54、水温度低给水温度低给水温度低给水温度低 给水流量高给水流量高给水流量高给水流量高 蒸汽流量增加蒸汽流量增加蒸汽流量增加蒸汽流量增加MSFW 蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽压压压压力力力力调调调调节节节节器器器器故故故故障障障障或或或或损损损损坏坏坏坏使使使使蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量减少;减少;减少;减少; 失去外部电负荷;失去外部电负荷;失去外部电负荷;失去外部电负荷; 汽轮机跳闸汽轮机跳闸汽轮机跳闸汽轮机跳闸( (截止阀关闭截止阀关闭截止阀关闭截止阀关闭) ); 凝汽器真空破坏;凝汽器真空破坏;凝汽器真空破坏;凝汽器真空破坏; 同同同同时时时时失失失失去去去去厂厂厂厂内内内内外外外外交交交交流流流

55、流电电电电源源源源(全全全全厂厂厂厂断断断断电电电电SBOSBO);););); 失去正常给水流量;失去正常给水流量;失去正常给水流量;失去正常给水流量; 给水管道破裂。给水管道破裂。给水管道破裂。给水管道破裂。MSFW热阱丧失事故热阱丧失事故热阱丧失事故热阱丧失事故二回路系统排热减少初因事件二回路系统排热减少初因事件 给水流量降低给水流量降低给水流量降低给水流量降低 蒸汽流量减少蒸汽流量减少蒸汽流量减少蒸汽流量减少 一一一一个个个个或或或或多多多多个个个个反反反反应应应应堆堆堆堆主主主主泵泵泵泵停止运动;停止运动;停止运动;停止运动; 反应堆主泵轴卡死;反应堆主泵轴卡死;反应堆主泵轴卡死;反

56、应堆主泵轴卡死; 反应堆主泵轴断裂。反应堆主泵轴断裂。反应堆主泵轴断裂。反应堆主泵轴断裂。失流事故失流事故失流事故失流事故反应堆冷却剂系统流量减少初因事件反应堆冷却剂系统流量减少初因事件 冷却剂流量降低冷却剂流量降低冷却剂流量降低冷却剂流量降低 在在在在次次次次临临临临界界界界或或或或低低低低功功功功率率率率时时时时,非非非非可可可可控控控控地地地地抽抽抽抽出出出出控控控控制制制制棒棒棒棒组组组组件;件;件;件; 在特定功率水平下非可控地抽出控制棒组件;在特定功率水平下非可控地抽出控制棒组件;在特定功率水平下非可控地抽出控制棒组件;在特定功率水平下非可控地抽出控制棒组件; 控制棒误操作;控制棒

57、误操作;控制棒误操作;控制棒误操作; 启启启启动动动动一一一一条条条条未未未未投投投投入入入入运运运运行行行行的的的的反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂环环环环路路路路或或或或在在在在不适当的温度下启动一条再循环环路;不适当的温度下启动一条再循环环路;不适当的温度下启动一条再循环环路;不适当的温度下启动一条再循环环路; 化容控制系统故障使冷却剂中硼浓度降低;化容控制系统故障使冷却剂中硼浓度降低;化容控制系统故障使冷却剂中硼浓度降低;化容控制系统故障使冷却剂中硼浓度降低; 在不适当的位置误装或操作一组燃料组件;在不适当的位置误装或操作一组燃料组件;在不适当的位置误装或操作一组燃料组

58、件;在不适当的位置误装或操作一组燃料组件; 各种控制棒弹出事故;各种控制棒弹出事故;各种控制棒弹出事故;各种控制棒弹出事故; 各种落棒事故各种落棒事故各种落棒事故各种落棒事故。反应性引入事故反应性引入事故反应性引入事故反应性引入事故反应性与功率分布异常初因事件反应性与功率分布异常初因事件 反应性增加、反应性增加、反应性增加、反应性增加、降低降低降低降低 功率运行时误操作应急堆芯冷却系统;功率运行时误操作应急堆芯冷却系统;功率运行时误操作应急堆芯冷却系统;功率运行时误操作应急堆芯冷却系统; 化容系统故障(或误操作)使反应堆冷却剂装量增加。化容系统故障(或误操作)使反应堆冷却剂装量增加。化容系统故

59、障(或误操作)使反应堆冷却剂装量增加。化容系统故障(或误操作)使反应堆冷却剂装量增加。反应堆冷却剂装量增加初因事件反应堆冷却剂装量增加初因事件 意外注入意外注入意外注入意外注入 误打开稳压器安全阀;误打开稳压器安全阀;误打开稳压器安全阀;误打开稳压器安全阀; 贯贯贯贯穿穿穿穿安安安安全全全全壳壳壳壳一一一一回回回回路路路路压压压压力力力力边边边边界界界界仪表或其它线路系统的破裂;仪表或其它线路系统的破裂;仪表或其它线路系统的破裂;仪表或其它线路系统的破裂; 蒸汽发生器传热管破裂;蒸汽发生器传热管破裂;蒸汽发生器传热管破裂;蒸汽发生器传热管破裂; 反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂

60、压压压压力力力力边边边边界界界界内内内内各各各各种管道破裂产生的失水事故。种管道破裂产生的失水事故。种管道破裂产生的失水事故。种管道破裂产生的失水事故。失水事故失水事故失水事故失水事故反应堆冷却剂装量减少初因事件反应堆冷却剂装量减少初因事件 破口破口破口破口 阀门打开阀门打开阀门打开阀门打开 放射性气体废物系统泄漏或破损;放射性气体废物系统泄漏或破损;放射性气体废物系统泄漏或破损;放射性气体废物系统泄漏或破损; 放射性液体废物系统泄漏或破损;放射性液体废物系统泄漏或破损;放射性液体废物系统泄漏或破损;放射性液体废物系统泄漏或破损; 假想的液体储箱破损而产生的放射性释放;假想的液体储箱破损而产生

61、的放射性释放;假想的液体储箱破损而产生的放射性释放;假想的液体储箱破损而产生的放射性释放; 设计基准燃料操作事故;设计基准燃料操作事故;设计基准燃料操作事故;设计基准燃料操作事故; 乏燃料运输容器掉落事故。乏燃料运输容器掉落事故。乏燃料运输容器掉落事故。乏燃料运输容器掉落事故。系统或设备的放射性释放初因事件系统或设备的放射性释放初因事件 误提出控制棒误提出控制棒误提出控制棒误提出控制棒ATWSATWS 失去主给水失去主给水失去主给水失去主给水ATWSATWS 失去电负荷失去电负荷失去电负荷失去电负荷ATWSATWS 失去交流电源失去交流电源失去交流电源失去交流电源ATWSATWS 凝汽器真空破

62、坏凝汽器真空破坏凝汽器真空破坏凝汽器真空破坏ATWSATWS 汽轮机跳闸汽轮机跳闸汽轮机跳闸汽轮机跳闸ATWSATWS 主蒸汽管道隔离阀关闭主蒸汽管道隔离阀关闭主蒸汽管道隔离阀关闭主蒸汽管道隔离阀关闭ATWSATWS未停堆未停堆xxxx事件事件未能紧急停堆的预计瞬变初因事件未能紧急停堆的预计瞬变初因事件 Anticipated Transient Without Scram (Trip)Anticipated Transient Without Scram (Trip)典型例子典型例子 设设设设计计计计基基基基准准准准事事事事故故故故中中中中有有有有些些些些极极极极限限限限事事事事故故故故,引

63、引引引起起起起物物物物理理理理过过过过程程程程有有有有特特特特点点点点,可可可可作作作作为为为为核核核核电电电电厂厂厂厂事故的典型例子。事故的典型例子。事故的典型例子。事故的典型例子。 主蒸汽管道破裂事故主蒸汽管道破裂事故主蒸汽管道破裂事故主蒸汽管道破裂事故 主给水管道破裂事故主给水管道破裂事故主给水管道破裂事故主给水管道破裂事故 反应堆冷却剂泵卡死及泵轴断裂反应堆冷却剂泵卡死及泵轴断裂反应堆冷却剂泵卡死及泵轴断裂反应堆冷却剂泵卡死及泵轴断裂 控制棒弹出事故控制棒弹出事故控制棒弹出事故控制棒弹出事故 蒸汽发生器传热管破裂事故蒸汽发生器传热管破裂事故蒸汽发生器传热管破裂事故蒸汽发生器传热管破裂事

64、故 大破口失水事故大破口失水事故大破口失水事故大破口失水事故 小破口失水事故小破口失水事故小破口失水事故小破口失水事故 未能紧急停堆的预期瞬变未能紧急停堆的预期瞬变未能紧急停堆的预期瞬变未能紧急停堆的预期瞬变4.2 反应性引入事故反应性引入事故 (RIA)Reactivity Insertion Accident定定定定 义义义义 反反反反应应应应性性性性引引引引入入入入事事事事故故故故 (RIA)(RIA) :反反反反应应应应堆堆堆堆正正正正常常常常运运运运行行行行情情情情况况况况下下下下,引引引引入入入入一一一一个个个个意意意意外外外外的的的的正正正正反反反反应应应应性性性性,导导导导致致

65、致致反反反反应应应应堆堆堆堆功功功功率率率率急急急急剧剧剧剧上升的事故。上升的事故。上升的事故。上升的事故。 反应性引入事故有以下几种(潜在因素):反应性引入事故有以下几种(潜在因素):反应性引入事故有以下几种(潜在因素):反应性引入事故有以下几种(潜在因素): 控制棒失控抽出(提棒事故);控制棒失控抽出(提棒事故);控制棒失控抽出(提棒事故);控制棒失控抽出(提棒事故); 控制棒弹出(弹棒事故);控制棒弹出(弹棒事故);控制棒弹出(弹棒事故);控制棒弹出(弹棒事故); 冷却剂中硼的失控稀释;冷却剂中硼的失控稀释;冷却剂中硼的失控稀释;冷却剂中硼的失控稀释; 主系统冷却过速。主系统冷却过速。主

66、系统冷却过速。主系统冷却过速。反应性引入事故起因反应性引入事故起因 提棒事故提棒事故提棒事故提棒事故控制棒不可控抽出控制棒不可控抽出控制棒不可控抽出控制棒不可控抽出连续引入反应性连续引入反应性连续引入反应性连续引入反应性 弹棒事故弹棒事故弹棒事故弹棒事故控制棒被破口造成内外压差弹出控制棒被破口造成内外压差弹出控制棒被破口造成内外压差弹出控制棒被破口造成内外压差弹出阶跃引入反应性阶跃引入反应性阶跃引入反应性阶跃引入反应性 硼失控稀释硼失控稀释硼失控稀释硼失控稀释使无硼纯水引入一回路使无硼纯水引入一回路使无硼纯水引入一回路使无硼纯水引入一回路反应性引入速率受泵的容量、管道大反应性引入速率受泵的容量

67、、管道大反应性引入速率受泵的容量、管道大反应性引入速率受泵的容量、管道大小和纯水系统限制小和纯水系统限制小和纯水系统限制小和纯水系统限制 控制棒调节系统故障控制棒调节系统故障控制棒调节系统故障控制棒调节系统故障 控制棒驱动机构失灵控制棒驱动机构失灵控制棒驱动机构失灵控制棒驱动机构失灵控制棒驱动机构密封罩(耐压壳)破裂控制棒驱动机构密封罩(耐压壳)破裂控制棒驱动机构密封罩(耐压壳)破裂控制棒驱动机构密封罩(耐压壳)破裂 误操作误操作误操作误操作 设备故障设备故障设备故障设备故障 控制系统失灵控制系统失灵控制系统失灵控制系统失灵 在电站详细分析中所研究的在电站详细分析中所研究的在电站详细分析中所研

68、究的在电站详细分析中所研究的反应性最大引入速率反应性最大引入速率反应性最大引入速率反应性最大引入速率是是是是组合价值最组合价值最组合价值最组合价值最高的两个顺序抽出的控制棒组以最快速度同时抽出时形成的值高的两个顺序抽出的控制棒组以最快速度同时抽出时形成的值高的两个顺序抽出的控制棒组以最快速度同时抽出时形成的值高的两个顺序抽出的控制棒组以最快速度同时抽出时形成的值。 主系统冷却过速主系统冷却过速主系统冷却过速主系统冷却过速反应性引入事故后果反应性引入事故后果 反反反反应应应应性性性性上上上上升升升升引引引引起起起起热热热热流流流流密密密密度度度度增增增增加加加加,导导导导致致致致燃燃燃燃料料料料

69、元元元元件件件件温温温温度度度度和和和和冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂温温温温度度度度升升升升高高高高,有有有有导导导导致致致致偏偏偏偏离离离离泡泡泡泡核核核核沸沸沸沸腾腾腾腾(DNBDNB)的的的的危危危危险险险险,若若若若进进进进一一一一步步步步导致超功率时,可能引起燃料元件导致超功率时,可能引起燃料元件导致超功率时,可能引起燃料元件导致超功率时,可能引起燃料元件熔化熔化熔化熔化。 启动时启动时启动时启动时,可能会发生,可能会发生,可能会发生,可能会发生瞬发临界瞬发临界瞬发临界瞬发临界 反应堆失控反应堆失控反应堆失控反应堆失控; 功功功功率率率率运运运运行行行行时时时时,堆堆堆堆内内内内过过过过

70、热热热热 一一一一回回回回路路路路压压压压力力力力边边边边界界界界的的的的完完完完整整整整性性性性破破破破坏坏坏坏,系系系系统超压将引起稳压器水位升高和安全阀的开启统超压将引起稳压器水位升高和安全阀的开启统超压将引起稳压器水位升高和安全阀的开启统超压将引起稳压器水位升高和安全阀的开启。 中子通量对反应性连续引入的响应具有如下特征:中子通量对反应性连续引入的响应具有如下特征:中子通量对反应性连续引入的响应具有如下特征:中子通量对反应性连续引入的响应具有如下特征: 很很很很快快快快上上上上升升升升,直直直直到到到到被被被被负负负负多多多多普普普普勒勒勒勒系系系系数数数数的的的的反反反反应应应应性性

71、性性反反反反馈馈馈馈效效效效应应应应所所所所终终终终止止止止。这这这这一一一一功功功功率率率率剧剧剧剧增增增增的的的的自自自自我我我我限限限限制制制制是是是是至至至至关关关关重重重重要要要要的的的的,因因因因为为为为它它它它将将将将保保保保护护护护动动动动作作作作延延延延迟迟迟迟期期期期内内内内的的的的功功功功率限制在可接受的水平率限制在可接受的水平率限制在可接受的水平率限制在可接受的水平。反应性引入事故保护方式反应性引入事故保护方式 主要是主要是主要是主要是限制控制棒调节棒组的移动限制控制棒调节棒组的移动限制控制棒调节棒组的移动限制控制棒调节棒组的移动,遵守以下规定:,遵守以下规定:,遵守以

72、下规定:,遵守以下规定: 同一分组的控制棒同一分组的控制棒同一分组的控制棒同一分组的控制棒应该同时移动;应该同时移动;应该同时移动;应该同时移动; 同一组的两个分组的控制棒间同一组的两个分组的控制棒间同一组的两个分组的控制棒间同一组的两个分组的控制棒间相对位差不应大于相对位差不应大于相对位差不应大于相对位差不应大于1 1步;步;步;步; 各调节棒组各调节棒组各调节棒组各调节棒组应该按规定顺序操作;应该按规定顺序操作;应该按规定顺序操作;应该按规定顺序操作; 相邻的两个调节棒组间相邻的两个调节棒组间相邻的两个调节棒组间相邻的两个调节棒组间应有最佳的重叠度(小于应有最佳的重叠度(小于应有最佳的重叠

73、度(小于应有最佳的重叠度(小于100100步);步);步);步); 对对对对控控控控制制制制棒棒棒棒组组组组件件件件的的的的供供供供电电电电应应应应不不不不可可可可能能能能同同同同时时时时提提提提升升升升其其其其中中中中的的的的三三三三个个个个分分分分组组组组,或或或或当当当当提提提提升升升升两两两两个个个个调调调调节节节节棒棒棒棒组组组组的的的的分分分分组组组组时时时时,不不不不可可可可能能能能再再再再提提提提升升升升第第第第三三三三个个个个分分分分组组组组中中中中的的的的一一一一个棒组。个棒组。个棒组。个棒组。 自自自自动动动动保保保保护护护护(超超超超功功功功率率率率定定定定值值值值、功

74、功功功率率率率增增增增长长长长过过过过速速速速定定定定值值值值、超超超超功功功功率率率率 T(OPT(OP T)T)、超超超超温温温温 T T (OT(OT T)T)等等等等) 功率保护功率保护功率保护功率保护 压力保护压力保护压力保护压力保护 温度保护温度保护温度保护温度保护逻逻逻逻辑辑辑辑保保保保护护护护停停停停堆堆堆堆保保保保护护护护SGSG安全阀开启线安全阀开启线安全阀开启线安全阀开启线【解析】【解析】【解析】【解析】 T T 超超超超温温温温保保保保护护护护和和和和 T T 超超超超功功功功率率率率保保保保护护护护: T T 超超超超温温温温保保保保护护护护旨旨旨旨在在在在保保保保护

75、护护护反反反反应应应应堆堆堆堆免免免免于于于于发发发发生生生生偏偏偏偏离离离离泡泡泡泡核核核核沸沸沸沸腾腾腾腾,防防防防止止止止燃燃燃燃料料料料包包包包壳壳壳壳烧烧烧烧毁毁毁毁; T T 超超超超功功功功率率率率保保保保护护护护旨旨旨旨在在在在保保保保护护护护反反反反应应应应堆堆堆堆免免免免于于于于超超超超功功功功率率率率,防防防防止止止止燃燃燃燃料料料料芯芯芯芯块块块块熔熔熔熔化化化化,引引引引起起起起包包包包壳壳壳壳烧烧烧烧毁毁毁毁。在在在在超超超超温温温温或或或或超超超超功功功功率率率率保保保保护护护护动动动动作作作作前前前前,先先先先闭闭闭闭锁锁锁锁反反反反应应应应堆堆堆堆控控控控制制

76、制制棒棒棒棒提提提提升升升升,并并并并以以以以一一一一定定定定速速速速率率率率逐逐逐逐渐渐渐渐降降降降负荷,如果反应堆状态继续恶化,则负荷,如果反应堆状态继续恶化,则负荷,如果反应堆状态继续恶化,则负荷,如果反应堆状态继续恶化,则 T T 保护启动,以紧急停堆。保护启动,以紧急停堆。保护启动,以紧急停堆。保护启动,以紧急停堆。 超超超超温温温温度度度度/ / 超超超超功功功功率率率率保保保保护护护护的的的的目目目目的的的的是是是是防防防防止止止止反反反反应应应应堆堆堆堆燃燃燃燃料料料料包包包包壳壳壳壳烧烧烧烧毁毁毁毁,确确确确保保保保放放放放射射射射性性性性释释释释放放放放第第第第一一一一道道

77、道道防防防防御御御御边边边边界界界界的的的的完完完完整整整整性性性性。但但但但是是是是,包包包包壳壳壳壳温温温温度度度度无无无无法法法法测测测测量量量量,故故故故必必必必须须须须转转转转而而而而研研研研究究究究包包包包壳壳壳壳烧烧烧烧毁毁毁毁的的的的条条条条件件件件。研研研研究究究究表表表表明明明明:下下下下列情况下包壳会烧毁:列情况下包壳会烧毁:列情况下包壳会烧毁:列情况下包壳会烧毁: 燃料芯部温度达到熔点燃料芯部温度达到熔点燃料芯部温度达到熔点燃料芯部温度达到熔点2800 2800 C C; 包壳表面出现包壳表面出现包壳表面出现包壳表面出现DNBDNB现象。现象。现象。现象。 由由由由于于

78、于于燃燃燃燃料料料料芯芯芯芯部部部部温温温温度度度度和和和和DNBDNB无无无无法法法法测测测测量量量量,但但但但可可可可以以以以知知知知道道道道影影影影响响响响它它它它们们们们的的的的其其其其它它它它物物物物理理理理参参参参数数数数,这这这这些些些些参参参参数数数数可以测量,再通过修正、补偿和变换,间接确定保护整定值可以测量,再通过修正、补偿和变换,间接确定保护整定值可以测量,再通过修正、补偿和变换,间接确定保护整定值可以测量,再通过修正、补偿和变换,间接确定保护整定值,实现保护目的。,实现保护目的。,实现保护目的。,实现保护目的。满功率时控制棒慢速抽出满功率时控制棒慢速抽出满功率时控制棒慢

79、速抽出满功率时控制棒慢速抽出反应性引入速率反应性引入速率 准稳态瞬变准稳态瞬变 准稳态瞬变准稳态瞬变准稳态瞬变准稳态瞬变 向向向向堆堆堆堆内内内内引引引引入入入入的的的的反反反反应应应应性性性性比比比比较较较较缓缓缓缓慢慢慢慢,以以以以至至至至于于于于该该该该反反反反应应应应性性性性能能能能被被被被温温温温度度度度反反反反馈馈馈馈效效效效应应应应和和和和控制棒自动调节控制棒自动调节控制棒自动调节控制棒自动调节所补偿。所补偿。所补偿。所补偿。取十万分数为反应性测量单位,用取十万分数为反应性测量单位,用取十万分数为反应性测量单位,用取十万分数为反应性测量单位,用pcmpcm表示。表示。表示。表示。

80、eg.eg.准稳态瞬变时系统响应特性准稳态瞬变时系统响应特性 功功功功率率率率变变变变化化化化十十十十分分分分缓缓缓缓慢慢慢慢,功功功功率率率率变变变变化化化化e e倍倍倍倍所所所所需需需需的的的的时时时时间间间间远远远远大大大大于于于于堆堆堆堆芯芯芯芯时时时时间间间间常常常常数数数数,因此,因此,因此,因此堆内温度可以近似地用稳态分布来描述堆内温度可以近似地用稳态分布来描述堆内温度可以近似地用稳态分布来描述堆内温度可以近似地用稳态分布来描述。 反反反反应应应应性性性性引引引引入入入入速速速速率率率率较较较较小小小小,故故故故冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂温温温温度度度度和和和和功功功功率率率率上上

81、上上升升升升都都都都不不不不太太太太快快快快,由由由由冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂平平平平均均均均温温温温度度度度过过过过高高高高保保保保护护护护触触触触发发发发反反反反应应应应堆堆堆堆紧紧紧紧急急急急停停停停闭闭闭闭(超超超超温温温温保保保保护护护护停停停停堆堆堆堆),此时,此时,此时,此时功率峰值未达到超功率保护整定值功率峰值未达到超功率保护整定值功率峰值未达到超功率保护整定值功率峰值未达到超功率保护整定值(118%118%额定功率)。额定功率)。额定功率)。额定功率)。 稳稳稳稳压压压压器器器器压压压压力力力力和和和和冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂平平平平均均均均温温温温度度度度的的的的上上上上升

82、升升升幅幅幅幅度度度度较较较较大大大大,最最最最小小小小偏偏偏偏离离离离泡泡泡泡核核核核沸腾比(沸腾比(沸腾比(沸腾比(DNBRDNBR)下降较显著)下降较显著)下降较显著)下降较显著,偏离泡核沸腾的裕量变小了偏离泡核沸腾的裕量变小了偏离泡核沸腾的裕量变小了偏离泡核沸腾的裕量变小了。 尚不足以损坏燃料元件尚不足以损坏燃料元件尚不足以损坏燃料元件尚不足以损坏燃料元件。反应性引入速率反应性引入速率 超缓发临界瞬变超缓发临界瞬变超缓发临界瞬变超缓发临界瞬变超缓发临界瞬变超缓发临界瞬变 引入堆内的正反应性较快引入堆内的正反应性较快引入堆内的正反应性较快引入堆内的正反应性较快,以至,以至,以至,以至反应

83、性反馈效应和控制系统已反应性反馈效应和控制系统已反应性反馈效应和控制系统已反应性反馈效应和控制系统已不能完全补偿不能完全补偿不能完全补偿不能完全补偿,使,使,使,使总的反应性大于零总的反应性大于零总的反应性大于零总的反应性大于零,但,但,但,但又不超过又不超过又不超过又不超过 的瞬变的瞬变的瞬变的瞬变。系统响应特性系统响应特性系统响应特性系统响应特性 超超缓缓发发临临界界瞬瞬变变功功率率增增长长曲曲线线向向上上弯弯曲曲,达达到到118%额额定定功功率率,超超超超功率保护紧急停堆功率保护紧急停堆功率保护紧急停堆功率保护紧急停堆。 在在瞬瞬变变期期间间稳稳压压器器的的压压力力和和冷冷却却剂剂平平均

84、均温温度度变变化化较较小小(不不到到1MPa,约,约2K) 。 不足以损坏燃料元件不足以损坏燃料元件。满功率时两组控制棒失控抽出满功率时两组控制棒失控抽出满功率时两组控制棒失控抽出满功率时两组控制棒失控抽出eg.eg.准稳态瞬变与超缓发临界瞬变的瞬态响应准稳态瞬变与超缓发临界瞬变的瞬态响应超温保护停堆信号超温保护停堆信号超功率保护超功率保护停堆信号停堆信号118%118%准稳态瞬变准稳态瞬变准稳态瞬变准稳态瞬变超缓发临界瞬变超缓发临界瞬变超缓发临界瞬变超缓发临界瞬变超缓发临界瞬变超缓发临界瞬变超缓发临界瞬变超缓发临界瞬变准稳态瞬变准稳态瞬变准稳态瞬变准稳态瞬变控制棒失控抽出控制棒失控抽出控制棒

85、失控抽出控制棒失控抽出 一一一一组组组组棒棒棒棒束束束束控控控控制制制制组组组组件件件件在在在在次次次次临临临临界界界界或或或或低低低低功功功功率率率率起起起起动动动动工工工工况况况况下下下下失失失失控控控控抽抽抽抽出的假设出的假设出的假设出的假设 考虑的考虑的考虑的考虑的限值准则限值准则限值准则限值准则为:为:为:为: 最最最最小小小小偏偏偏偏离离离离泡泡泡泡核核核核沸沸沸沸腾腾腾腾比比比比必必必必须须须须始始始始终终终终超超超超过过过过限限限限值;值;值;值; 燃燃燃燃料料料料芯芯芯芯块块块块中中中中心心心心最最最最高高高高温温温温度度度度必必必必须须须须始始始始终终终终低低低低于于于于燃

86、料熔化温度。燃料熔化温度。燃料熔化温度。燃料熔化温度。 事故分析的事故分析的保守保守初始条件初始条件: 稳稳压压器器初初始始压压力力为为其其额额定定值值减减减减去去去去最最大大稳稳态态波波动动和测量误差和测量误差(压力低压力低); 反反应应堆堆冷冷却却剂剂初初始始平平均均温温度度为为其其热热态态零零功功率率的的值值加加加加上上上上最最大大稳稳态态控控制制范范围围和和测测量量误误差差(温温度度高高); 考考查查的的情情况况对对应应于于具具有有最最大大累累积积微微分分价价值值的的两两组组棒棒束束的的失失控控抽抽出出。假假定定这这两两组组都都以以最最大大速速率运动率运动(72步步/min)(正反应性

87、引入大正反应性引入大); 假假定定只只有有2台台反反应应堆堆冷冷却却剂剂泵泵运运行行(3环环路路)。这这一一初初始始低低流流量量使使DNB的的初初始始裕裕度度最最小小(燃燃料棒冷却差料棒冷却差)。 功率运行下功率运行下功率运行下功率运行下单个棒束控制组件单个棒束控制组件单个棒束控制组件单个棒束控制组件抽出起因抽出起因抽出起因抽出起因 只只只只有有有有下下下下列列列列两两两两种种种种非非非非常常常常不不不不可可可可能能能能的的的的情情情情况况况况下下下下,才才才才可可可可能能能能发发发发生生生生功功功功率率率率运运运运行行行行工工工工况下单个棒束控制组件的抽出事故况下单个棒束控制组件的抽出事故况

88、下单个棒束控制组件的抽出事故况下单个棒束控制组件的抽出事故: 操操操操纵纵纵纵员员员员可可可可能能能能认认认认为为为为有有有有一一一一个个个个棒棒棒棒组组组组下下下下落落落落,经经经经过过过过考考考考虑虑虑虑后后后后,把把把把棒棒棒棒组组组组控控控控制制制制切切切切换换换换到到到到手手手手动动动动模模模模式式式式,然然然然后后后后抽抽抽抽出出出出单单单单个个个个棒棒棒棒束束束束控控控控制制制制组组组组件件件件。这这这这种种种种情情情情况况况况是是是是非非非非常常常常不不不不可可可可能能能能发发发发生的,因为假设:生的,因为假设:生的,因为假设:生的,因为假设: 单个控制棒束位置指示器故障;单个

89、控制棒束位置指示器故障;单个控制棒束位置指示器故障;单个控制棒束位置指示器故障; 操操操操纵纵纵纵员员员员完完完完全全全全不不不不顾顾顾顾调调调调节节节节规规规规程程程程,并并并并且且且且未未未未能能能能理理理理解解解解控控控控制制制制棒棒棒棒抽抽抽抽出出出出时时时时发发发发出出出出的报警信号。的报警信号。的报警信号。的报警信号。 如如如如果果果果反反反反应应应应堆堆堆堆以以以以自自自自动动动动控控控控制制制制模模模模式式式式运运运运行行行行,几几几几个个个个同同同同时时时时出出出出现现现现的的的的电电电电气气气气或或或或故故故故障障障障可可可可能能能能使一个控制棒组件抽出。使一个控制棒组件抽

90、出。使一个控制棒组件抽出。使一个控制棒组件抽出。 多个独立的电气故障或机械故障同时发生;多个独立的电气故障或机械故障同时发生;多个独立的电气故障或机械故障同时发生;多个独立的电气故障或机械故障同时发生; 操纵员未能搞清相应的报警信号。操纵员未能搞清相应的报警信号。操纵员未能搞清相应的报警信号。操纵员未能搞清相应的报警信号。把这些情况组合起来的概率非常低把这些情况组合起来的概率非常低需做分析的功率水平及假设需做分析的功率水平及假设需做分析的功率水平及假设需做分析的功率水平及假设 应当应当应当应当对对对对100%100%、60%60%和和和和10%10%额定功率三个功率水平额定功率三个功率水平额定

91、功率三个功率水平额定功率三个功率水平分析该瞬变。分析该瞬变。分析该瞬变。分析该瞬变。 为为为为使该瞬变开始时使该瞬变开始时使该瞬变开始时使该瞬变开始时DNBDNB裕度最小裕度最小裕度最小裕度最小,取下列保守的初始工况:,取下列保守的初始工况:,取下列保守的初始工况:,取下列保守的初始工况: 假假假假定定定定初初初初始始始始功功功功率率率率分分分分别别别别取取取取满满满满功功功功率率率率的的的的102%102%、62%62%和和和和12%12%,以以以以考考考考虑虑虑虑2%2%的稳态热工测量最大误差的稳态热工测量最大误差的稳态热工测量最大误差的稳态热工测量最大误差; 反反反反 应应应应 堆堆堆堆

92、 冷冷冷冷 却却却却 剂剂剂剂 初初初初 始始始始 平平平平 均均均均 温温温温 度度度度 分分分分 别别别别 假假假假 定定定定 为为为为 312.2312.2 C C、304.76304.76 C C和和和和295.76295.76 C C,即即即即初初初初始始始始功功功功率率率率下下下下的的的的值值值值加加加加上上上上最最最最大大大大的的的的稳稳稳稳态控制范围和测量误差之和态控制范围和测量误差之和态控制范围和测量误差之和态控制范围和测量误差之和2.22.2 C C; 假假假假定定定定反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂初初初初始始始始压压压压力力力力为为为为152.9bar1

93、52.9bar,即即即即它它它它的的的的额额额额定定定定值值值值减减减减去去去去最大稳态波动和测量误差最大稳态波动和测量误差最大稳态波动和测量误差最大稳态波动和测量误差2.1 bar2.1 bar之和之和之和之和。 功率运行下单个棒束控制组件抽出的反应堆保护功率运行下单个棒束控制组件抽出的反应堆保护功率运行下单个棒束控制组件抽出的反应堆保护功率运行下单个棒束控制组件抽出的反应堆保护 探测方法探测方法探测方法探测方法 棒位指示器;棒位指示器;棒位指示器;棒位指示器; 表示一根棒偏离了它所在棒组的表示一根棒偏离了它所在棒组的表示一根棒偏离了它所在棒组的表示一根棒偏离了它所在棒组的灯光信号和声响报警

94、;灯光信号和声响报警;灯光信号和声响报警;灯光信号和声响报警; 堆外核测量堆外核测量堆外核测量堆外核测量通道或堆芯出口热电偶测量到不对称的功率分布。通道或堆芯出口热电偶测量到不对称的功率分布。通道或堆芯出口热电偶测量到不对称的功率分布。通道或堆芯出口热电偶测量到不对称的功率分布。 减小事故发生的设计措施减小事故发生的设计措施减小事故发生的设计措施减小事故发生的设计措施 棒束控制组件的控制机构特别是电磁驱动的棒束控制组件的控制机构特别是电磁驱动的棒束控制组件的控制机构特别是电磁驱动的棒束控制组件的控制机构特别是电磁驱动的夹持机构夹持机构夹持机构夹持机构都专门设计;都专门设计;都专门设计;都专门设

95、计; 把把把把棒棒棒棒束束束束控控控控制制制制组组组组件件件件组组组组合合合合成成成成棒棒棒棒组组组组,将将将将有有有有助助助助于于于于减减减减小小小小假假假假想想想想落落落落棒棒棒棒和和和和抽抽抽抽棒棒棒棒错错错错列列列列事事事事件的发生。件的发生。件的发生。件的发生。准稳态瞬变与超缓发临界瞬变的瞬态响应准稳态瞬变与超缓发临界瞬变的瞬态响应超温停堆信号超温停堆信号超功率保护超功率保护停堆信号停堆信号118%118%反应性引入速率反应性引入速率 超瞬发临界瞬变超瞬发临界瞬变 引入的反应性很大,超过了瞬发临界的程度所引起的堆内瞬变引入的反应性很大,超过了瞬发临界的程度所引起的堆内瞬变引入的反应性

96、很大,超过了瞬发临界的程度所引起的堆内瞬变引入的反应性很大,超过了瞬发临界的程度所引起的堆内瞬变。 瞬发临界瞬发临界瞬发临界瞬发临界 超瞬发临界瞬变超瞬发临界瞬变超瞬发临界瞬变超瞬发临界瞬变弹棒事故弹棒事故弹棒事故弹棒事故 极限事故(小破口)极限事故(小破口)极限事故(小破口)极限事故(小破口)响应特性响应特性响应特性响应特性 功率增长功率增长功率增长功率增长e e 倍所需的时间倍所需的时间倍所需的时间倍所需的时间远小于远小于远小于远小于堆芯时间常数,堆芯时间常数,堆芯时间常数,堆芯时间常数,堆内传热近似为堆内传热近似为堆内传热近似为堆内传热近似为绝热过程绝热过程绝热过程绝热过程,大量的热能积

97、聚在堆芯;,大量的热能积聚在堆芯;,大量的热能积聚在堆芯;,大量的热能积聚在堆芯; 产生产生产生产生功率振荡现象功率振荡现象功率振荡现象功率振荡现象; 造成造成造成造成堆芯功率分布的严重畸变堆芯功率分布的严重畸变堆芯功率分布的严重畸变堆芯功率分布的严重畸变。功率振荡现象功率振荡现象 事事事事故故故故开开开开始始始始时时时时,由由由由于于于于功功功功率率率率很很很很低低低低,随随随随着着着着反反反反应应应应性性性性的的的的不不不不断断断断引引引引入入入入,周周周周期期期期变变变变短短短短,功功功功率率率率上上上上升升升升速速速速率率率率增增增增加加加加,到到到到达达达达一一一一定定定定程程程程度

98、度度度出出出出现现现现反反反反应应应应性性性性反反反反馈馈馈馈效效效效应应应应且且且且越越越越来来来来越越越越明明明明显显显显,使使使使反反反反应应应应性性性性减减减减小小小小,变变变变为为为为负负负负值值值值时时时时,功功功功率率率率转转转转而而而而下下下下降降降降,于于于于是是是是在在在在某某某某一一一一时时时时刻刻刻刻出出出出现现现现第第第第一一一一个个个个功功功功率峰值;率峰值;率峰值;率峰值; 由由由由于于于于缓缓缓缓发发发发中中中中子子子子的的的的存存存存在在在在,使使使使得得得得功功功功率率率率振振振振荡荡荡荡逐逐逐逐渐渐渐渐衰衰衰衰减减减减,最最最最终达到一个平衡值。终达到一个

99、平衡值。终达到一个平衡值。终达到一个平衡值。P PE E弹棒事故弹棒事故弹棒事故弹棒事故 定义定义定义定义 控控制制棒棒驱驱动动机机构构密密封封罩罩壳壳(耐耐压压壳壳)破破裂裂,使使全全部部压压差差作作用用到到控控制制棒驱动轴上,从而引起控制棒迅速弹出堆芯的事故。属棒驱动轴上,从而引起控制棒迅速弹出堆芯的事故。属极限极限极限极限DBADBA。 后果后果后果后果 由由于于快快速速引引入入反反应应性性,造造成成堆堆内内核核功功率率激激增增,使使燃燃料料元元件件发发生生很很大大变变化化,形形成成堆堆芯芯很很大大的的功功率率不不均均匀匀因因子子,因因此此会会出出现现一一个个大大的的局局部部功率峰值。功

100、率峰值。 同同时时,造造成成叠叠加加一一个个小小破破口口失失水水事事故故,从从失失水水事事故故角角度度来来看看,后后果果并不严重,主要是弹棒造成堆芯功率严重畸变。并不严重,主要是弹棒造成堆芯功率严重畸变。 分析对象分析对象分析对象分析对象 反应性引入反应性引入极限极限极限极限DBADBAIV事事事事 故故故故 特特特特 点点点点 这这这这种种种种事事事事故故故故是是是是反反反反应应应应堆堆堆堆失失失失去去去去冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂,又又又又同同同同时时时时向向向向堆堆堆堆芯芯芯芯阶阶阶阶跃跃跃跃引引引引入入入入反反反反应性应性应性应性的的的的两个效应的综合两个效应的综合两个效应的综合两个效应

101、的综合。 阶跃阶跃阶跃阶跃引入反应性的大小引入反应性的大小引入反应性的大小引入反应性的大小是是是是弹出棒原先在堆内的那一部分的价值;弹出棒原先在堆内的那一部分的价值;弹出棒原先在堆内的那一部分的价值;弹出棒原先在堆内的那一部分的价值; 从破口从破口从破口从破口流失的冷却剂流量流失的冷却剂流量流失的冷却剂流量流失的冷却剂流量相当于一次回路管道的相当于一次回路管道的相当于一次回路管道的相当于一次回路管道的小破口小破口小破口小破口; 在在在在安安安安全全全全分分分分析析析析中中中中,要要要要求求求求考考考考虑虑虑虑不不不不同同同同运运运运行行行行状状状状态态态态,即即即即不不不不同同同同功功功功率率

102、率率水水水水平平平平下下下下,以以以以及及及及不同控制棒组合情况不同控制棒组合情况不同控制棒组合情况不同控制棒组合情况下的瞬态过程;下的瞬态过程;下的瞬态过程;下的瞬态过程; 该该该该事事事事故故故故的的的的极极极极限限限限工工工工况况况况是是是是具具具具有有有有最最最最大大大大反反反反应应应应性性性性价价价价值值值值的的的的控控控控制制制制棒棒棒棒从从从从插插插插入入入入极极极极限限限限处处处处弹出弹出弹出弹出; 通常事故发展非常迅速,通常事故发展非常迅速,通常事故发展非常迅速,通常事故发展非常迅速,低功率低功率低功率低功率下尤其严重下尤其严重下尤其严重下尤其严重。事事事事 故故故故 描描描

103、描 述述述述 开开开开始始始始的的的的短短短短时时时时间间间间内内内内,功功功功率率率率激激激激增增增增产产产产生生生生的的的的大大大大部部部部分分分分能能能能量量量量储储储储存存存存在在在在UOUO2 2芯芯芯芯块内部,然后逐渐释放到系统其它部分块内部,然后逐渐释放到系统其它部分块内部,然后逐渐释放到系统其它部分块内部,然后逐渐释放到系统其它部分; 燃燃燃燃料料料料中中中中积积积积聚聚聚聚很很很很大大大大的的的的能能能能量量量量,将将将将使使使使最最最最热热热热的的的的芯芯芯芯块块块块熔熔熔熔化化化化,释释释释放放放放出出出出的的的的气气气气体体体体在在在在燃燃燃燃料料料料棒棒棒棒内内内内部

104、部部部形形形形成成成成高高高高压压压压,使使使使燃燃燃燃料料料料棒棒棒棒瞬瞬瞬瞬时时时时破破破破裂裂裂裂。热热热热量量量量可可可可迅迅迅迅速速速速地地地地从从从从散散散散落落落落到到到到冷冷冷冷却剂中的二氧化铀碎粒传输到冷却剂中;却剂中的二氧化铀碎粒传输到冷却剂中;却剂中的二氧化铀碎粒传输到冷却剂中;却剂中的二氧化铀碎粒传输到冷却剂中; 部部部部分分分分冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂中中中中过过过过量量量量的的的的能能能能量量量量积积积积聚聚聚聚和和和和热热热热能能能能转转转转变变变变为为为为机机机机械械械械能能能能形形形形成成成成的的的的很很很很强强强强的的的的冲冲冲冲击波击波击波击波,可能损坏堆

105、芯和一回路系统,可能损坏堆芯和一回路系统,可能损坏堆芯和一回路系统,可能损坏堆芯和一回路系统,破坏堆芯的可冷却性破坏堆芯的可冷却性破坏堆芯的可冷却性破坏堆芯的可冷却性; 热热热热量量量量传传传传递递递递到到到到元元元元件件件件包包包包壳壳壳壳,可可可可造造造造成成成成部部部部分分分分包包包包壳壳壳壳发发发发生生生生DNBDNB,可可可可能能能能使使使使包包包包壳壳壳壳达达达达到到到到脆化温度脆化温度脆化温度脆化温度影响其完整性影响其完整性影响其完整性影响其完整性; 热热热热量量量量传传传传递递递递到到到到冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂,可可可可使使使使冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂系系系系统统统统温温温温

106、度度度度和和和和压压压压力力力力上上上上升升升升,形形形形成成成成一一一一回回回回路路路路压力高峰压力高峰压力高峰压力高峰,对压力边界造成冲击对压力边界造成冲击对压力边界造成冲击对压力边界造成冲击。设计中的经验性准则设计中的经验性准则设计中的经验性准则设计中的经验性准则 弹棒事故弹棒事故弹棒事故弹棒事故1、热热点点处处燃燃料料芯芯块块比比焓焓不不得得超超过过942kJ/kg,对对对对于于于于辐辐辐辐照照照照燃燃燃燃料必须低于料必须低于料必须低于料必须低于837 kJ/kg837 kJ/kg。2、系统峰值压力不超过设计压力的、系统峰值压力不超过设计压力的110%。3、热热点点的的包包壳壳温温度度

107、低低于于未未氧氧化化包包壳壳开开始始显显著著脆脆化化的的温温度度1482 C。4、进入进入DNB的燃料棒数不超过燃料棒总数的的燃料棒数不超过燃料棒总数的10%。 不不不不取取取取DNBRDNBR准准准准则则则则,而而而而是是是是经经经经过过过过对对对对燃燃燃燃料料料料元元元元件件件件和和和和包包包包壳壳壳壳的的的的仔仔仔仔细细细细研究,研究,研究,研究,设计中设计中设计中设计中提出更为具体的验收准则(严于提出更为具体的验收准则(严于提出更为具体的验收准则(严于提出更为具体的验收准则(严于评审评审评审评审准则)。准则)。准则)。准则)。预防措施预防措施预防措施预防措施 核设计核设计核设计核设计

108、利用利用利用利用硼浓度跟踪燃耗硼浓度跟踪燃耗硼浓度跟踪燃耗硼浓度跟踪燃耗,减少停在堆内的控制棒数;,减少停在堆内的控制棒数;,减少停在堆内的控制棒数;,减少停在堆内的控制棒数; 负荷跟踪运行时负荷跟踪运行时负荷跟踪运行时负荷跟踪运行时只允许部分控制棒部分地插入堆芯只允许部分控制棒部分地插入堆芯只允许部分控制棒部分地插入堆芯只允许部分控制棒部分地插入堆芯,到达插棒限值,到达插棒限值,到达插棒限值,到达插棒限值附近时保护系统将警报;附近时保护系统将警报;附近时保护系统将警报;附近时保护系统将警报; 控制棒位和控制棒反应性价值需仔细计算,控制棒位和控制棒反应性价值需仔细计算,控制棒位和控制棒反应性价

109、值需仔细计算,控制棒位和控制棒反应性价值需仔细计算,选择的是能限制弹棒事选择的是能限制弹棒事选择的是能限制弹棒事选择的是能限制弹棒事故后果的方案故后果的方案故后果的方案故后果的方案。 机械设计机械设计机械设计机械设计 保证密封罩壳的设计及加工的可靠保证密封罩壳的设计及加工的可靠保证密封罩壳的设计及加工的可靠保证密封罩壳的设计及加工的可靠,棒束控制组件驱动机构的外壳,棒束控制组件驱动机构的外壳,棒束控制组件驱动机构的外壳,棒束控制组件驱动机构的外壳破损使它得以从堆芯快速弹出是不可能的(耐压壳体为核破损使它得以从堆芯快速弹出是不可能的(耐压壳体为核破损使它得以从堆芯快速弹出是不可能的(耐压壳体为核

110、破损使它得以从堆芯快速弹出是不可能的(耐压壳体为核安全一级安全一级安全一级安全一级部件部件部件部件 ) 280bar280bar的的的的水压试验;水压试验;水压试验;水压试验; 再次试验(再次试验(再次试验(再次试验(228bar228bar下做的总体下做的总体下做的总体下做的总体水压试验水压试验水压试验水压试验);););); 驱动机构的应力水平驱动机构的应力水平驱动机构的应力水平驱动机构的应力水平不受功率运行下预期系统瞬变不受功率运行下预期系统瞬变不受功率运行下预期系统瞬变不受功率运行下预期系统瞬变的影响(位于反应堆的影响(位于反应堆的影响(位于反应堆的影响(位于反应堆本体上方本体上方本体

111、上方本体上方 )。)。)。)。分分分分 析析析析 方方方方 法法法法 点堆动态方程已不适用点堆动态方程已不适用点堆动态方程已不适用点堆动态方程已不适用。 弹弹弹弹棒棒棒棒造造造造成成成成堆堆堆堆芯芯芯芯功功功功率率率率的的的的严严严严重重重重畸畸畸畸变变变变,严严严严格格格格说说说说来来来来需需需需作作作作三三三三维维维维中中中中子子子子时时时时空空空空动动动动力力力力学分析,并考虑中子学与热工水力学的耦合效应学分析,并考虑中子学与热工水力学的耦合效应学分析,并考虑中子学与热工水力学的耦合效应学分析,并考虑中子学与热工水力学的耦合效应。 实实实实际际际际上上上上,习习习习惯惯惯惯用用用用大大大

112、大型型型型热热热热工工工工水水水水力力力力系系系系统统统统响响响响应应应应程程程程序序序序与与与与燃燃燃燃料料料料元元元元件件件件分分分分析析析析程程程程序序序序。例如,例如,例如,例如, 用用用用一一一一维维维维CINEMACINEMA程程程程序序序序做做做做核核核核功功功功率率率率随随随随时时时时间间间间变变变变化化化化的的的的全全全全堆堆堆堆芯芯芯芯分分分分析析析析,模模模模拟拟拟拟棒棒棒棒的的的的运动并考虑了轴向功率分布变化下的反馈效应。运动并考虑了轴向功率分布变化下的反馈效应。运动并考虑了轴向功率分布变化下的反馈效应。运动并考虑了轴向功率分布变化下的反馈效应。 用用用用COMBATC

113、OMBAT程程程程序序序序进进进进行行行行热热热热点点点点分分分分析析析析,用用用用来来来来确确确确定定定定瞬瞬瞬瞬态态态态热热热热工工工工性性性性状状状状,特特特特别别别别是是是是芯块和包壳温度的变化。芯块和包壳温度的变化。芯块和包壳温度的变化。芯块和包壳温度的变化。 为为为为保保保保证证证证分分分分析析析析的的的的保保保保守守守守性性性性,必必必必须须须须考考考考虑虑虑虑燃燃燃燃料料料料循循循循环环环环寿寿寿寿期期期期初初初初(BOLBOL)、寿寿寿寿期期期期末(末(末(末(EOLEOL)、零功率和满功率等各种综合方案)、零功率和满功率等各种综合方案)、零功率和满功率等各种综合方案)、零功

114、率和满功率等各种综合方案。弹棒事故下燃料温度的热通道分析结果弹棒事故下燃料温度的热通道分析结果弹棒事故下燃料温度的热通道分析结果弹棒事故下燃料温度的热通道分析结果14820C硼浓度降低的化学和容积控制系统故障硼浓度降低的化学和容积控制系统故障硼浓度降低的化学和容积控制系统故障硼浓度降低的化学和容积控制系统故障 起因起因起因起因 操纵员差错;操纵员差错;操纵员差错;操纵员差错; 反应堆硼和水补给系统或化容控制系统中有一个反应堆硼和水补给系统或化容控制系统中有一个反应堆硼和水补给系统或化容控制系统中有一个反应堆硼和水补给系统或化容控制系统中有一个部件故障;部件故障;部件故障;部件故障; 二二二二回

115、回回回路路路路水水水水通通通通过过过过蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器破破破破裂裂裂裂管管管管子子子子的的的的泄泄泄泄漏漏漏漏(硼硼硼硼和和和和水水水水补补补补给给给给系系系系统统统统/ /化容控制系统被隔离的情况下化容控制系统被隔离的情况下化容控制系统被隔离的情况下化容控制系统被隔离的情况下) ); 设设设设备备备备冷冷冷冷却却却却水水水水系系系系统统统统的的的的水水水水通通通通过过过过余余余余热热热热排排排排出出出出系系系系统统统统热热热热交交交交换换换换器器器器破破破破裂裂裂裂管管管管子子子子的的的的泄泄泄泄漏漏漏漏(硼和水补给系统(硼和水补给系统(硼和水补给系统(硼和水补给系统

116、/ /化容控制系统被隔离的情况下化容控制系统被隔离的情况下化容控制系统被隔离的情况下化容控制系统被隔离的情况下) )。硼失控稀释硼失控稀释硼失控稀释硼失控稀释事事事事 故故故故 特特特特 征征征征 硼硼硼硼浓浓浓浓度度度度较较较较低低低低的的的的水水水水注注注注入入入入反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂系系系系统统统统可可可可能能能能引引引引起起起起堆芯反应性增加;堆芯反应性增加;堆芯反应性增加;堆芯反应性增加; 硼硼硼硼失失失失控控控控稀稀稀稀释释释释可可可可能能能能潜潜潜潜在在在在的的的的导导导导致致致致意意意意外外外外临临临临界界界界(停停停停堆堆堆堆时时时时)或或或或DN

117、BDNB(功率运行时)(功率运行时)(功率运行时)(功率运行时)。降低事故概率的措施降低事故概率的措施降低事故概率的措施降低事故概率的措施 机机机机组组组组正正正正常常常常时时时时,硼硼硼硼和和和和水水水水补补补补给给给给系系系系统统统统处处处处于于于于自自自自动动动动补补补补给给给给模模模模式式式式,能能能能确确确确保保保保预定浓度的硼酸溶液供给反应堆冷却剂系统。预定浓度的硼酸溶液供给反应堆冷却剂系统。预定浓度的硼酸溶液供给反应堆冷却剂系统。预定浓度的硼酸溶液供给反应堆冷却剂系统。 容积控制箱容积控制箱容积控制箱容积控制箱低水位信号触发补给系统投入低水位信号触发补给系统投入低水位信号触发补给

118、系统投入低水位信号触发补给系统投入运行。运行。运行。运行。 容积控制箱容积控制箱容积控制箱容积控制箱高水位信号使补给系统停止高水位信号使补给系统停止高水位信号使补给系统停止高水位信号使补给系统停止运行。运行。运行。运行。 管理规程管理规程管理规程管理规程 电站运行期间稀释系统中那些电站运行期间稀释系统中那些电站运行期间稀释系统中那些电站运行期间稀释系统中那些不用的阀门均处于不用的阀门均处于不用的阀门均处于不用的阀门均处于关闭和锁定状态关闭和锁定状态关闭和锁定状态关闭和锁定状态 自动保护特性自动保护特性自动保护特性自动保护特性 在在在在SGSG检检检检查查查查期期期期间间间间和和和和换换换换料料

119、料料期期期期间间间间,“ “停停停停堆堆堆堆时时时时高高高高中中中中子子子子通通通通量量量量” ”信信信信号号号号会会会会向向向向操操操操纵纵纵纵员发出员发出员发出员发出稀释报警稀释报警稀释报警稀释报警。这些报警在安全壳内和控制室内都会给出。这些报警在安全壳内和控制室内都会给出。这些报警在安全壳内和控制室内都会给出。这些报警在安全壳内和控制室内都会给出。安全分析报告中需要分析安全分析报告中需要分析安全分析报告中需要分析安全分析报告中需要分析以下几种运行模式下的硼失控稀释以下几种运行模式下的硼失控稀释以下几种运行模式下的硼失控稀释以下几种运行模式下的硼失控稀释 换料和蒸汽发生器检查换料和蒸汽发生

120、器检查换料和蒸汽发生器检查换料和蒸汽发生器检查 停堆停堆停堆停堆 冷停堆冷停堆冷停堆冷停堆 热停堆热停堆热停堆热停堆 从冷停堆向热停堆过渡从冷停堆向热停堆过渡从冷停堆向热停堆过渡从冷停堆向热停堆过渡 自动控制模式和手动控制模式下自动控制模式和手动控制模式下自动控制模式和手动控制模式下自动控制模式和手动控制模式下100%100%额定功率运行额定功率运行额定功率运行额定功率运行4.3 失流事故失流事故(LOFA)Loss Of Flow Accident 定义定义定义定义 反反反反应应应应堆堆堆堆在在在在运运运运行行行行中中中中因因因因主主主主泵泵泵泵动动动动力力力力电电电电源源源源或或或或机机机

121、机械械械械故故故故障障障障被被被被迫迫迫迫停停停停转转转转,使使使使冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂流流流流量量量量下下下下降降降降,冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂流流流流量量量量与与与与堆堆堆堆功功功功率率率率失失失失配配配配,导导导导致致致致堆堆堆堆芯芯芯芯燃燃燃燃料料料料包包包包壳温度迅速上升,这种现象称为壳温度迅速上升,这种现象称为壳温度迅速上升,这种现象称为壳温度迅速上升,这种现象称为失流事故(失流事故(失流事故(失流事故(LOFALOFA)。 分析的中心问题分析的中心问题分析的中心问题分析的中心问题 反反反反应应应应堆堆堆堆功功功功率率率率下下下下降降降降是是是是否否否否足足足足够够够够快快快快

122、,使使使使事事事事故故故故瞬瞬瞬瞬变变变变期期期期间间间间流流流流量量量量和和和和功功功功率率率率的的的的失配不致引起冷却剂温度过高。失配不致引起冷却剂温度过高。失配不致引起冷却剂温度过高。失配不致引起冷却剂温度过高。 发生部位发生部位发生部位发生部位 主泵主泵主泵主泵 后果后果后果后果 冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂流流流流量量量量下下下下降降降降,使使使使其其其其温温温温度度度度和和和和系系系系统统统统压压压压力力力力(脉脉脉脉冲冲冲冲)上上上上升升升升,包包包包壳壳壳壳温度也上升,温度也上升,温度也上升,温度也上升,可能发生可能发生可能发生可能发生DNBDNB,导致燃料元件破损导致燃料元件破损

123、导致燃料元件破损导致燃料元件破损。LOFALOFA主要起因主要起因主要起因主要起因 反应堆冷却剂强迫流量反应堆冷却剂强迫流量反应堆冷却剂强迫流量反应堆冷却剂强迫流量部分丧失部分丧失部分丧失部分丧失(部分失流)(部分失流)(部分失流)(部分失流); 反应堆冷却剂强迫流量反应堆冷却剂强迫流量反应堆冷却剂强迫流量反应堆冷却剂强迫流量全部丧失全部丧失全部丧失全部丧失(全部失流)(全部失流)(全部失流)(全部失流); 反应堆冷却剂反应堆冷却剂反应堆冷却剂反应堆冷却剂泵轴卡住泵轴卡住泵轴卡住泵轴卡住(卡泵事故)(卡泵事故)(卡泵事故)(卡泵事故); 反应堆冷却剂反应堆冷却剂反应堆冷却剂反应堆冷却剂泵轴断裂

124、泵轴断裂泵轴断裂泵轴断裂(断轴事故)(断轴事故)(断轴事故)(断轴事故)。 极极极极限限限限事事事事故故故故! !不不不不取取取取DNBRDNBR准则。准则。准则。准则。强迫流量强迫流量强迫流量强迫流量部分丧失部分丧失部分丧失部分丧失(部分失流)(部分失流)(部分失流)(部分失流) 起因起因起因起因 主泵机械故障;主泵机械故障;主泵机械故障;主泵机械故障; 主泵电气故障;主泵电气故障;主泵电气故障;主泵电气故障; 主泵母线供给一台或二台泵的电源故障。主泵母线供给一台或二台泵的电源故障。主泵母线供给一台或二台泵的电源故障。主泵母线供给一台或二台泵的电源故障。 事故描述事故描述事故描述事故描述 如

125、如如如果果果果事事事事故故故故发发发发生生生生时时时时反反反反应应应应堆堆堆堆正正正正在在在在功功功功率率率率运运运运行行行行,则则则则即即即即时时时时影影影影响响响响是是是是冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂温温温温度度度度迅迅迅迅速速速速升升升升高高高高;如如如如果果果果反反反反应应应应堆堆堆堆没没没没有有有有紧紧紧紧急急急急停停停停堆堆堆堆,则温度升高可能则温度升高可能则温度升高可能则温度升高可能导致导致导致导致DNBDNB,随之燃料损伤,随之燃料损伤,随之燃料损伤,随之燃料损伤。强迫流量强迫流量强迫流量强迫流量全部丧失全部丧失全部丧失全部丧失(全部失流)(全部失流)(全部失流)(全部失流) 起因

126、起因起因起因 所有反应堆冷却剂泵的电源同时丧失。所有反应堆冷却剂泵的电源同时丧失。所有反应堆冷却剂泵的电源同时丧失。所有反应堆冷却剂泵的电源同时丧失。 事故描述事故描述事故描述事故描述 如如如如果果果果事事事事故故故故发发发发生生生生时时时时反反反反应应应应堆堆堆堆正正正正在在在在功功功功率率率率运运运运行行行行,则则则则其其其其即即即即时时时时影影影影响响响响是是是是冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂温温温温度度度度迅迅迅迅速速速速升升升升高高高高。如如如如果果果果反反反反应应应应堆堆堆堆没没没没有有有有紧紧紧紧急急急急停停停停堆堆堆堆,则温度升高可能,则温度升高可能,则温度升高可能,则温度升高可能导

127、致导致导致导致DNBDNB,随之燃料损伤,随之燃料损伤,随之燃料损伤,随之燃料损伤。分析大亚湾电厂分析大亚湾电厂分析大亚湾电厂分析大亚湾电厂“ “反应堆冷却剂强迫流量反应堆冷却剂强迫流量反应堆冷却剂强迫流量反应堆冷却剂强迫流量部分丧失和全部丧失部分丧失和全部丧失部分丧失和全部丧失部分丧失和全部丧失” ”事故假设中采用的值事故假设中采用的值事故假设中采用的值事故假设中采用的值 根据根据根据根据“ “使使使使DNBRDNBR最小最小最小最小” ”原则原则原则原则选定不确定度的符号。选定不确定度的符号。选定不确定度的符号。选定不确定度的符号。 初初初初 始始始始 条条条条 件件件件参参参参 数数数数

128、采用的值采用的值采用的值采用的值功率功率功率功率( (满功率的满功率的满功率的满功率的) )100% “100% “+ +” ” 2%=102%(*)2%=102%(*)反应堆冷却剂平均温度反应堆冷却剂平均温度反应堆冷却剂平均温度反应堆冷却剂平均温度310 “310 “+ +” ” 2.2=312.2(*)2.2=312.2(*)反应堆冷却剂压力反应堆冷却剂压力反应堆冷却剂压力反应堆冷却剂压力(bar)(bar)155 “155 “- -” ” 2.1=152.9(*)2.1=152.9(*)反应堆冷却剂反应堆冷却剂反应堆冷却剂反应堆冷却剂泵轴卡住泵轴卡住泵轴卡住泵轴卡住(卡泵事故)(卡泵事故

129、)(卡泵事故)(卡泵事故) 依靠依靠依靠依靠流体惯性流体惯性流体惯性流体惯性和和和和自然循环流量自然循环流量自然循环流量自然循环流量来导出堆芯热量。来导出堆芯热量。来导出堆芯热量。来导出堆芯热量。反应堆冷却剂反应堆冷却剂反应堆冷却剂反应堆冷却剂泵轴断裂泵轴断裂泵轴断裂泵轴断裂(断轴事故)(断轴事故)(断轴事故)(断轴事故) 主泵轴断裂主泵轴断裂主泵轴断裂主泵轴断裂 除了失去强迫循环流量外,还有除了失去强迫循环流量外,还有除了失去强迫循环流量外,还有除了失去强迫循环流量外,还有可能引入反向可能引入反向可能引入反向可能引入反向流量流量流量流量(更危险)(更危险)(更危险)(更危险)保护动作响应保护

130、动作响应保护动作响应保护动作响应 保护动作响应保护动作响应保护动作响应保护动作响应停堆停堆停堆停堆 停堆信号停堆信号停堆信号停堆信号厂用母线低电压厂用母线低电压厂用母线低电压厂用母线低电压厂用母线低频率厂用母线低频率厂用母线低频率厂用母线低频率反应堆冷却剂泵低转速反应堆冷却剂泵低转速反应堆冷却剂泵低转速反应堆冷却剂泵低转速 反应堆冷却剂泵断路器跳闸反应堆冷却剂泵断路器跳闸反应堆冷却剂泵断路器跳闸反应堆冷却剂泵断路器跳闸反应堆冷却剂环路低流量反应堆冷却剂环路低流量反应堆冷却剂环路低流量反应堆冷却剂环路低流量 主要影响参数主要影响参数主要影响参数主要影响参数核功率核功率核功率核功率堆芯温度堆芯温度

131、堆芯温度堆芯温度 保守失效假定保守失效假定保守失效假定保守失效假定主蒸汽旁排失效主蒸汽旁排失效主蒸汽旁排失效主蒸汽旁排失效主泵停机不触发停堆主泵停机不触发停堆主泵停机不触发停堆主泵停机不触发停堆缓解失流事故的关键因素缓解失流事故的关键因素缓解失流事故的关键因素缓解失流事故的关键因素 主泵惰转特性主泵惰转特性主泵惰转特性主泵惰转特性(增大主泵惰转流量,(增大主泵惰转流量,(增大主泵惰转流量,(增大主泵惰转流量,仍有可能仍有可能仍有可能仍有可能);););); 快速停堆功能快速停堆功能快速停堆功能快速停堆功能(改进余地已很小改进余地已很小改进余地已很小改进余地已很小);););); 自然循环自然循

132、环自然循环自然循环。 失失失失流流流流事事事事故故故故的的的的演演演演变变变变时时时时间间间间很很很很短短短短,一一一一般般般般只只只只有有有有几几几几s s到到到到十十十十几几几几s s,操操操操纵纵纵纵员根本无法干预,员根本无法干预,员根本无法干预,员根本无法干预,设计必须赋予机组承受失流事故的能力设计必须赋予机组承受失流事故的能力设计必须赋予机组承受失流事故的能力设计必须赋予机组承受失流事故的能力。 验收准则验收准则验收准则验收准则: (对强迫流量部分或全部丧失而言)(对强迫流量部分或全部丧失而言)(对强迫流量部分或全部丧失而言)(对强迫流量部分或全部丧失而言)DNBRDNBR准则准则准

133、则准则; (对对对对属属属属极极极极限限限限事事事事故故故故的的的的卡卡卡卡泵泵泵泵与与与与断断断断轴轴轴轴事事事事故故故故而而而而言言言言)类类类类似似似似于于于于弹弹弹弹棒棒棒棒事事事事故故故故,主主主主要是要是要是要是限定包壳最高温度不超过锆合金脆化温度限定包壳最高温度不超过锆合金脆化温度限定包壳最高温度不超过锆合金脆化温度限定包壳最高温度不超过锆合金脆化温度14821482 C C。流流 量量 瞬瞬 变变 任任任任何何何何一一一一段段段段流流流流道道道道的的的的流流流流体体体体压压压压降降降降等等等等于于于于该该该该流流流流道道道道的的的的加加加加速速速速压压压压降降降降、摩摩摩摩擦擦

134、擦擦压压压压降降降降和和和和重重重重位位位位压压压压降降降降之之之之和和和和减减减减去去去去泵泵泵泵所所所所提提提提供供供供的的的的压头压头压头压头。对于对于对于对于 N N 个环路的反应堆个环路的反应堆个环路的反应堆个环路的反应堆,根据克希霍夫定律可以写为:,根据克希霍夫定律可以写为:,根据克希霍夫定律可以写为:,根据克希霍夫定律可以写为: 用用用用来来来来近近近近似似似似描描描描述述述述事事事事故故故故瞬瞬瞬瞬变变变变期期期期间间间间由由由由于于于于泵泵泵泵转转转转速速速速下下下下降降降降引引引引起起起起的的的的泵泵泵泵压压压压头头头头下下下下降降降降的的的的比比比比例例例例因子因子因子因

135、子(整个系统(整个系统(整个系统(整个系统 ( ( ( (prpr: : : : 堆芯与环路堆芯与环路堆芯与环路堆芯与环路) ) ) ) )压降关系式)压降关系式)压降关系式)压降关系式 如如如如果果果果已已已已知知知知系系系系统统统统各各各各部部部部分分分分的的的的几几几几何何何何关关关关系系系系、阻阻阻阻力力力力系系系系数数数数、位位位位置置置置标标标标高高高高和和和和事事事事故故故故后惯性压头后惯性压头后惯性压头后惯性压头,则可以解出失流事故后的,则可以解出失流事故后的,则可以解出失流事故后的,则可以解出失流事故后的堆芯瞬态流量堆芯瞬态流量堆芯瞬态流量堆芯瞬态流量WW( (t t) )。

136、失流事故的两个阶段失流事故的两个阶段失流事故的两个阶段失流事故的两个阶段 为为为为使使使使方方方方程程程程易易易易解解解解并并并并且且且且能能能能给给给给出出出出明明明明确确确确物物物物理理理理意意意意义义义义的的的的结结结结果果果果,将将将将失失失失流流流流事事事事故故故故瞬瞬瞬瞬变变变变分分分分为为为为两个阶段两个阶段两个阶段两个阶段: 第第第第一一一一阶阶阶阶段段段段:瞬瞬瞬瞬变变变变开开开开始始始始时时时时,水水水水泵泵泵泵的的的的惯惯惯惯性性性性压压压压头头头头比比比比重重重重力力力力压压压压头头头头的的的的贡贡贡贡献献献献大大大大得得得得多多多多,(虽虽虽虽后后后后期期期期重重重重

137、力力力力压压压压头头头头贡贡贡贡献献献献增增增增加加加加),仍仍仍仍可可可可忽忽忽忽略略略略后后后后者者者者,得得得得到到到到是是是是一一一一个个个个保保保保守守守守的的的的瞬态流量的下限瞬态流量的下限瞬态流量的下限瞬态流量的下限。 第第第第二二二二阶阶阶阶段段段段:在在在在瞬瞬瞬瞬变变变变结结结结束束束束时时时时,泵泵泵泵的的的的惯惯惯惯性性性性压压压压头头头头已已已已消消消消失失失失,冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂完完完完全全全全靠靠靠靠重力压头驱动,即稳态重力压头驱动,即稳态重力压头驱动,即稳态重力压头驱动,即稳态自然循环自然循环自然循环自然循环。 t tp p 主主主主泵泵泵泵的的的的半半半

138、半时时时时间间间间。物物物物理理理理意意意意义义义义:当当当当 t t = = t tp p 时时时时,主主主主泵泵泵泵的的的的惯惯惯惯性角速度下降到初始角速度的一半;性角速度下降到初始角速度的一半;性角速度下降到初始角速度的一半;性角速度下降到初始角速度的一半; t tl l 回回回回路路路路的的的的半半半半时时时时间间间间。物物物物理理理理意意意意义义义义:当当当当 t t = = t tl l 时时时时,堆堆堆堆芯芯芯芯惯惯惯惯性性性性流流流流量为初始流量的一半。量为初始流量的一半。量为初始流量的一半。量为初始流量的一半。初始为初始为初始为初始为0 0 0 0第一阶段:失流事故后堆芯惯性

139、流量的瞬变第一阶段:失流事故后堆芯惯性流量的瞬变第一阶段:失流事故后堆芯惯性流量的瞬变第一阶段:失流事故后堆芯惯性流量的瞬变初始为初始为初始为初始为1 1 与与与与泵泵泵泵内内内内阻阻阻阻力力力力转转转转矩矩矩矩有关的系数有关的系数有关的系数有关的系数1 1 1 1、 假设水泵无惯性(卡泵事故)假设水泵无惯性(卡泵事故)假设水泵无惯性(卡泵事故)假设水泵无惯性(卡泵事故): 停泵后流量下降速率取决于主回路流体的惯性,其下降速率的大小停泵后流量下降速率取决于主回路流体的惯性,其下降速率的大小停泵后流量下降速率取决于主回路流体的惯性,其下降速率的大小停泵后流量下降速率取决于主回路流体的惯性,其下降

140、速率的大小由由由由主回路半时间主回路半时间主回路半时间主回路半时间 t tl l 所决定。所决定。所决定。所决定。 主回路半时间越大,堆芯惯性流量下降越慢;主回路半时间越大,堆芯惯性流量下降越慢;主回路半时间越大,堆芯惯性流量下降越慢;主回路半时间越大,堆芯惯性流量下降越慢; 主回路半时间越小,流量衰减越快。主回路半时间越小,流量衰减越快。主回路半时间越小,流量衰减越快。主回路半时间越小,流量衰减越快。0 02 2、主泵有很大的惰转惯性主泵有很大的惰转惯性主泵有很大的惰转惯性主泵有很大的惰转惯性(惯性来自于飞轮)(惯性来自于飞轮)(惯性来自于飞轮)(惯性来自于飞轮) 泵的特性(主泵的半时间泵的

141、特性(主泵的半时间泵的特性(主泵的半时间泵的特性(主泵的半时间 t tp p )决定惯性流速的衰减速率。决定惯性流速的衰减速率。决定惯性流速的衰减速率。决定惯性流速的衰减速率。0 03 3、t tl l 与与与与 t tp p 数量级相当数量级相当数量级相当数量级相当 = = t tl l / / t tp p 值值值值相相相相当当当当小小小小(0.0511)时时时时,堆堆堆堆芯芯芯芯惯惯惯惯性性性性流流流流量量量量将将将将很很很很快快快快下下下下降降降降到到到到初初初初始始始始流流流流量量量量的的的的1010 20%20%。此时事故严重性显然要大得多此时事故严重性显然要大得多此时事故严重性显

142、然要大得多此时事故严重性显然要大得多。冷却剂温度瞬变冷却剂温度瞬变(极端情况)(极端情况)(极端情况)(极端情况)1 1、 假设事故后假设事故后假设事故后假设事故后反应堆保持初始功率不变反应堆保持初始功率不变反应堆保持初始功率不变反应堆保持初始功率不变: 冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂温温温温度度度度 T Tc c 将将将将随随随随时时时时间间间间线线线线性性性性上上上上升升升升,上上上上升升升升速速速速率率率率与与与与主主主主泵泵泵泵半半半半时时时时间间间间成成成成反反反反比比比比,冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂温温温温升升升升将在将在将在将在 t tp p 时间内提高一倍。时间内提高一倍。时间内提高一

143、倍。时间内提高一倍。 这是异常危险的,通常不允许发生这是异常危险的,通常不允许发生这是异常危险的,通常不允许发生这是异常危险的,通常不允许发生。 2 2、假假假假设设设设事事事事故故故故后后后后反反反反应应应应堆堆堆堆功功功功率率率率立立立立刻刻刻刻降降降降到到到到零零零零,忽忽忽忽略略略略衰变热:衰变热:衰变热:衰变热: 冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂升升升升温温温温取取取取决决决决于于于于水水水水泵泵泵泵半半半半时时时时间间间间和和和和堆堆堆堆芯芯芯芯时间常数时间常数时间常数时间常数 (堆芯热惯性)(堆芯热惯性)(堆芯热惯性)(堆芯热惯性)的大小的大小的大小的大小。 从从从从安安安安全全全全的的

144、的的角角角角度度度度看看看看,选选选选择择择择小小小小的的的的堆堆堆堆芯芯芯芯时时时时间间间间常数和大的主泵半时间相当重要常数和大的主泵半时间相当重要常数和大的主泵半时间相当重要常数和大的主泵半时间相当重要。应紧急停堆应紧急停堆应紧急停堆应紧急停堆!第二阶段:自然循环冷却第二阶段:自然循环冷却第二阶段:自然循环冷却第二阶段:自然循环冷却 中心问题:中心问题:中心问题:中心问题:自然循环是否有足够流量带走衰变而避免堆自然循环是否有足够流量带走衰变而避免堆自然循环是否有足够流量带走衰变而避免堆自然循环是否有足够流量带走衰变而避免堆芯过热?芯过热?芯过热?芯过热? 自然循环:自然循环:自然循环:自然

145、循环:依靠冷热段流体的密度差形成的浮升力推动依靠冷热段流体的密度差形成的浮升力推动依靠冷热段流体的密度差形成的浮升力推动依靠冷热段流体的密度差形成的浮升力推动流体流动。流体流动。流体流动。流体流动。 重力压头重力压头重力压头重力压头与与与与阻力压降阻力压降阻力压降阻力压降的平衡:的平衡:的平衡:的平衡:稳态:稳态:稳态:稳态: 为了估算重位压头大小,需为了估算重位压头大小,需为了估算重位压头大小,需为了估算重位压头大小,需确定回路中每一部分的冷确定回路中每一部分的冷确定回路中每一部分的冷确定回路中每一部分的冷却剂平均密度和密度沿高度高度的变化却剂平均密度和密度沿高度高度的变化却剂平均密度和密度

146、沿高度高度的变化却剂平均密度和密度沿高度高度的变化。 忽略回路压降引起的密度变化,用忽略回路压降引起的密度变化,用忽略回路压降引起的密度变化,用忽略回路压降引起的密度变化,用 0 0表示表示表示表示堆芯出口到堆芯出口到堆芯出口到堆芯出口到蒸汽发生器入口之间蒸汽发生器入口之间蒸汽发生器入口之间蒸汽发生器入口之间冷却剂的密度,用冷却剂的密度,用冷却剂的密度,用冷却剂的密度,用 i i表示表示表示表示蒸汽发蒸汽发蒸汽发蒸汽发生器出口到堆芯入口之间生器出口到堆芯入口之间生器出口到堆芯入口之间生器出口到堆芯入口之间冷却剂的密度,则:冷却剂的密度,则:冷却剂的密度,则:冷却剂的密度,则: 0 0 i i衰

147、变功率衰变功率衰变功率衰变功率 同时,由于建立了稳定的自然循环,则同时,由于建立了稳定的自然循环,则同时,由于建立了稳定的自然循环,则同时,由于建立了稳定的自然循环,则热量平衡热量平衡热量平衡热量平衡:建立自然循环流动必须具备的条件建立自然循环流动必须具备的条件 系系系系统统统统中中中中必必必必须须须须有有有有冷冷冷冷阱阱阱阱和和和和热热热热源源源源之之之之间间间间的的的的高高高高差,热阱位于上面,热源位于下面;差,热阱位于上面,热源位于下面;差,热阱位于上面,热源位于下面;差,热阱位于上面,热源位于下面; 系系系系统统统统冷冷冷冷段段段段和和和和热热热热段段段段中中中中的的的的流流流流体体体

148、体密密密密度度度度必必必必须须须须存在密度差;存在密度差;存在密度差;存在密度差; 系统必须在重力场内。系统必须在重力场内。系统必须在重力场内。系统必须在重力场内。 影响压水堆核电站自然循环的因素有哪些影响压水堆核电站自然循环的因素有哪些? 冷冷阱阱与与热热源源之之间间的的位位差差,位位差差越越大大,W越越大,冷却剂温升越小,自然循环能力越强;大,冷却剂温升越小,自然循环能力越强; 流流道道的的流流阻阻,流流阻阻越越小小,自自然然循循环环能能力力越越强;强; 冷冷阱阱与与热热源源之之间间的的温温差差,温温差差越越大大,自自然然循环能力越强;循环能力越强; 冷冷却却剂剂中中的的含含汽汽率率会会严

149、严重重影影响响自自然然循循环环的的建建立立和和维维持持。含含汽汽率率的的作作用用有有正正有有负负:堆堆芯芯表表面面局局部部沸沸腾腾有有助助于于自自然然循循环环,但但反反应应堆堆上上腔腔室室积汽会增加流阻不利于自然循环。积汽会增加流阻不利于自然循环。 什么原因会使一回路的自然循环中断什么原因会使一回路的自然循环中断什么原因会使一回路的自然循环中断什么原因会使一回路的自然循环中断?1.1. 驱动压头不足以克服上升段和下降段的压降驱动压头不足以克服上升段和下降段的压降驱动压头不足以克服上升段和下降段的压降驱动压头不足以克服上升段和下降段的压降;2.2. 自然循环中,蒸汽发生器二次侧冷却能力过强反而会

150、使一回路自然循环中断自然循环中,蒸汽发生器二次侧冷却能力过强反而会使一回路自然循环中断自然循环中,蒸汽发生器二次侧冷却能力过强反而会使一回路自然循环中断自然循环中,蒸汽发生器二次侧冷却能力过强反而会使一回路自然循环中断; 如如如如果果果果二二二二次次次次侧侧侧侧冷冷冷冷却却却却能能能能力力力力过过过过强强强强,会会会会使使使使一一一一次次次次侧侧侧侧的的的的冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂在在在在蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器倒倒倒倒U U U U形形形形管管管管上上上上升升升升段段段段很很很很快快快快降降降降温温温温,因因因因而而而而在在在在U U U U形形形形管管管管的的的的上上上上升

151、升升升段段段段和和和和下下下下降降降降管管管管中中中中冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂的的的的平平平平均均均均密密密密度度度度差差差差不不不不大大大大,使使使使自自自自然然然然循环的流速降低,驱动压头就降低很多,使自然循环能力减小,甚至中断。循环的流速降低,驱动压头就降低很多,使自然循环能力减小,甚至中断。循环的流速降低,驱动压头就降低很多,使自然循环能力减小,甚至中断。循环的流速降低,驱动压头就降低很多,使自然循环能力减小,甚至中断。3.3. 连续流动回路被隔断连续流动回路被隔断连续流动回路被隔断连续流动回路被隔断: 如如如如果果果果堆堆堆堆芯芯芯芯中中中中产产产产生生生生了了了了蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽,

152、并并并并积积积积存存存存在在在在压压压压力力力力容容容容器器器器上上上上腔腔腔腔室室室室,使使使使热热热热段段段段管管管管口口口口裸裸裸裸露露露露出出出出水水水水面面面面,或或或或者者者者在在在在蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器倒倒倒倒U U U U形形形形管管管管顶顶顶顶部部部部积积积积存存存存了了了了汽汽汽汽体体体体,则则则则自自自自然然然然循循循循环环环环会会会会中中中中断断断断。SGSGSGSG的的的的倒倒倒倒U U U U形形形形管管管管顶顶顶顶部部部部积积积积存存存存了了了了较较较较多多多多的的的的汽汽汽汽体体体体,驱驱驱驱动动动动压压压压头头头头又又又又不不不不能能能能使

153、使使使U U U U形形形形管管管管上上上上升升升升段段段段中中中中的的的的水水水水冲冲冲冲走走走走积积积积存存存存的的的的汽汽汽汽体体体体,自然循环也要终止。自然循环也要终止。自然循环也要终止。自然循环也要终止。小结小结:计算分析计算分析 燃料元件温度的计算一般分成两步:燃料元件温度的计算一般分成两步:燃料元件温度的计算一般分成两步:燃料元件温度的计算一般分成两步: 第一步第一步第一步第一步:求主泵断电后冷却剂流量随时间的变化;:求主泵断电后冷却剂流量随时间的变化;:求主泵断电后冷却剂流量随时间的变化;:求主泵断电后冷却剂流量随时间的变化; 第一阶段:瞬变开始时,只考虑泵的惯性压头第一阶段:

154、瞬变开始时,只考虑泵的惯性压头第一阶段:瞬变开始时,只考虑泵的惯性压头第一阶段:瞬变开始时,只考虑泵的惯性压头 第二阶段:瞬变末尾,自然循环第二阶段:瞬变末尾,自然循环第二阶段:瞬变末尾,自然循环第二阶段:瞬变末尾,自然循环 第第第第二二二二步步步步:根根根根据据据据所所所所求求求求流流流流量量量量变变变变化化化化规规规规律律律律来来来来计计计计算算算算燃燃燃燃料料料料元元元元件件件件温温温温度度度度的变化和的变化和的变化和的变化和DNBRDNBR(首先需要求解(首先需要求解(首先需要求解(首先需要求解冷却剂温度冷却剂温度冷却剂温度冷却剂温度瞬变)。瞬变)。瞬变)。瞬变)。 虚垂线表示有效紧急

155、停堆时刻虚垂线表示有效紧急停堆时刻虚垂线表示有效紧急停堆时刻虚垂线表示有效紧急停堆时刻事故发生前后燃料元件内温度分布的变化事故发生前后燃料元件内温度分布的变化事故发生前后燃料元件内温度分布的变化事故发生前后燃料元件内温度分布的变化(a) (a) 事故前;事故前;事故前;事故前;(b) (b) 事故后事故后事故后事故后 大亚湾核电站失流事故计算结果举例大亚湾核电站失流事故计算结果举例事事 故故事事 件件时间时间s1、反应堆冷却剂强迫流、反应堆冷却剂强迫流量部分丧失量部分丧失2、反应堆冷却剂强迫流、反应堆冷却剂强迫流量全部丧失量全部丧失3、反应堆冷却剂泵轴卡、反应堆冷却剂泵轴卡住住开始开始反应堆反

156、应堆低流量保护停堆低流量保护停堆控制棒开始下落控制棒开始下落达到最小达到最小DNBR(1.49)开始开始反应堆冷却剂泵反应堆冷却剂泵低低转速保护停堆低低转速保护停堆控制棒开始下落控制棒开始下落达到最小达到最小DNBR(1.40)一台泵转子卡住一台泵转子卡住达到达到低流量保护停堆低流量保护停堆点点控制棒开始下落控制棒开始下落达到最高包壳温度达到最高包壳温度02.13.14.301.171.873.900.071.074.4卡泵和断轴的计算比较卡泵和断轴的计算比较 主泵轴断裂事故后果不会比转子卡住事故计算结果更坏主泵轴断裂事故后果不会比转子卡住事故计算结果更坏主泵轴断裂事故后果不会比转子卡住事故计

157、算结果更坏主泵轴断裂事故后果不会比转子卡住事故计算结果更坏:轴轴轴轴断断断断裂裂裂裂后后后后,叶叶叶叶轮轮轮轮可可可可以以以以反反反反向向向向自自自自由由由由旋旋旋旋转转转转,而而而而不不不不象象象象转转转转子子子子卡卡卡卡住住住住事事事事故分析中假定叶轮固定不动。故分析中假定叶轮固定不动。故分析中假定叶轮固定不动。故分析中假定叶轮固定不动。瞬瞬瞬瞬变变变变开开开开始始始始时时时时,虽虽虽虽然然然然轴轴轴轴断断断断裂裂裂裂事事事事故故故故可可可可能能能能比比比比转转转转子子子子卡卡卡卡住住住住事事事事故故故故有有有有较较较较大大大大的的的的反反反反向向向向流流流流,但但但但轴轴轴轴断断断断裂裂

158、裂裂事事事事故故故故的的的的流流流流量量量量降降降降低低低低比比比比转转转转子子子子卡卡卡卡住住住住事事事事故故故故的流量降低的流量降低的流量降低的流量降低来得慢。来得慢。来得慢。来得慢。 断断断断轴轴轴轴事事事事故故故故出出出出现现现现反反反反向向向向流流流流比比比比较较较较晚晚晚晚,从从从从而而而而改改改改善善善善了了了了瞬瞬瞬瞬变变变变期期期期间间间间的流量演变。的流量演变。的流量演变。的流量演变。4.4 热阱丧失事故热阱丧失事故 该该该该事事事事故故故故是是是是由由由由于于于于二二二二回回回回路路路路或或或或三三三三回回回回路路路路故故故故障障障障造造造造成成成成一一一一回回回回路路路

159、路冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂堆芯入口温度过高堆芯入口温度过高堆芯入口温度过高堆芯入口温度过高引起引起引起引起反应堆冷却能力不足反应堆冷却能力不足反应堆冷却能力不足反应堆冷却能力不足的事故。的事故。的事故。的事故。热阱丧失事故热阱丧失事故热阱丧失事故热阱丧失事故压水堆的三个回路压水堆的三个回路压水堆的三个回路压水堆的三个回路热阱热阱热阱热阱热阱热阱热阱热阱热阱丧失事故热阱丧失事故 起因起因起因起因 部分或全部给水中断部分或全部给水中断部分或全部给水中断部分或全部给水中断 汽轮机跳闸同时旁路阀门未打开汽轮机跳闸同时旁路阀门未打开汽轮机跳闸同时旁路阀门未打开汽轮机跳闸同时旁路阀门未打开 主要分析内容主

160、要分析内容主要分析内容主要分析内容 温度瞬变计算(冷却剂)温度瞬变计算(冷却剂)温度瞬变计算(冷却剂)温度瞬变计算(冷却剂) 压力瞬变计算(稳压器)压力瞬变计算(稳压器)压力瞬变计算(稳压器)压力瞬变计算(稳压器) 后果后果后果后果 堆芯入口温度上升堆芯入口温度上升堆芯入口温度上升堆芯入口温度上升 堆芯冷却能力不足堆芯冷却能力不足堆芯冷却能力不足堆芯冷却能力不足事故现象事故现象二回路充满蒸汽二回路充满蒸汽二回路充满蒸汽二回路充满蒸汽给水减少或中断给水减少或中断给水减少或中断给水减少或中断SGSG水位下降水位下降水位下降水位下降大大降低传热系数大大降低传热系数大大降低传热系数大大降低传热系数堆芯

161、过热堆芯过热堆芯过热堆芯过热l l 正常给水泵故障正常给水泵故障正常给水泵故障正常给水泵故障l l 阀门误动作阀门误动作阀门误动作阀门误动作l l 失去厂外交流电源失去厂外交流电源失去厂外交流电源失去厂外交流电源汽轮机跳闸汽轮机跳闸汽轮机跳闸汽轮机跳闸+ + + + 旁路阀门未打开旁路阀门未打开旁路阀门未打开旁路阀门未打开冷却剂温度瞬变冷却剂温度瞬变 一回路管道冷却剂温度一回路管道冷却剂温度一回路管道冷却剂温度一回路管道冷却剂温度: : : : 系统冷却剂温度变化取决于:系统冷却剂温度变化取决于:系统冷却剂温度变化取决于:系统冷却剂温度变化取决于: 堆芯内冷却剂温升堆芯内冷却剂温升堆芯内冷却剂

162、温升堆芯内冷却剂温升(产生热量产生热量产生热量产生热量) 蒸发器内冷却剂温降蒸发器内冷却剂温降蒸发器内冷却剂温降蒸发器内冷却剂温降(排出热量排出热量排出热量排出热量)上腔室上腔室上腔室上腔室 环路热管段环路热管段环路热管段环路热管段环路冷管段环路冷管段环路冷管段环路冷管段 下腔室下腔室下腔室下腔室 系统系统系统系统 主回路时间常数主回路时间常数主回路时间常数主回路时间常数:热量从主回路传递到二回路所需时间的度量。:热量从主回路传递到二回路所需时间的度量。:热量从主回路传递到二回路所需时间的度量。:热量从主回路传递到二回路所需时间的度量。 热阱丧失事故下,主回路冷却剂平均温度的瞬变与热阱丧失事故

163、下,主回路冷却剂平均温度的瞬变与热阱丧失事故下,主回路冷却剂平均温度的瞬变与热阱丧失事故下,主回路冷却剂平均温度的瞬变与堆芯时间常数堆芯时间常数堆芯时间常数堆芯时间常数和和和和主回路时间常数主回路时间常数主回路时间常数主回路时间常数关系很大关系很大关系很大关系很大。堆芯进出堆芯进出堆芯进出堆芯进出口温差口温差口温差口温差SGSG进出进出进出进出口温差口温差口温差口温差热阱丧失事故的极限工况热阱丧失事故的极限工况 二二二二次次次次侧侧侧侧流流流流量量量量下下下下降降降降引引引引起起起起蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器二二二二次次次次侧侧侧侧为为为为蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽所所所所覆覆覆覆盖盖盖盖

164、,传传传传热热热热系系系系数数数数大大大大大大大大下下下下降降降降,呈呈呈呈现现现现主主主主回回回回路路路路近近近近似似似似绝绝绝绝热热热热的的的的状状状状态态态态。此此此此时时时时,h h非非非非常常常常小小小小,主主主主回回回回路路路路时时时时间间间间常常常常数数数数就就就就会会会会很很很很大大大大,热量几乎不能传递出去。热量几乎不能传递出去。热量几乎不能传递出去。热量几乎不能传递出去。压压 力力 瞬瞬 变变 热阱丧失热阱丧失热阱丧失热阱丧失 冷却剂平均温度升高冷却剂平均温度升高冷却剂平均温度升高冷却剂平均温度升高 体积膨胀体积膨胀体积膨胀体积膨胀 系统压力升高。系统压力升高。系统压力升高

165、。系统压力升高。 如如如如果果果果系系系系统统统统没没没没有有有有补补补补偿偿偿偿空空空空间间间间或或或或卸卸卸卸压压压压安安安安全全全全排排排排放放放放系系系系统统统统,这这这这种种种种压压压压力力力力升升升升高高高高可可可可能能能能引引引引起起起起主回路边界超应力,甚至最终造成破坏主回路边界超应力,甚至最终造成破坏主回路边界超应力,甚至最终造成破坏主回路边界超应力,甚至最终造成破坏。 在在在在压压压压力力力力瞬瞬瞬瞬变变变变中中中中必必必必须须须须考考考考虑虑虑虑冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂体体体体积积积积变变变变化化化化,因因因因为为为为液液液液体体体体几几几几乎乎乎乎是是是是不不不不可可可

166、可压压压压缩缩缩缩的的的的,必须提供一定的空间补偿体积膨胀。必须提供一定的空间补偿体积膨胀。必须提供一定的空间补偿体积膨胀。必须提供一定的空间补偿体积膨胀。 稳稳稳稳压压压压器器器器作作作作为为为为容容容容积积积积补补补补偿偿偿偿和和和和保保保保持持持持系系系系统统统统压压压压力力力力的的的的装装装装置置置置。主主主主回回回回路路路路冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂温温温温度度度度的的的的上上上上升使其体积膨胀而进入稳压器蒸汽空间。升使其体积膨胀而进入稳压器蒸汽空间。升使其体积膨胀而进入稳压器蒸汽空间。升使其体积膨胀而进入稳压器蒸汽空间。 只只只只要要要要稳稳稳稳压压压压器器器器有有有有较较较较大大大

167、大的的的的容容容容积积积积,在在在在可可可可能能能能达达达达到到到到的的的的温温温温升升升升下下下下足足足足以以以以保保保保持持持持一一一一定定定定的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽空空空空间间间间,压压压压力力力力的的的的瞬瞬瞬瞬时时时时增增增增高高高高就就就就可可可可因因因因蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽凝凝凝凝结结结结而而而而大大大大大大大大缓缓缓缓解解解解(由由由由于于于于蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽空空空空间间间间压压压压缩,压力增大,饱和温度上升,蒸汽凝结)。缩,压力增大,饱和温度上升,蒸汽凝结)。缩,压力增大,饱和温度上升,蒸汽凝结)。缩,压力增大,饱和温度上升,蒸汽凝结)。主回路体积增加主回路体积增加主回路体积增

168、加主回路体积增加:水的膨胀系数水的膨胀系数水的膨胀系数水的膨胀系数系统的保护措施系统的保护措施4.5 蒸汽发生器传热管破裂事故蒸汽发生器传热管破裂事故Steam Generator Tube Rupture, SGTR 定义定义定义定义 蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器中中中中一一一一根根根根或或或或多多多多根根根根传传传传热热热热管管管管发发发发生生生生破破破破裂裂裂裂( ( ( (也也也也包包包包括括括括导导导导致致致致轻轻轻轻微微微微连连连连续泄漏的裂纹续泄漏的裂纹续泄漏的裂纹续泄漏的裂纹) ) ) )导致的事故。导致的事故。导致的事故。导致的事故。 事故类型事故类型事故类型事故

169、类型单根管子完全破裂,单根管子完全破裂,单根管子完全破裂,单根管子完全破裂,稀有事故稀有事故稀有事故稀有事故(工况(工况(工况(工况IIIIIIIIIIII)()()()(曾被定义为极限事故曾被定义为极限事故曾被定义为极限事故曾被定义为极限事故)多根管子完全破裂,多根管子完全破裂,多根管子完全破裂,多根管子完全破裂,极限事故极限事故极限事故极限事故(工况(工况(工况(工况IVIVIVIV)事故风险事故风险事故风险事故风险 SGSG管管管管子子子子的的的的材材材材料料料料,普普普普遍遍遍遍采采采采用用用用抗抗抗抗氯氯氯氯离离离离子子子子应应应应力力力力腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀性性性性能能能能较较较较好好

170、好好的的的的因因因因科科科科镍镍镍镍-690-690或或或或因因因因科科科科洛洛洛洛依依依依-800-800,这这这这种种种种材材材材料料料料具具具具有有有有良良良良好好好好的的的的延延延延展展展展性性性性,因因因因此此此此发发发发生生生生单单单单根根根根管管管管子子子子完完完完全全全全断断断断裂裂裂裂的的的的假假假假定定定定是是是是偏于保守的偏于保守的偏于保守的偏于保守的。 电电电电厂厂厂厂运运运运行行行行时时时时,由由由由于于于于有有有有核核核核取取取取样样样样系系系系统统统统对对对对蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器排排排排污污污污系系系系统统统统的的的的连连连连续续续续监监监监测

171、测测测,测测测测量量量量从从从从凝凝凝凝汽汽汽汽器器器器中中中中抽抽抽抽出出出出的的的的不不不不凝凝凝凝结结结结气气气气体体体体的的的的放放放放射射射射性性性性等等等等措措措措施施施施,发发发发生生生生多多多多根根根根传传传传热热热热管管管管断断断断裂裂裂裂的的的的可可可可能能能能性性性性极小极小极小极小。事事 故故 起起 因因 由由由由于于于于机机机机械械械械加加加加工工工工、焊焊焊焊接接接接、热热热热处处处处理理理理、胀胀胀胀接接接接加加加加工工工工、组组组组装装装装不不不不好好好好,使使使使管管管管子子子子承受机械应力和热应力承受机械应力和热应力承受机械应力和热应力承受机械应力和热应力;

172、 二二二二回回回回路路路路给给给给水水水水水水水水质质质质不不不不好好好好,化化化化学学学学处处处处理理理理方方方方法法法法不不不不当当当当或或或或处处处处理理理理规规规规范范范范不不不不合合合合适适适适,再再再再加加加加上上上上管管管管板板板板处处处处有有有有沉沉沉沉积积积积物物物物,使使使使管管管管板板板板上上上上方方方方的的的的管管管管壁壁壁壁局局局局部部部部变变变变薄薄薄薄及及及及传传传传热热热热管管管管发生裂纹,而凝汽器泄漏是二回路水质变坏的重要原因;发生裂纹,而凝汽器泄漏是二回路水质变坏的重要原因;发生裂纹,而凝汽器泄漏是二回路水质变坏的重要原因;发生裂纹,而凝汽器泄漏是二回路水质

173、变坏的重要原因; 一回路水的腐蚀一回路水的腐蚀一回路水的腐蚀一回路水的腐蚀; 凹凹凹凹陷陷陷陷效效效效应应应应 腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀产产产产物物物物的的的的淤淤淤淤积积积积对对对对管管管管束束束束的的的的挤挤挤挤压压压压作作作作用用用用,直直直直接接接接导导导导致致致致支支支支撑板交界处传热管发生塑性变形,引起支撑板变形以至破裂。撑板交界处传热管发生塑性变形,引起支撑板变形以至破裂。撑板交界处传热管发生塑性变形,引起支撑板变形以至破裂。撑板交界处传热管发生塑性变形,引起支撑板变形以至破裂。 由由由由于于于于工工工工作作作作条条条条件件件件苛苛苛苛刻刻刻刻,绝绝绝绝大大大大部部部部分分分分压压压压水

174、水水水堆堆堆堆都都都都遇遇遇遇到到到到过过过过蒸蒸蒸蒸汽发生器方面的麻烦。汽发生器方面的麻烦。汽发生器方面的麻烦。汽发生器方面的麻烦。 SGTRSGTR必必必必须须须须引引引引起起起起高高高高度度度度重重重重视视视视,破破破破损损损损的的的的传传传传热热热热管管管管必必必必须须须须作作作作堵堵堵堵管管管管操操操操作作作作。为为为为了了了了减减减减少少少少SGTRSGTR发发发发生生生生概概概概率率率率,对对对对某某某某些些些些已已已已明明明明显显显显变变变变薄薄薄薄或或或或有有有有缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的传传传传热热热热管管管管也也也也必必必必须须须须作作作作预防性堵管操作预防性堵管操作预防性

175、堵管操作预防性堵管操作。 8080年年年年代代代代以以以以来来来来,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器的的的的年年年年平平平平均均均均堵堵堵堵管管管管率率率率在在在在0.2%0.2%左左左左右右右右,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器传热面积有很大设计余量,器传热面积有很大设计余量,器传热面积有很大设计余量,器传热面积有很大设计余量,少量堵管并不影响核电厂出力少量堵管并不影响核电厂出力少量堵管并不影响核电厂出力少量堵管并不影响核电厂出力。 若若若若单台蒸汽发生器堵管数超过单台蒸汽发生器堵管数超过单台蒸汽发生器堵管数超过单台蒸汽发生器堵管数超过10%10%,则可能需更换之,则可能需更换之,

176、则可能需更换之,则可能需更换之。 1 1984984年年年年,全全全全世世世世界界界界有有有有7 7座座座座运运运运行行行行历历历历史史史史在在在在10-1410-14年年年年之之之之间间间间的的的的压压压压水水水水堆堆堆堆更更更更换换换换了了了了蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发生器。发生器。发生器。发生器。事事 故故 举举 例例 19791979年年年年比利时比利时比利时比利时DOELDOEL核电站核电站核电站核电站 1975-20001975-2000年美国发生了年美国发生了年美国发生了年美国发生了8 8起起起起 19821982年年年年美国美国美国美国GINNAGINNA核电站核电站核电站核电站 SG

177、TRSGTR造成主冷却剂系统快速减压和自动紧急停堆,冷却造成主冷却剂系统快速减压和自动紧急停堆,冷却造成主冷却剂系统快速减压和自动紧急停堆,冷却造成主冷却剂系统快速减压和自动紧急停堆,冷却过程中主系统有汽泡生成,观察到向环境放射性释放的增过程中主系统有汽泡生成,观察到向环境放射性释放的增过程中主系统有汽泡生成,观察到向环境放射性释放的增过程中主系统有汽泡生成,观察到向环境放射性释放的增加。加。加。加。 20002000年年年年美国美国美国美国Indian Point 2 Indian Point 2 核电站核电站核电站核电站事故,等。事故,等。事故,等。事故,等。 破裂的部位多发生在破裂的部位

178、多发生在破裂的部位多发生在破裂的部位多发生在管板上方管板上方管板上方管板上方和和和和U U形弯管段区形弯管段区形弯管段区形弯管段区; 破破破破口口口口的的的的大大大大小小小小和和和和形形形形态态态态也也也也不不不不一一一一样样样样,大大大大多多多多破破破破口口口口是是是是轴轴轴轴向向向向破破破破裂裂裂裂,裂裂裂裂纹纹纹纹长长长长度度度度为为为为32 32 250 mm250 mm,也有裂纹呈,也有裂纹呈,也有裂纹呈,也有裂纹呈360360 的的的的周向破裂周向破裂周向破裂周向破裂。30分钟不干预原则分钟不干预原则 在在在在事故发生最初事故发生最初事故发生最初事故发生最初3030分钟,操纵员不干

179、预电厂的运行分钟,操纵员不干预电厂的运行分钟,操纵员不干预电厂的运行分钟,操纵员不干预电厂的运行。 这主要是这主要是这主要是这主要是基于设计的考虑基于设计的考虑基于设计的考虑基于设计的考虑; 实实实实际际际际运运运运行行行行中中中中,要要要要求求求求操操操操纵纵纵纵员员员员尽尽尽尽早早早早识识识识别别别别事事事事故故故故起起起起因因因因、类类类类型型型型,然然然然后后后后依依依依据运行规程进行操作,保障反应堆安全。据运行规程进行操作,保障反应堆安全。据运行规程进行操作,保障反应堆安全。据运行规程进行操作,保障反应堆安全。 美国美国美国美国先进轻水堆(如先进轻水堆(如先进轻水堆(如先进轻水堆(如

180、AP1000AP1000)提出可提出可提出可提出可7272小时不干预小时不干预小时不干预小时不干预。蒸汽发生器传热管破裂事故蒸汽发生器传热管破裂事故蒸汽发生器传热管破裂事故蒸汽发生器传热管破裂事故 在在在在几几几几乎乎乎乎所所所所有有有有的的的的事事事事故故故故规规规规程程程程中中中中,唯唯唯唯独独独独SGTRSGTR的的的的处处处处理理理理特特特特别别别别依依依依赖赖赖赖于于于于操操操操纵纵纵纵员员员员的的的的处处处处理理理理动动动动作作作作,操操操操纵纵纵纵员员员员的的的的反反反反应应应应能能能能力力力力直直直直接接接接牵牵牵牵涉涉涉涉到到到到这这这这个个个个事事事事故故故故的的的的后后后

181、后果果果果。要要要要求求求求运运运运行行行行人人人人员员员员必必必必须须须须在在在在3030分分分分钟钟钟钟内找到和确认事故蒸汽发生器,并内找到和确认事故蒸汽发生器,并内找到和确认事故蒸汽发生器,并内找到和确认事故蒸汽发生器,并成功将其隔离成功将其隔离成功将其隔离成功将其隔离。 操纵员介入的目的:操纵员介入的目的:操纵员介入的目的:操纵员介入的目的: 保保保保持持持持核核核核设设设设施施施施安安安安全全全全的的的的情情情情况况况况下下下下,限限限限制制制制放放放放射射射射性性性性向向向向外外外外界界界界的的的的排排排排放放放放,尽尽尽尽可可可可能能能能快快快快地地地地消消消消除除除除泄泄泄泄漏

182、漏漏漏并并并并使使使使反反反反应应应应堆堆堆堆过过过过渡渡渡渡到到到到堆堆堆堆芯芯芯芯余余余余热热热热排排排排出的启动投入条件出的启动投入条件出的启动投入条件出的启动投入条件。 SGTRSGTR是是是是较较较较持持持持殊殊殊殊的的的的失失失失水水水水事事事事故故故故,合合合合并并并并了了了了“ “SGSG二二二二次次次次侧侧侧侧水水水水装装装装量量量量增增增增加加加加” ”和和和和“ “有有有有向向向向环环环环境境境境放放放放射射射射性性性性释放的小破口失水释放的小破口失水释放的小破口失水释放的小破口失水” ”,也是,也是,也是,也是DBADBA中允许和要求操纵员干预来缓解后果的事故中允许和要

183、求操纵员干预来缓解后果的事故中允许和要求操纵员干预来缓解后果的事故中允许和要求操纵员干预来缓解后果的事故。极限情况极限情况 极极极极限限限限情情情情况况况况:即即即即导导导导致致致致最最最最大大大大放放放放射射射射性性性性后后后后果果果果的的的的情情情情况况况况,意意意意味味味味着着着着在在在在瞬瞬瞬瞬变变变变期期期期间间间间从从从从破破破破损损损损蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器向向向向大大大大气气气气释释释释放放放放的的的的活活活活度度度度最最最最大大大大。放放放放射射射射性性性性后后后后果果果果取取取取决决决决于于于于从从从从破破破破损损损损蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器

184、器向大气释放的流体性质和流体总量。向大气释放的流体性质和流体总量。向大气释放的流体性质和流体总量。向大气释放的流体性质和流体总量。 给给给给定定定定的的的的时时时时间间间间内内内内排排排排放放放放的的的的水水水水质质质质量量量量最最最最大大大大,反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂系系系系统统统统和和和和蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器壳壳壳壳侧侧侧侧之间的之间的之间的之间的压差必最大压差必最大压差必最大压差必最大。 液液液液体体体体排排排排放放放放比比比比蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽排排排排放放放放携携携携带带带带更更更更多多多多的的的的放放放放射射射射性性性性。 导导导导致致致致破

185、破破破损损损损蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器和和和和蒸蒸蒸蒸汽管满溢排放液体汽管满溢排放液体汽管满溢排放液体汽管满溢排放液体的情况比仅导致蒸汽排放的情况更加恶劣的情况比仅导致蒸汽排放的情况更加恶劣的情况比仅导致蒸汽排放的情况更加恶劣的情况比仅导致蒸汽排放的情况更加恶劣。 下列情况可能使下列情况可能使下列情况可能使下列情况可能使破损蒸汽发生器满溢破损蒸汽发生器满溢破损蒸汽发生器满溢破损蒸汽发生器满溢: 二次侧水的初始质量最大二次侧水的初始质量最大二次侧水的初始质量最大二次侧水的初始质量最大; 瞬变期间水位增到最高瞬变期间水位增到最高瞬变期间水位增到最高瞬变期间水位增到最高,这可能是由于

186、:,这可能是由于:,这可能是由于:,这可能是由于: 主给水阀处于手动控制(主给水阀处于手动控制(主给水阀处于手动控制(主给水阀处于手动控制(初始功率低于初始功率低于初始功率低于初始功率低于1818额定功率情况额定功率情况额定功率情况额定功率情况);););); 汽动和电动的辅助给水泵都启动(汽动和电动的辅助给水泵都启动(汽动和电动的辅助给水泵都启动(汽动和电动的辅助给水泵都启动(最大辅助给水流量最大辅助给水流量最大辅助给水流量最大辅助给水流量)。)。)。)。分析的保守初始条件分析的保守初始条件 两种情况两种情况两种情况两种情况 情况情况情况情况A A:初始功率等于:初始功率等于:初始功率等于:

187、初始功率等于102%102%额定功率额定功率额定功率额定功率; 情况情况情况情况B B:初始功率等于:初始功率等于:初始功率等于:初始功率等于5%5%额定功率额定功率额定功率额定功率。 选选选选择择择择这这这这两两两两种种种种情情情情况况况况是是是是为为为为了了了了在在在在汽汽汽汽机机机机跳跳跳跳闸闸闸闸后后后后的的的的阶阶阶阶段段段段导导导导致致致致未未未未破破破破损损损损蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器内内内内低低低低- -低低低低水水水水位位位位,这这这这意意意意味味味味着着着着操操操操纵纵纵纵员员员员干干干干预预预预前前前前整整整整个个个个辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水系系系

188、系统统统统(电电电电动动动动辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水泵泵泵泵和和和和汽汽汽汽动动动动辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水泵泵泵泵)都都都都启启启启动动动动【破破破破损损损损蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器更快注水更快注水更快注水更快注水 保守!保守!保守!保守!】。 为为为为了了了了降降降降低低低低初初初初始始始始蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽压压压压力力力力( (二二二二次次次次侧侧侧侧) ),假假假假定定定定反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂初初初初始始始始平平平平均均均均温温温温度度度度为为为为初始功率初始功率初始功率初始功率“ “减去减去减去减去” ”最大稳态控制范围和测量

189、误差后对应的数值。最大稳态控制范围和测量误差后对应的数值。最大稳态控制范围和测量误差后对应的数值。最大稳态控制范围和测量误差后对应的数值。 稳稳稳稳压压压压器器器器初初初初始始始始压压压压力力力力( (一一一一次次次次侧侧侧侧) ) 为为为为初初初初始始始始功功功功率率率率“ “加加加加上上上上” ”最最最最大大大大稳稳稳稳态态态态波波波波动动动动和和和和测测测测量量量量误误误误差差差差后对应的值,并且假定在后对应的值,并且假定在后对应的值,并且假定在后对应的值,并且假定在事故发生后安注尽快投入事故发生后安注尽快投入事故发生后安注尽快投入事故发生后安注尽快投入。 假假假假定定定定电电电电动动动

190、动辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水泵泵泵泵或或或或汽汽汽汽动动动动辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水泵泵泵泵都都都都在在在在启启启启动动动动信信信信号号号号(安安安安全全全全注注注注射射射射信信信信号号号号,或或或或,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器低低低低- -低低低低水水水水位位位位信信信信号号号号 + + 正正正正常常常常给给给给水水水水低低低低流流流流量量量量信信信信号号号号)发发发发出出出出后,以后,以后,以后,以最短时间延迟最短时间延迟最短时间延迟最短时间延迟后启动。后启动。后启动。后启动。 蒸汽系统蒸汽系统蒸汽系统蒸汽系统 假定假定假定假定凝汽器不能用凝汽器不能用凝汽器不能

191、用凝汽器不能用。 根根根根据据据据单单单单一一一一故故故故障障障障准准准准则则则则,假假假假定定定定1 1台台台台未未未未破破破破损损损损蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器的的的的释释释释放放放放阀阀阀阀不不不不能能能能用用用用。因因因因此此此此,只只只只有有有有1 1台台台台未未未未破破破破损损损损蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器的的的的卸卸卸卸压压压压阀阀阀阀用用用用于于于于系系系系统统统统降降降降压压压压(温)(温)(温)(温)。分析的保守初始条件(续)分析的保守初始条件(续)事事 故故 进进 程程无运行人员干预的物理性能(无运行人员干预的物理性能(无运行人员干预的物理性能

192、(无运行人员干预的物理性能(30min30min内)内)内)内)一回路:一回路:一回路:一回路:1 1、泄漏降压泄漏降压泄漏降压泄漏降压 化容系统化容系统化容系统化容系统上充流量增加上充流量增加上充流量增加上充流量增加,企图维持稳压器水位;,企图维持稳压器水位;,企图维持稳压器水位;,企图维持稳压器水位; 下泄回路隔离下泄回路隔离下泄回路隔离下泄回路隔离。2 2、泄漏和一回路水收缩而降压泄漏和一回路水收缩而降压泄漏和一回路水收缩而降压泄漏和一回路水收缩而降压 最最最最大大大大上上上上充充充充流流流流量量量量不不不不足足足足以以以以补补补补偿偿偿偿泄泄泄泄漏漏漏漏流流流流量量量量,压压压压力力力

193、力继继继继续续续续下下下下降降降降,引引引引起起起起反反反反应应应应堆紧急停闭堆紧急停闭堆紧急停闭堆紧急停闭,汽轮机脱扣汽轮机脱扣汽轮机脱扣汽轮机脱扣; 紧紧紧紧急急急急停停停停堆堆堆堆后后后后导导导导致致致致冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂温温温温度度度度急急急急剧剧剧剧下下下下降降降降,一一一一回回回回路路路路水水水水收收收收缩缩缩缩,加加加加速速速速一一一一回路压力下降回路压力下降回路压力下降回路压力下降(泄压曲线陡泄压曲线陡泄压曲线陡泄压曲线陡) ; 稳稳稳稳压压压压器器器器低低低低- -低低低低压压压压力力力力触触触触发发发发安安安安注注注注投投投投入入入入,趋趋趋趋于于于于补补补补偿偿偿偿

194、一一一一回回回回路路路路水水水水的的的的流流流流失失失失(泄压曲线变缓泄压曲线变缓泄压曲线变缓泄压曲线变缓) 。3 3、安注和辅助给水补偿,使压力趋于上升安注和辅助给水补偿,使压力趋于上升安注和辅助给水补偿,使压力趋于上升安注和辅助给水补偿,使压力趋于上升 高高高高压压压压安安安安注注注注泵泵泵泵的的的的流流流流量量量量一一一一旦旦旦旦大大大大于于于于破破破破口口口口流流流流量量量量时时时时,一一一一回回回回路路路路压压压压力力力力回回回回升升升升,并并并并稳稳稳稳定定定定在在在在由由由由剩剩剩剩余余余余功功功功率率率率水水水水平平平平以以以以及及及及同同同同时时时时通通通通过过过过破破破破口

195、口口口和和和和与与与与二二二二回回回回路路路路间间间间的热交换的热交换的热交换的热交换导出的能量所决定的一个值上;导出的能量所决定的一个值上;导出的能量所决定的一个值上;导出的能量所决定的一个值上; 由由由由于于于于有有有有辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水的的的的投投投投入入入入,这这这这个个个个压压压压力力力力水水水水平平平平缓缓缓缓慢慢慢慢减减减减小小小小,辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水以以以以较较较较冷冷冷冷的的的的水水水水充充充充满满满满蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器,所所所所以以以以增增增增大大大大了了了了二二二二回回回回路路路路的的的的冷冷冷冷却却却却能力,由此引起能力

196、,由此引起能力,由此引起能力,由此引起泄漏流量稍微下降泄漏流量稍微下降泄漏流量稍微下降泄漏流量稍微下降。4 4、压力稳定在压力稳定在压力稳定在压力稳定在高于二回路的高于二回路的高于二回路的高于二回路的值上值上值上值上无运行人员干预的物理性能(无运行人员干预的物理性能(无运行人员干预的物理性能(无运行人员干预的物理性能(30min30min内)内)内)内)(续(续(续(续1 1)稳压器水位稳压器水位稳压器水位稳压器水位 对对对对于于于于稳稳稳稳压压压压器器器器,在在在在第第第第一一一一阶阶阶阶段段段段,水水水水位位位位降降降降低低低低,因因因因为为为为化化化化容容容容系系系系统统统统回回回回路路

197、路路仅仅仅仅能能能能部部部部分分分分地补偿一回路水的损失地补偿一回路水的损失地补偿一回路水的损失地补偿一回路水的损失; 紧急停堆紧急停堆紧急停堆紧急停堆后,由于一回路水收缩,后,由于一回路水收缩,后,由于一回路水收缩,后,由于一回路水收缩,稳压器迅速地向外排水稳压器迅速地向外排水稳压器迅速地向外排水稳压器迅速地向外排水; 在在在在安安安安注注注注系系系系统统统统投投投投入入入入工工工工作作作作后后后后,一一一一回回回回路路路路中中中中水水水水量量量量趋趋趋趋于于于于稳稳稳稳定定定定,稳稳稳稳压压压压器器器器中中中中水水水水位位位位很很很很可能超出测量范围可能超出测量范围可能超出测量范围可能超出

198、测量范围。无运行人员干预的物理性能(无运行人员干预的物理性能(无运行人员干预的物理性能(无运行人员干预的物理性能(30min30min内)内)内)内)(续(续(续(续2 2)二回路:二回路:二回路:二回路: 1 1、紧急停堆前紧急停堆前紧急停堆前紧急停堆前 如如如如果果果果调调调调节节节节系系系系统统统统在在在在工工工工作作作作(主主主主给给给给水水水水流流流流量量量量自自自自动动动动控控控控制制制制),3 3个个个个SGSG中中中中的的的的水水水水位位位位将将将将保保保保持持持持恒恒恒恒定定定定,断断断断裂裂裂裂发发发发生生生生后后后后,故故故故障障障障的的的的SGSG的的的的水水水水位位位

199、位瞬瞬瞬瞬时时时时升升升升高高高高(换换换换热热热热量量量量+ + + +泄漏水量引起膨胀泄漏水量引起膨胀泄漏水量引起膨胀泄漏水量引起膨胀);););); 没没没没有有有有SGSG水水水水位位位位调调调调节节节节时时时时(小小小小于于于于18%Pn18%Pn),由由由由于于于于导导导导出出出出的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽总总总总量量量量(由由由由蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量调调调调节节节节保保保保持持持持恒恒恒恒定定定定)与与与与进进进进入入入入的的的的水水水水量量量量(恒恒恒恒定定定定的的的的给给给给水水水水流流流流量量量量断断断断裂裂裂裂传传传传热热热热管管管管破破破破口口口口流流流流量量

200、量量)之之之之间间间间不不不不平平平平衡衡衡衡,故故故故障障障障SGSG水水水水位位位位连连连连续续续续增增增增长长长长;同同同同时时时时,故故故故障障障障SGSG产产产产生生生生的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量增增增增加加加加;引引引引起起起起从从从从另另另另外外外外两两两两个个个个SGSG导导导导出出出出的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量减减减减小小小小,导导导导致致致致给给给给水水水水和和和和蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量之之之之间间间间的的的的不不不不平平平平衡衡衡衡,使使使使得得得得这这这这两两两两个个个个SGSG的的的的水位稍有增加水位稍有增加水位稍有增加水位稍有增

201、加; 这一阶段这一阶段这一阶段这一阶段压力变化不大压力变化不大压力变化不大压力变化不大。 2 2、紧急停堆后紧急停堆后紧急停堆后紧急停堆后 蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量很很很很快快快快降降降降为为为为零零零零引引引引起起起起收收收收缩缩缩缩(汽汽汽汽机机机机脱脱脱脱扣扣扣扣,瞬瞬瞬瞬时时时时压压压压力力力力升升升升高高高高引起汽泡破灭引起汽泡破灭引起汽泡破灭引起汽泡破灭)现象,使)现象,使)现象,使)现象,使所有所有所有所有SGSG中的水位大幅下降中的水位大幅下降中的水位大幅下降中的水位大幅下降; 通通通通向向向向凝凝凝凝汽汽汽汽器器器器的的的的旁旁旁旁路路路路系系系系统统统统不不不不可可

202、可可用用用用(保保保保守守守守假假假假定定定定停停停停堆堆堆堆后后后后失失失失去去去去厂厂厂厂外外外外电电电电源源源源,至至至至凝凝凝凝汽汽汽汽器器器器的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽排排排排放放放放阀阀阀阀因因因因失失失失电电电电而而而而处处处处于于于于关关关关闭闭闭闭状状状状态态态态) ),导导导导致致致致蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽压压压压力力力力上上上上升升升升,直直直直到到到到对对对对空空空空释释释释放放放放阀阀阀阀开开开开启启启启,二二二二回回回回路路路路压压压压力力力力维维维维持持持持恒定恒定恒定恒定。 3 3、辅助给水投入辅助给水投入辅助给水投入辅助给水投入 SGSG辅辅辅辅助助助助给给给给水水水

203、水系系系系统统统统的的的的两两两两个个个个电电电电动动动动辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水泵泵泵泵由由由由于于于于安安安安注注注注系系系系统统统统投投投投入入入入工工工工作作作作而而而而启启启启动动动动,使使使使得得得得3 3个个个个SGSG的的的的水水水水位位位位回回回回升升升升,故故故故障障障障SGSG的的的的水水水水位位位位增增增增长长长长快快快快 (破口辅助给水破口辅助给水破口辅助给水破口辅助给水)有)有)有)有满溢风险满溢风险满溢风险满溢风险。无运行人员干预的物理性能(无运行人员干预的物理性能(无运行人员干预的物理性能(无运行人员干预的物理性能(30min30min内)内)内)内)(

204、续(续(续(续3 3)压压压压力力力力事故处置要求事故处置要求 事事事事故故故故处处处处理理理理一一一一般般般般要要要要求求求求在在在在30min30min内内内内处处处处理理理理完完完完毕毕毕毕,可可可可分分分分为为为为下下下下列列列列三个阶段:三个阶段:三个阶段:三个阶段: (1) (1) 停堆到安注系统动作停堆到安注系统动作停堆到安注系统动作停堆到安注系统动作,时间约为,时间约为,时间约为,时间约为5 min5 min; (2) (2) 对事故的鉴定对事故的鉴定对事故的鉴定对事故的鉴定,时间约为,时间约为,时间约为,时间约为10 min10 min; (3) (3) 事故处理直到把破管蒸

205、汽发生器隔离事故处理直到把破管蒸汽发生器隔离事故处理直到把破管蒸汽发生器隔离事故处理直到把破管蒸汽发生器隔离,时间约为,时间约为,时间约为,时间约为15min15min。SGTR中操纵员的干预中操纵员的干预1 1、识别事故识别事故识别事故识别事故SGSG SGSG排污水放射性的警报排污水放射性的警报排污水放射性的警报排污水放射性的警报 / / 主蒸汽管道内的放射性水平升高主蒸汽管道内的放射性水平升高主蒸汽管道内的放射性水平升高主蒸汽管道内的放射性水平升高 SGSG水位演变情况水位演变情况水位演变情况水位演变情况2 2、隔离事故隔离事故隔离事故隔离事故SGSG 手动手动手动手动关闭故障关闭故障关

206、闭故障关闭故障SGSG的主蒸汽隔离阀的主蒸汽隔离阀的主蒸汽隔离阀的主蒸汽隔离阀 手动手动手动手动关闭辅助给水系统通往事故关闭辅助给水系统通往事故关闭辅助给水系统通往事故关闭辅助给水系统通往事故SGSG的给水调节阀的给水调节阀的给水调节阀的给水调节阀3 3、消除泄漏(消除泄漏(消除泄漏(消除泄漏(一回路冷却降温、降压一回路冷却降温、降压一回路冷却降温、降压一回路冷却降温、降压) 一回路降温一回路降温一回路降温一回路降温 依依依依靠靠靠靠两两两两个个个个完完完完好好好好SGSG来来来来保保保保证证证证(实实实实际际际际中中中中尽尽尽尽量量量量采采采采用用用用旁旁旁旁排排排排系系系系统统统统通通通通

207、往往往往凝凝凝凝汽汽汽汽器器器器的的的的冷冷冷冷却却却却方方方方式式式式,如如如如果果果果不不不不可可可可用用用用则则则则采采采采用用用用蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽旁旁旁旁路路路路对对对对大大大大气气气气排排排排放放放放,按按按按不不不不大大大大于于于于5656摄摄摄摄氏氏氏氏度度度度/ /小小小小时的速率冷却)一回路降温,时的速率冷却)一回路降温,时的速率冷却)一回路降温,时的速率冷却)一回路降温,安全分析中采用对大气的排放安全分析中采用对大气的排放安全分析中采用对大气的排放安全分析中采用对大气的排放; 故障故障故障故障SGSG被隔离被隔离被隔离被隔离,SGSG二次侧水基本无流动,可能被一回路水冷却;

208、二次侧水基本无流动,可能被一回路水冷却;二次侧水基本无流动,可能被一回路水冷却;二次侧水基本无流动,可能被一回路水冷却; RCSRCS迅迅迅迅速速速速地地地地冷冷冷冷却却却却到到到到低低低低于于于于破破破破损损损损SGSG压压压压力力力力下下下下的的的的饱饱饱饱和和和和状状状状态态态态,保保保保证证证证了了了了RCSRCS在在在在降压操作过程中有足够的过冷度。降压操作过程中有足够的过冷度。降压操作过程中有足够的过冷度。降压操作过程中有足够的过冷度。SGTR中操纵员的干预(续)中操纵员的干预(续) 一回路降压一回路降压一回路降压一回路降压 稳压器喷淋稳压器喷淋稳压器喷淋稳压器喷淋 主泵运转情况下

209、采用主泵运转情况下采用主泵运转情况下采用主泵运转情况下采用 稳压器的卸压阀开启稳压器的卸压阀开启稳压器的卸压阀开启稳压器的卸压阀开启 主主主主泵泵泵泵停停停停运运运运情情情情况况况况下下下下采采采采用用用用(厂厂厂厂外外外外电电电电源源源源丧丧丧丧失失失失或或或或稳稳稳稳压压压压器器器器压压压压力力力力低低低低于于于于主主主主泵泵泵泵运运运运行行行行压压压压力力力力时时时时,开开开开启启启启卸卸卸卸压压压压阀阀阀阀,当当当当压压压压力力力力等等等等于于于于破破破破损损损损SGSG二二二二次次次次侧侧侧侧压压压压力时,停止降压)力时,停止降压)力时,停止降压)力时,停止降压) 停止安注停止安注停

210、止安注停止安注 一一一一回回回回路路路路降降降降压压压压的的的的根根根根本本本本在在在在于于于于,满满满满足足足足安安安安全全全全的的的的条条条条件件件件下下下下,尽尽尽尽快快快快停停停停止止止止安安安安全注入全注入全注入全注入。 操操操操纵纵纵纵员员员员可可可可利利利利用用用用稳稳稳稳压压压压器器器器辅辅辅辅助助助助喷喷喷喷淋淋淋淋维维维维持持持持破破破破损损损损SGSG一一一一、二二二二次次次次侧侧侧侧压压压压力力力力平衡,终止破口流量平衡,终止破口流量平衡,终止破口流量平衡,终止破口流量。4 4、开启故障开启故障开启故障开启故障SGSG的排污回路的排污回路的排污回路的排污回路 避免避免避

211、免避免SGSG满溢满溢满溢满溢止止某电厂某电厂SGTR事故分析计算结果事故分析计算结果 对于对于对于对于情况情况情况情况A A(102%Pn102%Pn初始功率)初始功率)初始功率)初始功率),该瞬变不会导致蒸汽发生器满溢该瞬变不会导致蒸汽发生器满溢该瞬变不会导致蒸汽发生器满溢该瞬变不会导致蒸汽发生器满溢。 对对对对于于于于情情情情况况况况B B(5%Pn5%Pn初初初初始始始始功功功功率率率率),与与与与只只只只启启启启动动动动电电电电动动动动辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水泵泵泵泵的的的的情情情情况况况况相相相相比比比比,启启启启动动动动汽汽汽汽动动动动辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水泵泵

212、泵泵使使使使辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水流流流流量量量量增增增增大大大大一一一一倍倍倍倍。破破破破损损损损蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器和和和和蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道满满满满溢溢溢溢,水水水水排排排排放放放放到到到到环环环环境境境境。用用用用初初初初始始始始功功功功率率率率为为为为3 3额额额额定定定定功功功功率率率率所所所所做做做做的的的的计计计计算算算算表表表表明明明明,未未未未破破破破损损损损蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器在在在在安安安安注注注注信信信信号号号号之之之之前前前前没没没没有有有有发发发发出出出出蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器低低低

213、低- -低低低低水水水水位位位位信信信信号号号号。因因因因此此此此对对对对于于于于低低低低于于于于3 3额额额额定定定定功功功功率率率率的的的的情情情情况况况况,不不不不会会会会使使使使汽汽汽汽动动动动辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水泵泵泵泵启启启启动动动动。因而因而因而因而可把极限情况定在可把极限情况定在可把极限情况定在可把极限情况定在5 5 到到到到3 3额定功率之间额定功率之间额定功率之间额定功率之间。 对对对对3%3%额额额额定定定定功功功功率率率率情情情情况况况况(同同同同时时时时强强强强制制制制启启启启动动动动汽汽汽汽动动动动和和和和电电电电动动动动辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水

214、泵泵泵泵)进进进进行行行行的的的的计计计计算算算算表表表表明明明明,从从从从出出出出现现现现安安安安注注注注信信信信号号号号到到到到操操操操纵纵纵纵员员员员干干干干预预预预这这这这段段段段时时时时间间间间内内内内,破破破破损损损损蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器二次侧水质量比二次侧水质量比二次侧水质量比二次侧水质量比5%5%额定功率相应情况下多额定功率相应情况下多额定功率相应情况下多额定功率相应情况下多3 3吨吨吨吨。 为为为为了了了了覆覆覆覆盖盖盖盖3%3%到到到到5%5%功功功功率率率率范范范范围围围围,消消消消除除除除它它它它们们们们的的的的差差差差别别别别,在在在在设设设设计计

215、计计实实实实践践践践中中中中,假假假假定定定定向环境排放的水量增加向环境排放的水量增加向环境排放的水量增加向环境排放的水量增加3 3吨吨吨吨。事事 故故 后后 果果 一回路水污染二回路,一回路水污染二回路,一回路水污染二回路,一回路水污染二回路,二回路具有放射性二回路具有放射性二回路具有放射性二回路具有放射性; 凝凝凝凝汽汽汽汽器器器器不不不不可可可可用用用用时时时时,放放放放射射射射性性性性可可可可能能能能进进进进入入入入大大大大气气气气(如如如如果果果果同同同同时时时时发发发发生生生生厂厂厂厂外外外外电电电电源源源源或或或或凝凝凝凝汽汽汽汽器器器器排排排排放放放放系系系系统统统统失失失失效

216、效效效,则则则则蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽排排排排放放放放阀阀阀阀自自自自动动动动关关关关闭闭闭闭,以以以以保保保保护凝汽器护凝汽器护凝汽器护凝汽器);););); 使使使使破破破破管管管管蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器和和和和蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道充充充充满满满满水水水水的的的的风风风风险险险险;水水水水排排排排放放放放的的的的放放放放射射射射性比蒸汽排放大得多,更危险;性比蒸汽排放大得多,更危险;性比蒸汽排放大得多,更危险;性比蒸汽排放大得多,更危险; SGSG的的的的安全阀带水操作可能造成卡在开启的位置上安全阀带水操作可能造成卡在开启的位置上安全阀带水操作可能造成卡在开启的位置

217、上安全阀带水操作可能造成卡在开启的位置上; 使使使使堆芯冷却不足的风险堆芯冷却不足的风险堆芯冷却不足的风险堆芯冷却不足的风险; 一回路水被二回路水稀释一回路水被二回路水稀释一回路水被二回路水稀释一回路水被二回路水稀释,造成,造成,造成,造成一回路水硼浓度减小风险一回路水硼浓度减小风险一回路水硼浓度减小风险一回路水硼浓度减小风险。保保 护护 措措 施施 SGTRSGTR事事事事故故故故一一一一旦旦旦旦发发发发生生生生,相相相相应应应应地地地地第第第第二二二二道道道道屏屏屏屏障障障障失失失失去去去去了了了了完完完完整整整整性性性性,设设设设计计计计时时时时采采采采取取取取预预预预防防防防措措措措施

218、施施施,以以以以防防防防止止止止事事事事故故故故扩扩扩扩大大大大,保保保保护护护护系系系系统统统统作作作作用用用用是是是是保保保保证证证证另另另另外外外外两道屏障完整性,或当排向大气的释放阀开启后,加以恢复两道屏障完整性,或当排向大气的释放阀开启后,加以恢复两道屏障完整性,或当排向大气的释放阀开启后,加以恢复两道屏障完整性,或当排向大气的释放阀开启后,加以恢复。4.6 蒸汽管道破裂事故蒸汽管道破裂事故 Main Steam Line Break (MSLB) 定义定义定义定义 主主主主蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道破破破破裂裂裂裂事事事事故故故故除除除除了了了了指指指指:蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽回回

219、回回路路路路的的的的一一一一根根根根管管管管道道道道(主主主主管管管管道道道道或或或或管管管管嘴嘴嘴嘴)出出出出现现现现破破破破裂裂裂裂事事事事故故故故;还还还还包包包包括括括括:蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽回回回回路路路路上上上上的的的的一一一一个个个个阀阀阀阀门门门门(安安安安全全全全阀阀阀阀、排放阀或旁路阀)意外打开所导致的事故。排放阀或旁路阀)意外打开所导致的事故。排放阀或旁路阀)意外打开所导致的事故。排放阀或旁路阀)意外打开所导致的事故。 起因起因起因起因 二二二二回回回回路路路路上上上上的的的的一一一一个个个个阀阀阀阀门门门门意意意意外外外外打打打打开开开开,可可可可能能能能是是是是出出出出于

220、于于于调调调调节节节节系系系系统统统统的的的的误误误误动动动动作作作作、机械故障机械故障机械故障机械故障或或或或运行人员的误操作运行人员的误操作运行人员的误操作运行人员的误操作所造成的。所造成的。所造成的。所造成的。 对纯粹的对纯粹的对纯粹的对纯粹的蒸汽管道破裂蒸汽管道破裂蒸汽管道破裂蒸汽管道破裂来说,其原因可来自:来说,其原因可来自:来说,其原因可来自:来说,其原因可来自: 过大的机械应力或热应力过大的机械应力或热应力过大的机械应力或热应力过大的机械应力或热应力, 制造缺陷制造缺陷制造缺陷制造缺陷, 内部飞射物内部飞射物内部飞射物内部飞射物, 地震地震地震地震,等。等。等。等。蒸汽管道破裂事

221、故蒸汽管道破裂事故蒸汽管道破裂事故蒸汽管道破裂事故 按按按按照照照照破破破破口口口口大大大大小小小小,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道破破破破裂裂裂裂事事事事故故故故可可可可以以以以是是是是第第第第2 2类类类类、第第第第3 3类类类类或或或或第第第第4 4类类类类事故。事故。事故。事故。 第第第第2 2类事故类事故类事故类事故: 破破破破口口口口尺尺尺尺寸寸寸寸相相相相当当当当于于于于蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器一一一一个个个个安安安安全全全全阀阀阀阀打打打打开开开开的的的的尺尺尺尺寸寸寸寸,即即即即一一一一个蒸汽发生器安全阀意外打开并卡死。个蒸汽发生器安全阀意外打开并卡死。个蒸

222、汽发生器安全阀意外打开并卡死。个蒸汽发生器安全阀意外打开并卡死。 第第第第3 3类事故类事故类事故类事故: 破口尺寸大于一个安全阀打开形成的破口,且破口尺寸大于一个安全阀打开形成的破口,且破口尺寸大于一个安全阀打开形成的破口,且破口尺寸大于一个安全阀打开形成的破口,且不能隔离不能隔离不能隔离不能隔离。 第第第第4 4类事故类事故类事故类事故: 安安安安全全全全壳壳壳壳内内内内蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道的的的的完完完完全全全全断断断断裂裂裂裂(注注注注意意意意:安安安安全全全全分分分分析析析析时时时时虽虽虽虽是是是是第第第第4 4类类类类DBADBA,但验收准则却按第,但验收准则却按第,但

223、验收准则却按第,但验收准则却按第2 2类工况要求,即限定类工况要求,即限定类工况要求,即限定类工况要求,即限定DNBRDNBR!)。)。)。)。分分 类类可以隔离破口,关闭隔离阀可以隔离破口,关闭隔离阀可以隔离破口,关闭隔离阀可以隔离破口,关闭隔离阀对核电厂安全的影响对核电厂安全的影响MSLBMSLB增增增增加加加加了了了了蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器从从从从反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂系系系系统统统统中中中中取取取取走走走走的的的的热热热热量量量量,从从从从而而而而引起引起引起引起一回路冷却剂温度和压力下降一回路冷却剂温度和压力下降一回路冷却剂温度和压力下降一

224、回路冷却剂温度和压力下降;紧紧紧紧急急急急停停停停堆堆堆堆后后后后,由由由由于于于于一一一一回回回回路路路路冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂温温温温度度度度迅迅迅迅速速速速冷冷冷冷却却却却,减减减减少少少少了了了了添添添添加加加加到到到到堆堆堆堆内内内内的的的的负负负负反反反反应应应应性性性性裕裕裕裕度度度度,若若若若慢慢慢慢化化化化剂剂剂剂的的的的负负负负反反反反应应应应性性性性系系系系数数数数很很很很大大大大,则则则则堆堆堆堆芯芯芯芯有有有有重重重重返返返返临临临临界的危险界的危险界的危险界的危险。如果管道破口在安全壳内如果管道破口在安全壳内如果管道破口在安全壳内如果管道破口在安全壳内,大量蒸汽的

225、排放会,大量蒸汽的排放会,大量蒸汽的排放会,大量蒸汽的排放会使安全壳升温超压使安全壳升温超压使安全壳升温超压使安全壳升温超压;如如如如果果果果在在在在事事事事故故故故前前前前发发发发生生生生SGTRSGTR,一一一一回回回回路路路路水水水水向向向向二二二二回回回回路路路路泄泄泄泄漏漏漏漏,裂裂裂裂变变变变产产产产物物物物有有有有可可可可能能能能直接释放到堆外环境中去直接释放到堆外环境中去直接释放到堆外环境中去直接释放到堆外环境中去。事故描述(破口直径大于事故描述(破口直径大于15cm) 第一阶段:事故发生之初第一阶段:事故发生之初第一阶段:事故发生之初第一阶段:事故发生之初 蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流

226、流流流量量量量突突突突增增增增,二二二二回回回回路路路路系系系系统统统统导导导导出出出出热热热热量量量量超超超超过过过过反反反反应应应应堆堆堆堆的的的的发发发发热热热热量量量量,导导导导致致致致堆堆堆堆芯芯芯芯入入入入口口口口温温温温度度度度下下下下降降降降 反反反反应应应应堆堆堆堆功功功功率率率率自自自自动动动动上上上上升升升升维维维维持持持持一一一一、二二二二回路之间的热量平衡;回路之间的热量平衡;回路之间的热量平衡;回路之间的热量平衡; 一一一一回回回回路路路路冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂平平平平均均均均温温温温度度度度降降降降低低低低,稳稳稳稳压压压压器器器器内内内内压压压压力力力力和和和

227、和水水水水位位位位也也也也相相相相应应应应下下下下降降降降,当当当当系系系系统统统统参参参参数数数数达达达达到到到到保保保保护护护护整整整整定定定定值值值值时时时时,实实实实现现现现紧紧紧紧急急急急停停停停堆堆堆堆,汽汽汽汽轮机停机。轮机停机。轮机停机。轮机停机。 第二阶段:紧急停堆、停机后,蒸汽管道隔离之前第二阶段:紧急停堆、停机后,蒸汽管道隔离之前第二阶段:紧急停堆、停机后,蒸汽管道隔离之前第二阶段:紧急停堆、停机后,蒸汽管道隔离之前 蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽继继继继续续续续流流流流失失失失,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道出出出出现现现现低低低低压压压压,一一一一回回回回路路路路冷冷冷冷却却却却

228、剂剂剂剂平平平平均均均均温温温温度度度度不不不不断断断断下下下下降降降降 正正正正的的的的反反反反应应应应性性性性不不不不断断断断引引引引入入入入 可可可可能能能能导导导导致致致致停停停停堆堆堆堆深深深深度度度度不不不不断减小,反应堆有断减小,反应堆有断减小,反应堆有断减小,反应堆有可能重返临界可能重返临界可能重返临界可能重返临界。无人为干预情况下的物理变化过程(二回路)无人为干预情况下的物理变化过程(二回路)无人为干预情况下的物理变化过程(二回路)无人为干预情况下的物理变化过程(二回路) 二二二二回回回回路路路路侧侧侧侧(假假假假设设设设事事事事故故故故发发发发生生生生之之之之前前前前全全全

229、全部部部部蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道都都都都没没没没有有有有隔隔隔隔离离离离,那那那那么么么么,蒸汽将按下列途径从破口流出):蒸汽将按下列途径从破口流出):蒸汽将按下列途径从破口流出):蒸汽将按下列途径从破口流出): 事事事事故故故故初初初初始始始始阶阶阶阶段段段段,破破破破口口口口的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽溢溢溢溢出出出出由由由由三三三三台台台台蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器对对对对称称称称供供供供给给给给( (受受受受影影影影响响响响的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽直直直直接接接接从从从从破破破破口口口口溢溢溢溢出出出出,另另另另外外外外两两两

230、两台台台台不不不不相相相相关关关关的的的的蒸蒸蒸蒸汽发生器的蒸汽汽发生器的蒸汽汽发生器的蒸汽汽发生器的蒸汽反向流出破口反向流出破口反向流出破口反向流出破口) )。 根根根根据据据据破破破破口口口口的的的的所所所所处处处处位位位位置置置置及及及及是是是是否否否否能能能能隔隔隔隔离离离离,破破破破口口口口蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽的的的的供供供供给给给给或或或或被被被被阻阻阻阻止止止止;或或或或仅仅仅仅由由由由一一一一台台台台相相相相关关关关的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器供供供供给给给给。后后后后者者者者使使使使三三三三台台台台蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器变变变变成物理不对称。

231、成物理不对称。成物理不对称。成物理不对称。 蒸汽管道隔离后,不相关蒸汽发生器的水位将趋于稳定。蒸汽管道隔离后,不相关蒸汽发生器的水位将趋于稳定。蒸汽管道隔离后,不相关蒸汽发生器的水位将趋于稳定。蒸汽管道隔离后,不相关蒸汽发生器的水位将趋于稳定。 一回路侧一回路侧一回路侧一回路侧: 蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道破破破破裂裂裂裂导导导导致致致致对对对对一一一一回回回回路路路路功功功功率率率率需需需需求求求求的的的的急急急急剧剧剧剧上上上上升升升升,使使使使一一一一回回回回路路路路温温温温度度度度和和和和压压压压力力力力相相相相应应应应下下下下降降降降,由由由由于于于于慢慢慢慢化化化化剂剂剂剂的

232、的的的负负负负温温温温度度度度效效效效应应应应,向向向向堆堆堆堆芯芯芯芯引引引引入入入入正正正正的的的的反应性反应性反应性反应性。 应应应应该该该该注注注注意意意意到到到到,如如如如果果果果全全全全部部部部控控控控制制制制棒棒棒棒束束束束都都都都插插插插入入入入堆堆堆堆芯芯芯芯,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道破破破破裂事故不会造成任何使堆芯临界状态的危险。裂事故不会造成任何使堆芯临界状态的危险。裂事故不会造成任何使堆芯临界状态的危险。裂事故不会造成任何使堆芯临界状态的危险。 如如如如果果果果假假假假设设设设负负负负反反反反应应应应性性性性最最最最高高高高的的的的个个个个棒棒棒棒组组组组卡卡卡

233、卡在在在在最最最最高高高高位位位位置置置置。这这这这一一一一情情情情况况况况将将将将导导导导致致致致:后后后后备备备备负负负负反反反反应应应应性性性性贮贮贮贮备备备备减减减减少少少少,因因因因而而而而堆堆堆堆芯芯芯芯有有有有回回回回归归归归临临临临界界界界状状状状态态态态的的的的危危危危险险险险;卡卡卡卡棒棒棒棒部部部部位位位位周周周周围围围围的的的的中中中中子子子子通通通通量量量量分分分分布布布布出出出出现现现现严严严严重重重重畸畸畸畸变变变变(DNB(DNB的危险的危险的危险的危险) )。 无人为干预情况下的物理变化过程(一回路)无人为干预情况下的物理变化过程(一回路)无人为干预情况下的物

234、理变化过程(一回路)无人为干预情况下的物理变化过程(一回路)运行人员的干预运行人员的干预 识别事故,并鉴别与事故相关的识别事故,并鉴别与事故相关的SG; 如如果果破破口口很很小小,运运行行人人员员应应隔隔离离破破口口,并并按按正正常常操操作作将将反反应应堆堆停停堆堆; 如如果果破破口口很很大大,事事故故将将导导致致安安注注系系统统投投入入,运运行行人人员员应应采采取取的的主主要操作如下要操作如下: 如如果果保保护护系系统统还还没没有有执执行行关关闭闭主主蒸蒸汽汽隔隔离离阀阀这这一一操操作作,则则将其关闭将其关闭; 隔离相关的蒸汽发生器的给水(隔离相关的蒸汽发生器的给水(防止堆芯过冷防止堆芯过冷

235、); 事事故故中中限限制制一一回回路路的的压压力力增增加加和和稳稳压压器器充充水水(由由于于安安注注的的投入投入); 加硼操作加硼操作。 运行人员的目的是:使机组过渡到余热导出系统冷却停堆状态。运行人员的目的是:使机组过渡到余热导出系统冷却停堆状态。 排排 热热 在在在在蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道破破破破裂裂裂裂之之之之后后后后,主主主主给给给给水水水水和和和和蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道被被被被隔隔隔隔离离离离,只只只只有有有有受受受受影影影影响响响响的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器继继继继续续续续排排排排放放放放。其其其其结结结结果果果果只只只只是是是是受受受受影

236、影影影响响响响的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器完完完完全全全全排排排排空空空空;而而而而其其其其余两台蒸汽发生器在该瞬变终止后仍可用于排除余热余两台蒸汽发生器在该瞬变终止后仍可用于排除余热余两台蒸汽发生器在该瞬变终止后仍可用于排除余热余两台蒸汽发生器在该瞬变终止后仍可用于排除余热。 主主主主蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道隔隔隔隔离离离离阀阀阀阀遵遵遵遵照照照照主主主主蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽隔隔隔隔离离离离信信信信号号号号将将将将蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器和和和和主主主主蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管道隔离管道隔离管道隔离管道隔离。 主主主主蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽隔隔隔隔离离离离阀阀阀阀

237、装装装装在在在在每每每每台台台台蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器出出出出来来来来的的的的主主主主蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道中中中中安安安安全全全全壳壳壳壳外外外外安安安安全全全全卸卸卸卸压压压压阀阀阀阀的的的的下下下下游游游游。受受受受影影影影响响响响的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器完完完完全全全全排排排排空空空空,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽直直直直接向大气排放(接向大气排放(接向大气排放(接向大气排放(破口在安全壳外破口在安全壳外破口在安全壳外破口在安全壳外)。)。)。)。 余余余余下下下下的的的的两两两两台台台台蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器可可可可以以以以用

238、用用用通通通通过过过过大大大大气气气气释释释释放放放放阀阀阀阀把把把把蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽排排排排放放放放到到到到大大大大气气气气的的的的办办办办法法法法来来来来排排排排除除除除堆堆堆堆芯芯芯芯的的的的衰衰衰衰变变变变热热热热。排排排排汽汽汽汽一一一一直直直直继继继继续续续续到到到到反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂的的的的温温温温度度度度和和和和压压压压力力力力降降降降到到到到余余余余热热热热排排排排出出出出系系系系统统统统(RRARRA)能能能能够够够够用用用用于于于于冷冷冷冷却却却却反反反反应应应应堆为止。堆为止。堆为止。堆为止。保护性措施保护性措施采取这些措施有采取这些措施有

239、采取这些措施有采取这些措施有两个目的两个目的两个目的两个目的: 限制二回路的功率需求以限制一回路的冷却程度(过冷限制)限制二回路的功率需求以限制一回路的冷却程度(过冷限制)限制二回路的功率需求以限制一回路的冷却程度(过冷限制)限制二回路的功率需求以限制一回路的冷却程度(过冷限制); 设计上的考虑设计上的考虑设计上的考虑设计上的考虑 在在在在安安安安全全全全壳壳壳壳外外外外安安安安装装装装蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽隔隔隔隔离离离离阀阀阀阀(5s5s内内内内关关关关闭闭闭闭,由由由由蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道隔隔隔隔离离离离信信信信号号号号触触触触发发发发隔隔隔隔离离离离行行行行动动动动,对对对对于于

240、于于隔隔隔隔离离离离阀阀阀阀下下下下游游游游管管管管道道道道的的的的破破破破裂裂裂裂,只只只只要要要要关关关关闭闭闭闭所所所所有有有有隔隔隔隔离离离离阀阀阀阀就就就就可可可可终终终终止止止止蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽的的的的外外外外流流流流;即即即即使使使使有有有有一一一一个个个个隔隔隔隔离离离离阀阀阀阀关关关关闭闭闭闭失失失失效效效效,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道道道道破破破破裂裂裂裂无无无无论论论论发生在何位置上,也不会有多于一台蒸汽发生器出现蒸汽的外流)发生在何位置上,也不会有多于一台蒸汽发生器出现蒸汽的外流)发生在何位置上,也不会有多于一台蒸汽发生器出现蒸汽的外流)发生在何位置上,也不会有多于一台

241、蒸汽发生器出现蒸汽的外流) 在蒸汽发生器为蒸汽出口在蒸汽发生器为蒸汽出口在蒸汽发生器为蒸汽出口在蒸汽发生器为蒸汽出口安装限流器安装限流器安装限流器安装限流器,限制最大的蒸汽排放量。,限制最大的蒸汽排放量。,限制最大的蒸汽排放量。,限制最大的蒸汽排放量。 主蒸汽管道的加固(保护段)主蒸汽管道的加固(保护段)主蒸汽管道的加固(保护段)主蒸汽管道的加固(保护段) 操纵员的干预操纵员的干预操纵员的干预操纵员的干预 尽快尽快尽快尽快找出破口位置找出破口位置找出破口位置找出破口位置 尽早尽早尽早尽早停止与受损蒸汽发生器相关的辅助给水停止与受损蒸汽发生器相关的辅助给水停止与受损蒸汽发生器相关的辅助给水停止与

242、受损蒸汽发生器相关的辅助给水(防止堆芯过冷)(防止堆芯过冷)(防止堆芯过冷)(防止堆芯过冷) 限制堆芯反应性的引入限制堆芯反应性的引入限制堆芯反应性的引入限制堆芯反应性的引入 设计上的考虑设计上的考虑设计上的考虑设计上的考虑 安装了安装了安装了安装了R15004BAR15004BA(安注安注安注安注,其硼水浓度为,其硼水浓度为,其硼水浓度为,其硼水浓度为= =7000ppm7000ppm);););); 足够的足够的足够的足够的控制棒控制棒控制棒控制棒以保证紧急停堆后的后备反应性。以保证紧急停堆后的后备反应性。以保证紧急停堆后的后备反应性。以保证紧急停堆后的后备反应性。自动保护动作上的考虑自动

243、保护动作上的考虑自动保护动作上的考虑自动保护动作上的考虑 设设设设置置置置安安安安注注注注系系系系统统统统投投投投入入入入信信信信号号号号:蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管线线线线蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量高高高高;蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽压压压压力力力力低低低低;蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管线线线线蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量高高高高,一一一一回回回回路路路路平平平平均均均均温温温温度度度度低低低低;蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管线线线线压力差压力差压力差压力差 0.7MPa 0.7MPa)操纵员的干预操纵员的干预操纵员的干预操纵员的干预 寻找寻找寻找寻找对一回路加硼

244、的可能性对一回路加硼的可能性对一回路加硼的可能性对一回路加硼的可能性 保护性措施(续)保护性措施(续)该事故对三道屏障的危害该事故对三道屏障的危害 第一道屏障:元件包壳第一道屏障:元件包壳第一道屏障:元件包壳第一道屏障:元件包壳 堆堆堆堆芯芯芯芯功功功功率率率率的的的的不不不不可可可可控控控控增增增增加加加加( (即即即即中中中中子子子子通通通通量量量量的的的的增增增增加加加加) )导导导导致致致致烧烧烧烧毁毁毁毁现现现现象象象象的的的的产产产产生生生生,从而导致元件包壳的损坏。从而导致元件包壳的损坏。从而导致元件包壳的损坏。从而导致元件包壳的损坏。 第二道屏障:一回路承压边界第二道屏障:一回

245、路承压边界第二道屏障:一回路承压边界第二道屏障:一回路承压边界 一回路构件的突然冷却造成冷冲击,从而导致热应力的产生一回路构件的突然冷却造成冷冲击,从而导致热应力的产生一回路构件的突然冷却造成冷冲击,从而导致热应力的产生一回路构件的突然冷却造成冷冲击,从而导致热应力的产生。 蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器的的的的突突突突然然然然卸卸卸卸压压压压,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器U U型型型型管管管管束束束束产产产产生生生生强强强强烈烈烈烈振振振振动动动动,从从从从而产生而产生而产生而产生机械应力机械应力机械应力机械应力。 第三道屏障:安全壳第三道屏障:安全壳第三道屏障:安全壳

246、第三道屏障:安全壳如果破口发生在安全壳内,安全壳内的温度和压力会随之升高。如果破口发生在安全壳内,安全壳内的温度和压力会随之升高。如果破口发生在安全壳内,安全壳内的温度和压力会随之升高。如果破口发生在安全壳内,安全壳内的温度和压力会随之升高。 安安安安全全全全壳壳壳壳的的的的设设设设计计计计包包包包络络络络事事事事故故故故是是是是LOCALOCA事事事事故故故故,因因因因此此此此,能能能能承承承承受受受受蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽管管管管道破裂事故。道破裂事故。道破裂事故。道破裂事故。事故分析中采用的主要假设事故分析中采用的主要假设 假定假定假定假定厂外电源可用厂外电源可用厂外电源可用厂外电源可用。 如

247、果厂外电源丧失,此事故将不那么严重。如果厂外电源丧失,此事故将不那么严重。如果厂外电源丧失,此事故将不那么严重。如果厂外电源丧失,此事故将不那么严重。 这这这这是是是是由由由由于于于于厂厂厂厂外外外外电电电电源源源源丧丧丧丧失失失失时时时时,RCPRCP中中中中的的的的冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂流流流流量量量量下下下下降降降降,这这这这就就就就减减减减少少少少了了了了蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器两两两两侧侧侧侧的的的的温温温温度度度度梯梯梯梯度度度度,从从从从而而而而减减减减小小小小反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂的的的的降降降降温速率温速率温速率温速率。 在蒸汽发生

248、器一次侧同二次侧之间采用在蒸汽发生器一次侧同二次侧之间采用在蒸汽发生器一次侧同二次侧之间采用在蒸汽发生器一次侧同二次侧之间采用最大传热系数最大传热系数最大传热系数最大传热系数。 不不不不考考考考虑虑虑虑由由由由两两两两台台台台未未未未受受受受影影影影响响响响蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器传传传传给给给给反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂的的的的热量,以便热量,以便热量,以便热量,以便反应堆冷却剂降温最快反应堆冷却剂降温最快反应堆冷却剂降温最快反应堆冷却剂降温最快。 假假假假定定定定破破破破裂裂裂裂是是是是双双双双端端端端剪剪剪剪切切切切断断断断裂裂裂裂;等等等等效效效效

249、的的的的破破破破口口口口面面面面积积积积相相相相当当当当于于于于流流流流量量量量限制器的总面积限制器的总面积限制器的总面积限制器的总面积。 热热热热态态态态零零零零功功功功率率率率,这这这这种种种种事事事事故故故故在在在在反反反反应应应应堆堆堆堆功功功功率率率率运运运运行行行行时时时时后后后后果果果果没没没没有有有有零零零零功率时严重功率时严重功率时严重功率时严重。 因因因因为为为为功功功功率率率率运运运运行行行行时时时时反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂系系系系统统统统所所所所含含含含能能能能量量量量比比比比零零零零功功功功率率率率时时时时更更更更多多多多,而而而而且且且且有有

250、有有些些些些能能能能量量量量含含含含在在在在燃燃燃燃料料料料之之之之中中中中。这这这这些些些些能能能能量量量量提提提提供供供供了了了了热热热热惯惯惯惯性性性性,推推推推迟迟迟迟了达到相应于零功率的温度和反应性停堆裕度所需的时间了达到相应于零功率的温度和反应性停堆裕度所需的时间了达到相应于零功率的温度和反应性停堆裕度所需的时间了达到相应于零功率的温度和反应性停堆裕度所需的时间。 此此此此外外外外,因因因因为为为为在在在在热热热热停停停停堆堆堆堆时时时时,二二二二回回回回路路路路流流流流体体体体的的的的初初初初始始始始质质质质量量量量较较较较多多多多,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器压压压

251、压力力力力较较较较高高高高,所所所所以以以以反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂系系系系统统统统降降降降温温温温的的的的幅幅幅幅度度度度较较较较大大大大,持续时间较长持续时间较长持续时间较长持续时间较长。 进入蒸汽发生器的给水流量进入蒸汽发生器的给水流量进入蒸汽发生器的给水流量进入蒸汽发生器的给水流量(最大最大最大最大) 关关关关于于于于蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器的的的的供供供供水水水水,假假假假定定定定从从从从该该该该事事事事故故故故发发发发生生生生开开开开始始始始到到到到主主主主给给给给水水水水隔隔隔隔离离离离阀阀阀阀完完完完全全全全关关关关闭闭闭闭,额额额额定定

252、定定的的的的主主主主给给给给水水水水流流流流量量量量和和和和辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水流流流流量量量量输输输输入入入入所所所所有有有有三三三三台台台台蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器。这这这这段段段段时时时时间间间间包包包包括括括括发发发发出出出出主主主主给给给给水水水水隔隔隔隔离离离离信信信信号号号号的保守时间和阀门完全关闭的时间。的保守时间和阀门完全关闭的时间。的保守时间和阀门完全关闭的时间。的保守时间和阀门完全关闭的时间。 以后,保守地假定以后,保守地假定以后,保守地假定以后,保守地假定辅助给水只供给未受影响的蒸汽发生器辅助给水只供给未受影响的蒸汽发生器辅助给水只供给未受影

253、响的蒸汽发生器辅助给水只供给未受影响的蒸汽发生器。 辅助给水流量是辅助给水流量是辅助给水流量是辅助给水流量是两台电动泵和一台汽动泵都运行时的流量两台电动泵和一台汽动泵都运行时的流量两台电动泵和一台汽动泵都运行时的流量两台电动泵和一台汽动泵都运行时的流量。 安全分析中的假设(小结)安全分析中的假设(小结) 过冷方面的假设过冷方面的假设过冷方面的假设过冷方面的假设 辅助给水流量最大(是两台电动泵和一台汽动泵都运行时的流量)辅助给水流量最大(是两台电动泵和一台汽动泵都运行时的流量)辅助给水流量最大(是两台电动泵和一台汽动泵都运行时的流量)辅助给水流量最大(是两台电动泵和一台汽动泵都运行时的流量) 初

254、始状态:热停堆状态初始状态:热停堆状态初始状态:热停堆状态初始状态:热停堆状态 堆芯余热为零堆芯余热为零堆芯余热为零堆芯余热为零 与破口不相关的蒸汽发生器不加热一回路与破口不相关的蒸汽发生器不加热一回路与破口不相关的蒸汽发生器不加热一回路与破口不相关的蒸汽发生器不加热一回路 反应性后果的假设反应性后果的假设反应性后果的假设反应性后果的假设 一组负反应性最高的棒束卡死在堆顶外一组负反应性最高的棒束卡死在堆顶外一组负反应性最高的棒束卡死在堆顶外一组负反应性最高的棒束卡死在堆顶外 只有一台安注泵投入只有一台安注泵投入只有一台安注泵投入只有一台安注泵投入 较低的硼浓度较低的硼浓度较低的硼浓度较低的硼浓

255、度 4.7 给水管道破裂事故给水管道破裂事故给水管道破裂事故给水管道破裂事故给水管道破裂事故给水管道破裂事故属属属属IVIV类事故类事故类事故类事故不不不不沸沸沸沸腾腾腾腾准准准准则则则则:要要要要求求求求在在在在最最最最初初初初30min30min内内内内一一一一回回回回路路路路水水水水没没没没有有有有出出出出现现现现整体沸腾。整体沸腾。整体沸腾。整体沸腾。 更严格更严格更严格更严格 所所所所有有有有蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器上上上上游游游游的的的的二二二二回回回回路路路路给给给给水水水水管管管管道道道道破破破破裂裂裂裂,从从从从而而而而导导导导致致致致给给给给水水水水流流流流

256、量量量量突突突突然然然然下降,然后至少一个蒸汽发生器下降,然后至少一个蒸汽发生器下降,然后至少一个蒸汽发生器下降,然后至少一个蒸汽发生器排空排空排空排空,均可称为,均可称为,均可称为,均可称为“ “给水管道破裂给水管道破裂给水管道破裂给水管道破裂” ”。 实实实实际际际际上上上上,这这这这是是是是指指指指蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器的的的的位位位位于于于于安安安安全全全全壳壳壳壳内内内内逆逆逆逆止止止止阀阀阀阀下下下下游游游游的的的的一一一一根根根根给给给给水水水水管管管管道道道道(并并并并且且且且仅仅仅仅是是是是一一一一根根根根)破破破破裂裂裂裂。因因因因为为为为在在在在逆逆逆逆

257、止止止止阀阀阀阀上上上上游游游游有有有有破破破破口口口口的的的的情情情情况况况况下下下下,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发生器不会排空,只是部分或全部失去正常给水流量。发生器不会排空,只是部分或全部失去正常给水流量。发生器不会排空,只是部分或全部失去正常给水流量。发生器不会排空,只是部分或全部失去正常给水流量。无人为干预情况下的事故过程(二回路)无人为干预情况下的事故过程(二回路)无人为干预情况下的事故过程(二回路)无人为干预情况下的事故过程(二回路) 受影响的受影响的受影响的受影响的SGSG给水突然中断;给水突然中断;给水突然中断;给水突然中断; 很很很很快快快快排排排排空空空空(水水水水、乳乳乳乳状状状

258、状液液液液体体体体、蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽); 其压力迅速其压力迅速其压力迅速其压力迅速下降下降下降下降。 其其其其余余余余SGSG的的的的给给给给水水水水流流流流量量量量大大大大幅幅幅幅度度度度下下下下降降降降(给水主要流向破口给水主要流向破口给水主要流向破口给水主要流向破口);););); 未未未未受受受受影影影影响响响响的的的的SGSG的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽通通通通过过过过管管管管道道道道流流流流向向向向受受受受影影影影响响响响的的的的SGSG,其其其其压压压压力力力力也也也也下下下下降降降降。压差压差压差压差可能导致可能导致可能导致可能导致未受影响的未受影响的未受影响的未受影响的SGSG逐

259、渐排空逐渐排空逐渐排空逐渐排空。紧急停堆紧急停堆紧急停堆紧急停堆 + + 汽轮机脱扣汽轮机脱扣汽轮机脱扣汽轮机脱扣,使所有的蒸汽发生器的压力使所有的蒸汽发生器的压力使所有的蒸汽发生器的压力使所有的蒸汽发生器的压力回升回升回升回升;主蒸汽隔离阀关闭主蒸汽隔离阀关闭主蒸汽隔离阀关闭主蒸汽隔离阀关闭(三个环路),使未受影响的(三个环路),使未受影响的(三个环路),使未受影响的(三个环路),使未受影响的SGSG不再向破口排汽,所以:不再向破口排汽,所以:不再向破口排汽,所以:不再向破口排汽,所以: 受影响环路压力急剧下降至安全壳内的压力;受影响环路压力急剧下降至安全壳内的压力;受影响环路压力急剧下降至

260、安全壳内的压力;受影响环路压力急剧下降至安全壳内的压力; 未受影响的环路压力上升直到安全阀打开的阈值。未受影响的环路压力上升直到安全阀打开的阈值。未受影响的环路压力上升直到安全阀打开的阈值。未受影响的环路压力上升直到安全阀打开的阈值。 压力下降迅速;压力下降迅速;压力下降迅速;压力下降迅速; 未未未未受受受受影影影影响响响响的的的的环环环环路路路路压压压压力力力力大大大大于于于于受受受受影影影影响响响响环路的压力环路的压力环路的压力环路的压力; 保保保保护护护护系系系系统统统统动动动动作作作作(紧紧紧紧急急急急停停停停堆堆堆堆)导导导导致致致致压力有所上升;压力有所上升;压力有所上升;压力有所

261、上升; 蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽隔隔隔隔离离离离阀阀阀阀动动动动作作作作(三三三三条条条条环环环环路路路路),导导导导致致致致未未未未受受受受影影影影响响响响的的的的环环环环路路路路压压压压力力力力上上上上升升升升到到到到安安安安全全全全阀阀阀阀开开开开启启启启的的的的阈阈阈阈值值值值,而而而而受受受受影影影影响响响响的的的的环环环环路路路路不不不不再再再再有有有有蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽供供供供应应应应,压压压压力力力力急急急急剧剧剧剧下降到等于安全壳内的压力。下降到等于安全壳内的压力。下降到等于安全壳内的压力。下降到等于安全壳内的压力。 辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水投投投投入入入入工工工工作作作作也也

262、也也不不不不能能能能阻阻阻阻止止止止受受受受影影影影响响响响SGSG的的的的排排排排空空空空(辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水主主主主要要要要流向了破口)。流向了破口)。流向了破口)。流向了破口)。二回路压力二回路压力二回路压力二回路压力变化变化变化变化未受影响的环路未受影响的环路未受影响的环路未受影响的环路压力下降压力下降压力下降压力下降- -上升上升上升上升- -阈值阈值阈值阈值 一回路过冷一回路过冷一回路过冷一回路过冷;停停停停堆堆堆堆前前前前破破破破口口口口排排排排出出出出的的的的热热热热量量量量加加加加上上上上传传传传送送送送到到到到汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机的的的的能能能能量量量量之

263、之之之和和和和上上上上升升升升(非非非非常常常常短短短短暂暂暂暂的过程的过程的过程的过程)。)。)。)。 温度上升温度上升温度上升温度上升;受受受受影影影影响响响响的的的的SGSG干干干干涸涸涸涸,传传传传热热热热量量量量下下下下降降降降使使使使得得得得一回路水温上升,引起压力上升。一回路水温上升,引起压力上升。一回路水温上升,引起压力上升。一回路水温上升,引起压力上升。 温度下降温度下降温度下降温度下降;紧紧紧紧急急急急停停停停堆堆堆堆,汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机脱脱脱脱扣扣扣扣+ +主主主主蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽隔隔隔隔离离离离,未未未未受受受受影影影影响响响响的的的的环环环环路路路路中中中中温温

264、温温度度度度下下下下降降降降(在在在在SGSG安安安安全全全全阀阀阀阀开开开开启启启启后后后后变变变变得得得得明明明明显显显显起起起起来来来来);温温温温度下降只是暂时的。度下降只是暂时的。度下降只是暂时的。度下降只是暂时的。 温度持续上升温度持续上升温度持续上升温度持续上升;所有的所有的所有的所有的SGSG传热能力都下降;传热能力都下降;传热能力都下降;传热能力都下降;辅助给水主要从破口流失。辅助给水主要从破口流失。辅助给水主要从破口流失。辅助给水主要从破口流失。无人为干预情况下的事故过程(一回路)无人为干预情况下的事故过程(一回路)无人为干预情况下的事故过程(一回路)无人为干预情况下的事故

265、过程(一回路) 稳压器的水位和一回路压力随着平均温度的变化而演变:稳压器的水位和一回路压力随着平均温度的变化而演变:稳压器的水位和一回路压力随着平均温度的变化而演变:稳压器的水位和一回路压力随着平均温度的变化而演变:上升上升上升上升 下降下降下降下降 上升上升上升上升稳压器安全阀开启稳压器安全阀开启稳压器安全阀开启稳压器安全阀开启安注投入安注投入安注投入安注投入稳压器满水稳压器满水稳压器满水稳压器满水稳压器满水稳压器满水稳压器满水稳压器满水没有运行人员干预时,系统的状态演变:没有运行人员干预时,系统的状态演变:没有运行人员干预时,系统的状态演变:没有运行人员干预时,系统的状态演变: 被淹没的被

266、淹没的被淹没的被淹没的稳压器通过安全阀排出水稳压器通过安全阀排出水稳压器通过安全阀排出水稳压器通过安全阀排出水; 一回路的压力等于这些阀的整定压力;一回路的压力等于这些阀的整定压力;一回路的压力等于这些阀的整定压力;一回路的压力等于这些阀的整定压力; 一一一一回回回回路路路路、二二二二回回回回路路路路之之之之间间间间的的的的不不不不良良良良传传传传热热热热,不不不不允允允允许许许许通通通通过过过过SGSG将将将将全全全全部部部部剩余功率导出剩余功率导出剩余功率导出剩余功率导出。因为:。因为:。因为:。因为: 辅助给水流向辅助给水流向辅助给水流向辅助给水流向破口破口破口破口 SGSG传热能力下降

267、传热能力下降传热能力下降传热能力下降 整体沸腾的风险整体沸腾的风险整体沸腾的风险整体沸腾的风险运行人员干预运行人员干预 首要任务:首要任务:首要任务:首要任务: 识别事故涉及的识别事故涉及的识别事故涉及的识别事故涉及的SGSG 由由由由SGSG的压力判断的压力判断的压力判断的压力判断 SGSG的压力下降。的压力下降。的压力下降。的压力下降。 隔离隔离隔离隔离SGSG的给水管道的给水管道的给水管道的给水管道 消消消消除除除除流流流流体体体体从从从从破破破破口口口口流流流流失失失失,关关关关闭闭闭闭辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水流流流流向向向向事事事事故故故故SGSG的的的的给给给给水水水水调调

268、调调节节节节阀;阀;阀;阀; 辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水的的的的全全全全部部部部流流流流量量量量就就就就送送送送到到到到两两两两个个个个不不不不受受受受影影影影响响响响的的的的SGSG,使使使使其其其其水水水水位位位位回回回回升,改善传热效率,导出剩余功率升,改善传热效率,导出剩余功率升,改善传热效率,导出剩余功率升,改善传热效率,导出剩余功率; 一回路降温;一回路降温;一回路降温;一回路降温; 稳压器水位复原稳压器水位复原稳压器水位复原稳压器水位复原 最终过渡到最终过渡到最终过渡到最终过渡到热停堆热停堆热停堆热停堆状态。状态。状态。状态。事事 故故 后后 果果整体沸腾整体沸腾整体沸腾整

269、体沸腾稳压器安稳压器安稳压器安稳压器安全阀开启全阀开启全阀开启全阀开启安全壳升安全壳升安全壳升安全壳升温升压温升压温升压温升压保保 护护 措措 施施扬扬扬扬扬4.8 冷却剂丧失事故冷却剂丧失事故 (LOCA)Loss of Coolant Accident冷却剂丧失事故冷却剂丧失事故冷却剂丧失事故冷却剂丧失事故 定义:定义:定义:定义:冷却剂丧失事故是指:反应堆一回路压力边界产生破口或发生破裂,冷却剂丧失事故是指:反应堆一回路压力边界产生破口或发生破裂,冷却剂丧失事故是指:反应堆一回路压力边界产生破口或发生破裂,冷却剂丧失事故是指:反应堆一回路压力边界产生破口或发生破裂,一部分或大部分冷却剂泄

270、漏的事故。一部分或大部分冷却剂泄漏的事故。一部分或大部分冷却剂泄漏的事故。一部分或大部分冷却剂泄漏的事故。通常称为:通常称为:通常称为:通常称为:失水事故(失水事故(失水事故(失水事故(LOCALOCA)管道破口的类型管道破口的类型管道破口的类型管道破口的类型事事 故故 起起 因因 或是或是或是或是一回路一一回路一一回路一一回路一根管道根管道根管道根管道或或或或辅助系统的管道辅助系统的管道辅助系统的管道辅助系统的管道破裂;破裂;破裂;破裂; 或是或是或是或是这些系统上的这些系统上的这些系统上的这些系统上的一个一个一个一个阀门阀门阀门阀门意外打开意外打开意外打开意外打开(或不能关);(或不能关)

271、;(或不能关);(或不能关); 或是或是或是或是主泵的主泵的主泵的主泵的轴封轴封轴封轴封或或或或阀杆阀杆阀杆阀杆泄漏泄漏泄漏泄漏; 或是或是或是或是蒸汽发生器传热管的破裂蒸汽发生器传热管的破裂蒸汽发生器传热管的破裂蒸汽发生器传热管的破裂; 由于下列原因由于下列原因由于下列原因由于下列原因一个阀门一个阀门一个阀门一个阀门偶然打开或不能关闭:偶然打开或不能关闭:偶然打开或不能关闭:偶然打开或不能关闭: 运行人员的错误;运行人员的错误;运行人员的错误;运行人员的错误; 控制或调节系统的故障;控制或调节系统的故障;控制或调节系统的故障;控制或调节系统的故障; 设备故障。设备故障。设备故障。设备故障。

272、一般地说,下列原因可能诱发失水事故:一般地说,下列原因可能诱发失水事故:一般地说,下列原因可能诱发失水事故:一般地说,下列原因可能诱发失水事故: 回路上的机械压力或热应力;回路上的机械压力或热应力;回路上的机械压力或热应力;回路上的机械压力或热应力; 地震;地震;地震;地震; 制造上的缺陷;制造上的缺陷;制造上的缺陷;制造上的缺陷; 内部飞射物。内部飞射物。内部飞射物。内部飞射物。分分 类类 根据根据根据根据断裂特性断裂特性断裂特性断裂特性,即,即,即,即破口位置破口位置破口位置破口位置和和和和破口尺寸破口尺寸破口尺寸破口尺寸,LOCALOCA可分为:可分为:可分为:可分为: 中小破口中小破口

273、中小破口中小破口 此时,一回路减压过程相对缓慢些。安全注入系统按设计流量向一回此时,一回路减压过程相对缓慢些。安全注入系统按设计流量向一回此时,一回路减压过程相对缓慢些。安全注入系统按设计流量向一回此时,一回路减压过程相对缓慢些。安全注入系统按设计流量向一回路注入的水量,一般能防止堆芯裸露。路注入的水量,一般能防止堆芯裸露。路注入的水量,一般能防止堆芯裸露。路注入的水量,一般能防止堆芯裸露。 大破口大破口大破口大破口 引起一回路压力迅速下降直至等于安全壳内压力,安注箱(蓄压箱)引起一回路压力迅速下降直至等于安全壳内压力,安注箱(蓄压箱)引起一回路压力迅速下降直至等于安全壳内压力,安注箱(蓄压箱

274、)引起一回路压力迅速下降直至等于安全壳内压力,安注箱(蓄压箱)和低压安注系统相继投入工作,向一回路注水,力图使堆芯淹没。和低压安注系统相继投入工作,向一回路注水,力图使堆芯淹没。和低压安注系统相继投入工作,向一回路注水,力图使堆芯淹没。和低压安注系统相继投入工作,向一回路注水,力图使堆芯淹没。 汽腔小破口汽腔小破口汽腔小破口汽腔小破口 SGTRSGTR失水事故的极限设计基准事故失水事故的极限设计基准事故 极限设计基准事故极限设计基准事故极限设计基准事故极限设计基准事故: 管道双端剪切断裂管道双端剪切断裂管道双端剪切断裂管道双端剪切断裂。 在在在在安安安安全全全全分分分分析析析析中中中中,设设设

275、设想想想想最最最最严严严严重重重重的的的的情情情情况况况况是是是是一一一一根根根根主主主主管管管管道道道道发发发发生生生生脆脆脆脆性性性性断断断断裂裂裂裂,管管管管道道道道在在在在一一一一瞬瞬瞬瞬间间间间内内内内完完完完全全全全断断断断开开开开并并并并错错错错位位位位。这这这这时时时时冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂从从从从断断断断开开开开的的的的两两两两个个个个端端端端口口口口,即即即即相相相相当当当当于于于于2 2倍倍倍倍主主主主管管管管道道道道截截截截面面面面积积积积的的的的开开开开口口口口同同同同时时时时喷喷喷喷出出出出,这这这这种种种种断断断断裂裂裂裂叫叫叫叫做做做做“ “双双双双端端端端断

276、断断断裂裂裂裂” ”。 在在在在焊口处焊口处焊口处焊口处(例如在主管道与压力(例如在主管道与压力(例如在主管道与压力(例如在主管道与压力容器接管连接处)发生这种断裂容器接管连接处)发生这种断裂容器接管连接处)发生这种断裂容器接管连接处)发生这种断裂的可能性最大。的可能性最大。的可能性最大。的可能性最大。 最严重的失水事故:最严重的失水事故:最严重的失水事故:最严重的失水事故:堆堆堆堆芯芯芯芯压压压压力力力力容容容容器器器器在在在在堆堆堆堆芯芯芯芯水水水水位位位位以以以以下下下下的的的的灾灾灾灾难难难难性性性性破破破破裂裂裂裂:堆堆堆堆芯芯芯芯附附附附近近近近不不不不再再再再有有有有冷冷冷冷却却

277、却却水水水水,所所所所以以以以无无无无法法法法防防防防止堆芯熔化。止堆芯熔化。止堆芯熔化。止堆芯熔化。 由于在设计与制造期间采取了由于在设计与制造期间采取了措施,措施,不用考虑压力容器的破裂不用考虑压力容器的破裂不用考虑压力容器的破裂不用考虑压力容器的破裂。曲线曲线曲线曲线0 0曲线曲线曲线曲线1 1:p pb b下降到低于容器中流体压力时,流体便自通下降到低于容器中流体压力时,流体便自通下降到低于容器中流体压力时,流体便自通下降到低于容器中流体压力时,流体便自通道内向外流出,并在通道内自道内向外流出,并在通道内自道内向外流出,并在通道内自道内向外流出,并在通道内自p p0 0至通道出口压力至

278、通道出口压力至通道出口压力至通道出口压力p pexex之之之之间建立一间建立一间建立一间建立一压力梯度压力梯度压力梯度压力梯度,p pexex= = p pb b。曲线曲线曲线曲线2 2:当:当:当:当p pb b 进一步下降,进一步下降,进一步下降,进一步下降,p pex ex 随之下降,随之下降,随之下降,随之下降, p pexex= = p pb b ,出,出,出,出口流速随之相应增大。口流速随之相应增大。口流速随之相应增大。口流速随之相应增大。曲线曲线曲线曲线3 3:直到某一个:直到某一个:直到某一个:直到某一个 p pb b 值,通道出口处流体的速度等值,通道出口处流体的速度等值,通

279、道出口处流体的速度等值,通道出口处流体的速度等于该处温度和压力下的于该处温度和压力下的于该处温度和压力下的于该处温度和压力下的声速声速声速声速a a 时为止。时为止。时为止。时为止。 此后,此后,此后,此后,p pb b进一步降低,出口流速不会再加大,进一步降低,出口流速不会再加大,进一步降低,出口流速不会再加大,进一步降低,出口流速不会再加大,p pexex也不会再降低(也不会再降低(也不会再降低(也不会再降低(曲线曲线曲线曲线4 4和和和和5 5),这时的流动就叫做),这时的流动就叫做),这时的流动就叫做),这时的流动就叫做临界流,临界流,临界流,临界流,此时对应的质量流量为此时对应的质量

280、流量为此时对应的质量流量为此时对应的质量流量为临界流量临界流量临界流量临界流量。临临临临 界界界界 流流流流 概概概概 念念念念(背压)(背压)(背压)(背压)定义定义定义定义l l 任任任任一一一一流流流流动动动动系系系系统统统统放放放放空空空空速速速速率率率率取取取取决决决决于于于于流流流流体体体体从从从从出出出出口口口口(或或或或破破破破口口口口)流流流流出出出出速速速速率率率率,即即即即质质质质量量量量流流流流量量量量。当当当当流流流流体体体体自自自自系系系系统统统统中中中中流流流流出出出出的的的的速速速速率率率率不不不不再再再再受受受受下下下下游游游游压压压压力力力力下下下下降降降降

281、的的的的影影影影响响响响时时时时,这种流动就称为这种流动就称为这种流动就称为这种流动就称为临界流临界流临界流临界流,对于单相流也称声速流。,对于单相流也称声速流。,对于单相流也称声速流。,对于单相流也称声速流。 l l 临临临临界界界界流流流流时时时时,出出出出口口口口(或或或或破破破破口口口口)质质质质量量量量流流流流量量量量亦亦亦亦达达达达最最最最大大大大值值值值,该该该该流流流流量量量量称称称称为为为为临临临临界界界界流量流量流量流量。l l 在在在在现现现现代代代代核核核核动动动动力力力力反反反反应应应应堆堆堆堆的的的的安安安安全全全全分分分分析析析析研研研研究究究究中中中中,常常常常

282、常常常常要要要要求求求求分分分分析析析析处处处处于于于于高高高高温温温温高高高高压压压压下下下下的的的的液液液液体体体体或或或或者者者者气气气气液液液液两两两两相相相相混混混混合合合合物物物物向向向向处处处处于于于于低低低低压压压压下下下下的的的的容容容容器器器器或或或或环环环环境境境境排排排排放放放放时时时时的的的的暂态过程暂态过程暂态过程暂态过程。l l 实实实实验验验验表表表表明明明明,在在在在失失失失水水水水事事事事故故故故喷喷喷喷放放放放阶阶阶阶段段段段中中中中,较较较较长长长长时时时时间间间间处处处处于于于于两两两两相相相相临临临临界界界界流流流流动动动动状状状状态态态态,其其其其

283、临临临临界界界界流流流流速速速速主主主主要要要要受受受受上上上上游游游游工工工工况况况况变变变变化化化化控控控控制制制制,因因因因而而而而需需需需要要要要计计计计算算算算反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂流失过程及系统响应。剂流失过程及系统响应。剂流失过程及系统响应。剂流失过程及系统响应。临界流对冷却剂丧失事故(临界流对冷却剂丧失事故(临界流对冷却剂丧失事故(临界流对冷却剂丧失事故(LOCALOCA)主要产生下列影响)主要产生下列影响)主要产生下列影响)主要产生下列影响: 破破破破口口口口处处处处的的的的临临临临界界界界流流流流量量量量大大大大小小小小决决决决定定定定冷冷冷冷却却却却剂

284、剂剂剂丧丧丧丧失失失失速速速速率率率率与与与与系系系系统统统统卸卸卸卸压压压压速速速速率率率率。而而而而卸卸卸卸压压压压速速速速率率率率是是是是过过过过程程程程的的的的主主主主宰宰宰宰量量量量,它它它它决决决决定定定定各各各各安安安安全全全全系系系系统统统统与与与与应应应应急急急急堆堆堆堆芯芯芯芯冷冷冷冷却却却却系系系系统统统统(ECCSECCS:高高高高压压压压安安安安注注注注、蓄蓄蓄蓄压压压压箱箱箱箱、低低低低压压压压安安安安注注注注系系系系统统统统)的的的的投投投投入入入入时时时时间间间间,故故故故会会会会对事故中对事故中对事故中对事故中最高包壳温度最高包壳温度最高包壳温度最高包壳温度产

285、生相当大的影响。产生相当大的影响。产生相当大的影响。产生相当大的影响。 在在在在冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂管管管管道道道道发发发发生生生生双双双双端端端端断断断断裂裂裂裂时时时时,两两两两个个个个破破破破裂裂裂裂端端端端口口口口所所所所对对对对应应应应上上上上游游游游是是是是不不不不同同同同:一一一一个个个个是是是是反反反反应应应应堆堆堆堆压压压压力力力力容容容容器器器器下下下下降降降降段段段段,一一一一个个个个是是是是主主主主泵泵泵泵与与与与蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器。由由由由于于于于临临临临界流量是破口上游工况决定,故界流量是破口上游工况决定,故界流量是破口上游工况决定,故界流

286、量是破口上游工况决定,故两个破裂的端口临界流量不同两个破裂的端口临界流量不同两个破裂的端口临界流量不同两个破裂的端口临界流量不同。 喷喷喷喷放放放放时时时时形形形形成成成成的的的的压压压压力力力力波波波波及及及及破破破破口口口口处处处处的的的的喷喷喷喷射射射射力力力力对对对对回回回回路路路路内内内内部部部部构构构构件件件件、冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂管管管管道道道道、安安安安全全全全壳壳壳壳结结结结构构构构产产产产生生生生巨巨巨巨大大大大的的的的作作作作用用用用力力力力,可可可可能能能能造造造造成成成成这这这这些些些些部部部部件件件件结结结结构构构构上上上上的的的的损损损损坏。坏。坏。坏。力学效

287、应力学效应力学效应力学效应 在在在在分分分分析析析析时时时时通通通通常常常常假假假假定定定定这这这这一一一一过过过过程程程程可可可可以以以以被被被被分分分分成成成成若若若若干干干干段段段段来来来来作作作作近近近近似似似似处处处处理理理理。破破破破口口口口面面面面积积积积上上上上的的的的压压压压力力力力在在在在每每每每一一一一段段段段中中中中下下下下降降降降一一一一定定定定数数数数量量量量,这这这这样样样样形形形形成成成成的的的的压压压压力力力力波波波波传传传传到到到到整整整整个个个个系系系系统统统统。在在在在传传传传播播播播过过过过程程程程中中中中,每每每每遇遇遇遇到到到到流流流流道道道道截截

288、截截面面面面发发发发生生生生变变变变化化化化的的的的地地地地方方方方,压压压压力力力力波波波波的一部分按原来方向传播,而另一部分以压缩波的形成反射回来。的一部分按原来方向传播,而另一部分以压缩波的形成反射回来。的一部分按原来方向传播,而另一部分以压缩波的形成反射回来。的一部分按原来方向传播,而另一部分以压缩波的形成反射回来。 在传播的过程中压力波逐渐衰减在传播的过程中压力波逐渐衰减在传播的过程中压力波逐渐衰减在传播的过程中压力波逐渐衰减。 1、大破口失水事故、大破口失水事故大破口失水事故验收准则(大破口失水事故验收准则(大破口失水事故验收准则(大破口失水事故验收准则(ECCSECCS验收准则)

289、验收准则)验收准则)验收准则) 最大包壳氧化最大包壳氧化最大包壳氧化最大包壳氧化 包壳总氧化率不超过总厚度的包壳总氧化率不超过总厚度的包壳总氧化率不超过总厚度的包壳总氧化率不超过总厚度的17%17%。 峰值包壳温度峰值包壳温度峰值包壳温度峰值包壳温度 为了防止包壳脆化,峰值包壳温度不能超过限值为了防止包壳脆化,峰值包壳温度不能超过限值为了防止包壳脆化,峰值包壳温度不能超过限值为了防止包壳脆化,峰值包壳温度不能超过限值( (12041204 C C) )。 最大产氢量最大产氢量最大产氢量最大产氢量 假假假假设设设设所所所所有有有有包包包包围围围围燃燃燃燃料料料料的的的的包包包包壳壳壳壳中中中中的

290、的的的金金金金属属属属都都都都与与与与水水水水或或或或汽汽汽汽发发发发生生生生化化化化学学学学反反反反应应应应,由由由由此此此此得得得得到到到到一一一一个个个个假假假假想想想想的的的的产产产产氢氢氢氢量量量量。算算算算出出出出的的的的包包包包壳壳壳壳与与与与水水水水或或或或汽汽汽汽发发发发生生生生化化化化学学学学反反反反应应应应后后后后的产氢量不能超过该的产氢量不能超过该的产氢量不能超过该的产氢量不能超过该假想产氢量的假想产氢量的假想产氢量的假想产氢量的1%1%倍倍倍倍。 堆芯几何构形堆芯几何构形堆芯几何构形堆芯几何构形 堆芯几何构形变化仍能保持其堆芯几何构形变化仍能保持其堆芯几何构形变化仍能

291、保持其堆芯几何构形变化仍能保持其可冷却性可冷却性可冷却性可冷却性。 长期冷却长期冷却长期冷却长期冷却 算算算算出出出出任任任任何何何何安安安安注注注注系系系系统统统统开开开开始始始始成成成成功功功功运运运运行行行行后后后后,堆堆堆堆芯芯芯芯温温温温度度度度保保保保持持持持在在在在可可可可接接接接受受受受的的的的低低低低值值值值下下下下,并并并并在在在在将将将将长长长长寿寿寿寿命命命命放放放放射射射射性性性性物物物物质质质质留留留留在在在在堆堆堆堆芯芯芯芯内内内内所所所所需需需需期期期期间间间间都都都都能能能能排排排排出出出出衰衰衰衰变热变热变热变热。大破口失水事故事故序列大破口失水事故事故序列

292、 反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂系系系系统统统统冷冷冷冷管管管管段段段段或或或或热热热热管管管管段段段段出出出出现现现现大大大大孔孔孔孔直直直直至至至至双双双双端端端端剪剪剪剪切切切切断断断断裂裂裂裂,同同同同时时时时失去厂外电源的事故失去厂外电源的事故失去厂外电源的事故失去厂外电源的事故(主泵惰转)。(主泵惰转)。(主泵惰转)。(主泵惰转)。 喷喷喷喷放放放放(BlowdownBlowdown):大大大大破破破破口口口口后后后后,反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂系系系系统统统统出出出出现现现现喷喷喷喷放放放放,经经经经破破破破口口口口释释释释放放放放的的的的

293、质质质质量量量量和和和和能能能能量量量量使使使使安安安安全全全全壳壳壳壳压压压压力力力力升升升升高高高高。堆堆堆堆芯芯芯芯内内内内蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽形形形形成成成成使使使使慢慢慢慢化化化化剂剂剂剂密密密密度度度度明明明明显显显显下下下下降降降降,它它它它又又又又迅迅迅迅速速速速使使使使反反反反应应应应性性性性大大大大大大大大降降降降低低低低。该该该该效效效效应应应应再再再再加加加加上上上上紧紧紧紧急急急急停堆停堆停堆停堆以及通过安全注射泵以及通过安全注射泵以及通过安全注射泵以及通过安全注射泵注入含硼水注入含硼水注入含硼水注入含硼水,使反应性降低到停堆水平。,使反应性降低到停堆水平。,使反应性降低

294、到停堆水平。,使反应性降低到停堆水平。 再再再再灌灌灌灌水水水水(RefillRefill):当当当当反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂压压压压力力力力同同同同安安安安全全全全壳壳壳壳压压压压力力力力相相相相等等等等时时时时,喷喷喷喷放放放放阶阶阶阶段段段段终终终终止止止止。喷喷喷喷放放放放期期期期间间间间堆堆堆堆芯芯芯芯裸裸裸裸露露露露。在在在在再再再再灌灌灌灌水水水水阶阶阶阶段段段段,安安安安注注注注系系系系统统统统的的的的水水水水必必必必须先注满压力容器下腔室,然后才能到达堆芯活性段的底部。须先注满压力容器下腔室,然后才能到达堆芯活性段的底部。须先注满压力容器下腔室,然后才

295、能到达堆芯活性段的底部。须先注满压力容器下腔室,然后才能到达堆芯活性段的底部。 再再再再淹淹淹淹没没没没(RefloodingReflooding):然然然然后后后后一一一一部部部部分分分分水水水水注注注注入入入入堆堆堆堆芯芯芯芯,与与与与燃燃燃燃料料料料棒棒棒棒接接接接触触触触,变成蒸汽,然后经破口排放掉;剩余的水协助堆芯再淹没。变成蒸汽,然后经破口排放掉;剩余的水协助堆芯再淹没。变成蒸汽,然后经破口排放掉;剩余的水协助堆芯再淹没。变成蒸汽,然后经破口排放掉;剩余的水协助堆芯再淹没。 如如如如果果果果达达达达到到到到相相相相应应应应的的的的安安安安全全全全壳壳壳壳高高高高压压压压力力力力整整

296、整整定定定定值值值值,安安安安全全全全壳壳壳壳喷喷喷喷淋淋淋淋系系系系统统统统就就就就会会会会动动动动作作作作,降降降降低低低低安安安安全全全全壳壳壳壳的的的的压压压压力力力力和和和和温温温温度度度度,以以以以保保保保护护护护安安安安全全全全壳壳壳壳的的的的完完完完整整整整性性性性,并并并并限限限限制制制制向向向向大大大大气气气气的的的的放放放放射射射射性性性性释释释释放放放放。在在在在喷喷喷喷淋淋淋淋流流流流体体体体中中中中也也也也可可可可注注注注入入入入化化化化学学学学添添添添加加加加剂剂剂剂(NaOHNaOH),使它与碘结合,降低安全壳大气中放射性碘浓度。使它与碘结合,降低安全壳大气中放

297、射性碘浓度。使它与碘结合,降低安全壳大气中放射性碘浓度。使它与碘结合,降低安全壳大气中放射性碘浓度。 安安安安注注注注系系系系统统统统和和和和喷喷喷喷淋淋淋淋系系系系统统统统开开开开始始始始都都都都由由由由换换换换料料料料贮贮贮贮水水水水箱箱箱箱供供供供水水水水。当当当当该该该该水水水水箱箱箱箱水水水水位位位位降降降降到某个整定值时,这两个系统自动切换到到某个整定值时,这两个系统自动切换到到某个整定值时,这两个系统自动切换到到某个整定值时,这两个系统自动切换到再循环运行模式再循环运行模式再循环运行模式再循环运行模式。 此此此此后后后后地地地地坑坑坑坑中中中中的的的的水水水水供供供供给给给给这这

298、这这两两两两个个个个系系系系统统统统。这这这这个个个个再再再再循循循循环环环环阶阶阶阶段段段段一一一一直直直直持持持持续续续续到到到到堆堆堆堆芯降温结束。芯降温结束。芯降温结束。芯降温结束。 长期冷却长期冷却长期冷却长期冷却 大破口失水事故事故序列(续)大破口失水事故事故序列(续)A. 喷放阶段喷放阶段 欠热泄压欠热泄压欠热泄压欠热泄压 饱和泄压饱和泄压饱和泄压饱和泄压 沸腾工况转变沸腾工况转变沸腾工况转变沸腾工况转变 第一包壳峰值温度第一包壳峰值温度第一包壳峰值温度第一包壳峰值温度 残留热源和冷却恶化残留热源和冷却恶化残留热源和冷却恶化残留热源和冷却恶化 应急堆芯冷却段应急堆芯冷却段应急堆芯

299、冷却段应急堆芯冷却段 旁通阶段旁通阶段旁通阶段旁通阶段 喷放结束(旁通结束)喷放结束(旁通结束)喷放结束(旁通结束)喷放结束(旁通结束) 低压安注系统启动低压安注系统启动低压安注系统启动低压安注系统启动(1) 欠热泄压喷放欠热泄压喷放 压力压力 欠热卸压:系统压力在欠热卸压:系统压力在欠热卸压:系统压力在欠热卸压:系统压力在几十毫秒内几十毫秒内几十毫秒内几十毫秒内降到流体最高局部饱和压力。降到流体最高局部饱和压力。降到流体最高局部饱和压力。降到流体最高局部饱和压力。 卸卸卸卸压压压压波波波波具具具具有有有有这这这这样样样样的的的的特特特特点点点点:卸卸卸卸压压压压波波波波穿穿穿穿过过过过一一一

300、一次次次次冷冷冷冷却却却却系系系系统统统统和和和和压压压压力力力力容容容容器器器器传传传传播,使堆芯吊篮发生动态形变。播,使堆芯吊篮发生动态形变。播,使堆芯吊篮发生动态形变。播,使堆芯吊篮发生动态形变。15.510.05.00.00 1 2 4 10 20 40 60 80(1) 欠热泄压喷放欠热泄压喷放 流量流量 破破破破口口口口在在在在热热热热管管管管段段段段,通通通通过过过过堆堆堆堆芯芯芯芯的冷却剂流量加速。的冷却剂流量加速。的冷却剂流量加速。的冷却剂流量加速。 破破破破口口口口在在在在冷冷冷冷管管管管段段段段,减减减减速速速速很很很很快快快快。(堆芯滞止)(堆芯滞止)(堆芯滞止)(堆芯

301、滞止)M/M0M/M00 1 2 4 10 20 40 60 80 0 1 2 4 10 20 40 60 80 时间时间时间时间/ s/ s破口在冷管段破口在冷管段破口在冷管段破口在冷管段破口在热管段破口在热管段破口在热管段破口在热管段(2) 饱和泄压饱和泄压 欠热喷放阶段时间很短,随断裂位置不同,约在欠热喷放阶段时间很短,随断裂位置不同,约在欠热喷放阶段时间很短,随断裂位置不同,约在欠热喷放阶段时间很短,随断裂位置不同,约在5-1005-100毫秒毫秒毫秒毫秒之间。之间。之间。之间。 此此此此后后后后,在在在在冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂压压压压力力力力降降降降到到到到低低低低于于于于局局局局

302、部部部部饱饱饱饱和和和和压压压压力力力力以以以以后后后后,冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂开开开开始始始始沸沸沸沸腾腾腾腾,其结果是以一个其结果是以一个其结果是以一个其结果是以一个慢得多慢得多慢得多慢得多的速率继续卸压过程的速率继续卸压过程的速率继续卸压过程的速率继续卸压过程。 沸沸沸沸腾腾腾腾前前前前沿沿沿沿从从从从上上上上部部部部堆堆堆堆芯芯芯芯和和和和上上上上腔腔腔腔室室室室内内内内最最最最热热热热位位位位置置置置开开开开始始始始,通通通通过过过过整整整整个个个个一一一一次次次次冷冷冷冷却却却却系系系系统传播。统传播。统传播。统传播。 15.515.510.010.05.05.00.00.00

303、1 2 4 10 20 40 60 800 1 2 4 10 20 40 60 80(3) 沸腾工况转变沸腾工况转变 偏离泡核沸腾偏离泡核沸腾DNB 当当当当堆堆堆堆芯芯芯芯冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂开开开开始始始始汽汽汽汽化化化化时时时时,冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂的的的的流流流流动动动动状状状状态态态态就就就就从从从从单相流变为单相流变为单相流变为单相流变为两相流;两相流;两相流;两相流; 由由由由于于于于冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂沸沸沸沸腾腾腾腾堆堆堆堆芯芯芯芯内内内内产产产产生生生生大大大大量量量量汽汽汽汽泡泡泡泡,反反反反应应应应堆堆堆堆会会会会由由由由于于于于空空空空泡泡泡泡负负负负反反

304、反反应应应应性性性性而而而而自自自自动动动动停停停停堆堆堆堆,使使使使堆堆堆堆芯芯芯芯功功功功率率率率下下下下降到降到降到降到衰变热的水平衰变热的水平衰变热的水平衰变热的水平。 由由由由于于于于流流流流动动动动工工工工况况况况急急急急剧剧剧剧恶恶恶恶化化化化,仍仍仍仍然然然然会会会会出出出出现现现现沸沸沸沸腾腾腾腾临临临临界界界界现现现现象象象象,瞬瞬瞬瞬间间间间包包包包壳壳壳壳温温温温度度度度迅迅迅迅速速速速上升。上升。上升。上升。 在在在在冷管段破口冷管段破口冷管段破口冷管段破口,因冷却剂流量大大下降,滞止甚至倒流,因冷却剂流量大大下降,滞止甚至倒流,因冷却剂流量大大下降,滞止甚至倒流,因

305、冷却剂流量大大下降,滞止甚至倒流,DNBDNB发生很早发生很早发生很早发生很早(0.5-0.8s)(0.5-0.8s); 在在在在热管段破口热管段破口热管段破口热管段破口,DNBDNB发生较晚,要在几秒之后。发生较晚,要在几秒之后。发生较晚,要在几秒之后。发生较晚,要在几秒之后。0 1 2 4 10 20 40 60 800 1 2 4 10 20 40 60 80100010005005003003000.00.0DNBDNB(4) 第一包壳峰值温度第一包壳峰值温度 由由由由于于于于DNBDNB的的的的发发发发生生生生燃燃燃燃料料料料棒棒棒棒排排排排热热热热突突突突然然然然恶恶恶恶化化化化,

306、燃燃燃燃料料料料内内内内的的的的大大大大量量量量储储储储热热热热就就就就要要要要再再再再分分分分布布布布,使使使使其其其其内内内内部部部部温温温温度度度度分分分分布布布布拉拉拉拉平平平平,包包包包壳壳壳壳温度开始突然上升温度开始突然上升温度开始突然上升温度开始突然上升。 破破破破口口口口在在在在热热热热管管管管段段段段与与与与破破破破口口口口在在在在冷冷冷冷管管管管段段段段相相相相比比比比,堆堆堆堆芯芯芯芯与与与与破破破破口口口口位位位位置置置置之之之之间间间间流流流流动动动动阻阻阻阻力力力力要要要要小小小小,因因因因而而而而流流流流过过过过堆堆堆堆芯芯芯芯的的的的有有有有效效效效冷冷冷冷却却

307、却却剂剂剂剂质量流量质量流量质量流量质量流量要大得多。要大得多。要大得多。要大得多。 初初初初始始始始阶阶阶阶段段段段排排排排走走走走的的的的总总总总热热热热量量量量也也也也有有有有差差差差别别别别,表表表表现现现现在在在在包包包包壳壳壳壳温温温温度度度度形形形形状状状状的的的的差差差差别别别别:温温温温度度度度上上上上升升升升的的的的斜斜斜斜率率率率和和和和所所所所达达达达到到到到的的的的最最最最高高高高温温温温度度度度都不相同都不相同都不相同都不相同。10005003000.00 1 2 4 10 20 40 60 80M/M00 1 2 4 10 20 40 60 80 S破口在冷管段破

308、口在冷管段破口在热管段破口在热管段(5) 残留热源和冷却恶化残留热源和冷却恶化 热源:热源:热源:热源:储热储热储热储热、衰变热衰变热衰变热衰变热、锆水反应的释热锆水反应的释热锆水反应的释热锆水反应的释热 在第在第在第在第1 1分钟内,分钟内,分钟内,分钟内,衰变热衰变热衰变热衰变热与这段时间释放的与这段时间释放的与这段时间释放的与这段时间释放的储热储热储热储热在同一量级;在同一量级;在同一量级;在同一量级; 当当当当温温温温度度度度在在在在11001100 C C左左左左右右右右时时时时,1 1分分分分钟钟钟钟内内内内锆锆锆锆水水水水反反反反应应应应产产产产生生生生的的的的热热热热量量量量可

309、可可可能能能能与与与与衰衰衰衰变变变变热热热热同同同同一数量级;一数量级;一数量级;一数量级; 储储储储热热热热再再再再分分分分配配配配 (2-4s) (2-4s) 使使使使温温温温度度度度拉拉拉拉平平平平,随随随随后后后后包包包包壳壳壳壳温温温温度度度度性性性性状状状状主主主主要要要要取取取取决决决决于于于于产产产产生生生生的的的的衰衰衰衰变变变变热热热热与与与与传传传传给给给给冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂的的的的热热热热量量量量之之之之间间间间的的的的不不不不平平平平衡衡衡衡,包包包包壳壳壳壳温温温温度度度度不不不不再再再再上上上上升升升升(短短短短暂暂暂暂的的的的过过过过程);程);程);程

310、); 最终由于冷却条件的恶化,包壳温度最终还是最终由于冷却条件的恶化,包壳温度最终还是最终由于冷却条件的恶化,包壳温度最终还是最终由于冷却条件的恶化,包壳温度最终还是由于衰变热而上升。由于衰变热而上升。由于衰变热而上升。由于衰变热而上升。10005003000.00 1 2 4 10 20 40 60 80(6) 应急堆芯冷却阶段(安注箱)应急堆芯冷却阶段(安注箱) 安安安安注注注注箱箱箱箱启启启启动动动动,向向向向堆堆堆堆芯芯芯芯注注注注水水水水( (大大大大约在约在约在约在10-15s)10-15s)15.510.05.00.00 1 2 4 10 20 40 60 80安注旁通安注旁通再

311、灌水再灌水(7) 安注旁通(破口在冷管段)安注旁通(破口在冷管段) 在在在在注注注注入入入入冷冷冷冷管管管管段段段段的的的的应应应应急急急急冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂中中中中,很很很很大大大大一一一一部部部部分分分分被被被被下下下下降降降降段段段段环环环环形形形形通通通通道道道道上上上上部部部部周周周周围围围围的的的的完完完完好好好好环路冷管段出来的蒸汽流夹带到破口环路冷管段出来的蒸汽流夹带到破口环路冷管段出来的蒸汽流夹带到破口环路冷管段出来的蒸汽流夹带到破口并不通过下降段,而直接被带到破口流出;并不通过下降段,而直接被带到破口流出;并不通过下降段,而直接被带到破口流出;并不通过下降段,而直接被

312、带到破口流出; 逆逆逆逆流流流流汽汽汽汽水水水水混混混混合合合合物物物物的的的的作作作作用用用用:在在在在下下下下降降降降段段段段环环环环形形形形通通通通道道道道中中中中汽汽汽汽和和和和水水水水的的的的逆逆逆逆向向向向流流流流动动动动:在在在在堆堆堆堆芯芯芯芯倒倒倒倒流流流流期期期期间间间间,从从从从堆堆堆堆芯芯芯芯排排排排出出出出的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽与与与与下下下下腔腔腔腔室室室室内内内内水水水水继继继继续续续续蒸蒸蒸蒸发发发发产产产产生生生生的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽一一一一起起起起,通通通通过过过过下下下下降降降降段段段段向上流动,阻碍从冷管段注入的应急冷却水穿过下降段;向上流动,阻碍

313、从冷管段注入的应急冷却水穿过下降段;向上流动,阻碍从冷管段注入的应急冷却水穿过下降段;向上流动,阻碍从冷管段注入的应急冷却水穿过下降段; 热壁效应热壁效应热壁效应热壁效应使这个效应进一步加强。使这个效应进一步加强。使这个效应进一步加强。使这个效应进一步加强。 在在在在进进进进行行行行失失失失水水水水事事事事故故故故分分分分析析析析时时时时,作作作作为为为为保保保保守守守守的的的的估估估估计计计计,有有有有时时时时假假假假设设设设在在在在整整整整个个个个喷喷喷喷放放放放阶阶阶阶段段段段结结结结束束束束之之之之前前前前,应急冷却水达不到下腔室。应急冷却水达不到下腔室。应急冷却水达不到下腔室。应急冷

314、却水达不到下腔室。 安注旁通安注旁通 安安安安注注注注旁旁旁旁通通通通大大大大大大大大推推推推迟迟迟迟了了了了下下下下腔腔腔腔室室室室的再灌水。的再灌水。的再灌水。的再灌水。15.510.05.00.00 1 2 4 10 20 40 60 80安注旁通安注旁通安注旁通安注旁通再灌水再灌水再灌水再灌水安注旁通(安注旁通(安注旁通(安注旁通(ECCECC旁通)旁通)旁通)旁通)(8) 喷放结束(旁通结束)喷放结束(旁通结束)(9) 低压安注系统启动低压安注系统启动 当当当当一一一一次次次次系系系系统统统统与与与与安安安安全全全全壳壳壳壳之之之之间间间间压压压压力力力力达达达达到到到到平平平平衡衡

315、衡衡,破破破破口口口口质质质质量量量量流流流流量量量量变变变变得得得得很很很很小小小小时时时时,喷喷喷喷放放放放阶阶阶阶段段段段结结结结束束束束(30-40(30-40秒出现秒出现秒出现秒出现) )。 冷冷冷冷管管管管段段段段破破破破裂裂裂裂情情情情况况况况下下下下,这这这这时时时时,重重重重力力力力开开开开始始始始超超超超过过过过夹夹夹夹带带带带力力力力,应应应应急急急急水水水水穿穿穿穿过过过过下下下下降降降降段段段段向向向向压压压压力力力力容容容容器器器器再再再再灌水灌水灌水灌水。15.510.05.00.00 1 2 4 10 20 40 60 80安注旁通安注旁通安注旁通安注旁通再灌水

316、再灌水再灌水再灌水1001000 05005003003000.00.00 1 2 4 10 20 40 60 800 1 2 4 10 20 40 60 80B. 再灌水再灌水 应急冷却水充满下腔室这段时间叫作应急冷却水充满下腔室这段时间叫作应急冷却水充满下腔室这段时间叫作应急冷却水充满下腔室这段时间叫作再灌水阶段再灌水阶段再灌水阶段再灌水阶段。裸露状态,绝热升温(上升速率裸露状态,绝热升温(上升速率裸露状态,绝热升温(上升速率裸露状态,绝热升温(上升速率8-128-12 C/sC/s); ;蒸汽对流、热辐射蒸汽对流、热辐射蒸汽对流、热辐射蒸汽对流、热辐射; ;传热条件极差,是冷却最差的阶段

317、,因此应该尽量缩短这一段时间。传热条件极差,是冷却最差的阶段,因此应该尽量缩短这一段时间。传热条件极差,是冷却最差的阶段,因此应该尽量缩短这一段时间。传热条件极差,是冷却最差的阶段,因此应该尽量缩短这一段时间。此时堆芯呈何状态?如何散热?此时堆芯呈何状态?如何散热?此时堆芯呈何状态?如何散热?此时堆芯呈何状态?如何散热? 第二峰值包壳温度第二峰值包壳温度第二峰值包壳温度第二峰值包壳温度 应急水进入堆芯的同时,被加热开始沸腾。应急水进入堆芯的同时,被加热开始沸腾。应急水进入堆芯的同时,被加热开始沸腾。应急水进入堆芯的同时,被加热开始沸腾。 在在在在堆堆堆堆芯芯芯芯底底底底部部部部以以以以上上上上

318、0.5m0.5m的的的的地地地地方方方方,由由由由于于于于包包包包壳壳壳壳表表表表面面面面很很很很热热热热,沸沸沸沸腾腾腾腾过过过过程程程程十十十十分分分分剧剧剧剧烈烈烈烈,蒸汽快速流过堆芯蒸汽快速流过堆芯蒸汽快速流过堆芯蒸汽快速流过堆芯。 夹带相当数量的水滴,为堆芯提供初始的冷却夹带相当数量的水滴,为堆芯提供初始的冷却夹带相当数量的水滴,为堆芯提供初始的冷却夹带相当数量的水滴,为堆芯提供初始的冷却 随随随随着着着着水水水水位位位位上上上上升升升升,冷冷冷冷却却却却效效效效果果果果越越越越来来来来越越越越好好好好,包包包包壳壳壳壳温温温温度度度度上上上上升升升升速速速速率率率率逐逐逐逐渐渐渐渐

319、减减减减小小小小,最最最最后热点的温度开始下降。后热点的温度开始下降。后热点的温度开始下降。后热点的温度开始下降。 骤冷骤冷骤冷骤冷 当当当当包包包包壳壳壳壳温温温温度度度度下下下下降降降降足足足足够够够够多多多多的的的的时时时时候候候候,应应应应急急急急水水水水终终终终于于于于再再再再湿湿湿湿润润润润包包包包壳壳壳壳表表表表面面面面,温温温温度度度度急急急急剧下降。剧下降。剧下降。剧下降。10005003000.00 1 2 4 10 20 40 60 80C. 再淹没再淹没再淹没再淹没-骤冷骤冷 进进进进入入入入堆堆堆堆芯芯芯芯的的的的冷冷冷冷却却却却水水水水润润润润湿湿湿湿燃燃燃燃料料料

320、料包包包包壳壳壳壳壁壁壁壁面面面面、达达达达到到到到冷冷冷冷却却却却的的的的目目目目的的的的的的的的要要要要经经经经历历历历一一一一个个个个“ “骤骤骤骤冷冷冷冷” ”传传传传热热热热过过过过程程程程。包包包包壳壳壳壳只只只只有有有有经经经经过过过过骤骤骤骤冷冷冷冷后后后后,其其其其表表表表面面面面才才才才算算算算是是是是被淹没了。被淹没了。被淹没了。被淹没了。 骤骤骤骤冷冷冷冷点点点点(称称称称为为为为骤骤骤骤冷冷冷冷前前前前沿沿沿沿)前前前前进进进进的的的的速速速速度度度度受受受受包包包包壳壳壳壳的的的的轴轴轴轴向向向向导导导导热热热热特特特特性性性性和和和和骤骤骤骤冷冷冷冷前前前前沿沿沿

321、沿附附附附近近近近的的的的复复复复杂杂杂杂传热过程所制约。传热过程所制约。传热过程所制约。传热过程所制约。 冷冷冷冷却却却却水水水水真真真真正正正正淹淹淹淹没没没没堆堆堆堆芯芯芯芯的的的的速速速速度度度度并并并并不不不不等等等等于于于于它它它它进进进进入入入入堆堆堆堆芯芯芯芯的的的的速速速速度度度度,而而而而是是是是等等等等于于于于骤骤骤骤冷冷冷冷前前前前沿沿沿沿推推推推进进进进的的的的速度速度速度速度。 由由由由于于于于骤骤骤骤冷冷冷冷前前前前沿沿沿沿推推推推进进进进的的的的速速速速度度度度相相相相当当当当缓缓缓缓慢慢慢慢(每每每每秒秒秒秒钟钟钟钟只只只只前前前前进进进进几几几几个个个个厘厘

322、厘厘米米米米),所所所所以以以以使使使使堆堆堆堆芯芯芯芯全全全全部部部部再再再再淹淹淹淹没没没没需需需需要要要要相相相相当当当当长长长长的的的的时时时时间间间间(1-21-2分分分分钟钟钟钟)。在在在在这这这这段段段段时时时时间间间间内内内内,燃燃燃燃料料料料包包包包壳壳壳壳没没没没有有有有被被被被淹淹淹淹没没没没的的的的部部部部分分分分温度还要继续上升。温度还要继续上升。温度还要继续上升。温度还要继续上升。 再淹没再淹没-蒸汽粘结蒸汽粘结应急应急应急应急冷却冷却冷却冷却水注入速度:取决于压头和流动阻力。水注入速度:取决于压头和流动阻力。水注入速度:取决于压头和流动阻力。水注入速度:取决于压头

323、和流动阻力。在在在在冷冷冷冷段段段段管管管管道道道道破破破破裂裂裂裂的的的的情情情情况况况况下下下下,由由由由于于于于多多多多余余余余的的的的水水水水会会会会绕绕绕绕过过过过堆堆堆堆芯芯芯芯周周周周围围围围的的的的环环环环形形形形空空空空间间间间从从从从破破破破口口口口溢溢溢溢出,所以蓄水的高度不会太大,出,所以蓄水的高度不会太大,出,所以蓄水的高度不会太大,出,所以蓄水的高度不会太大,注水压头不会太高注水压头不会太高注水压头不会太高注水压头不会太高。应应应应急急急急冷冷冷冷却却却却水水水水进进进进入入入入堆堆堆堆芯芯芯芯以以以以后后后后被被被被蒸蒸蒸蒸发发发发,形形形形成成成成高高高高速速速

324、速的的的的汽汽汽汽流流流流,经经经经过过过过热热热热管管管管段段段段、蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器、主泵之后从破口流出,主泵之后从破口流出,主泵之后从破口流出,主泵之后从破口流出,阻力较大阻力较大阻力较大阻力较大。在在在在经经经经过过过过蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器器器器时时时时被被被被二二二二回回回回路路路路流流流流体体体体传传传传给给给给能能能能量量量量,被被被被夹夹夹夹带带带带的的的的水水水水蒸蒸蒸蒸发发发发和和和和蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽过过过过热热热热,使使使使蒸汽体积大大增加,蒸汽体积大大增加,蒸汽体积大大增加,蒸汽体积大大增加,进一步增加这个阻力进一步增加这个阻力进一步

325、增加这个阻力进一步增加这个阻力。由由由由于于于于流流流流程程程程长长长长、流流流流速速速速高高高高,汽汽汽汽流流流流在在在在流流流流出出出出破破破破口口口口之之之之前前前前这这这这段段段段管管管管道道道道阻阻阻阻力力力力相相相相当当当当大大大大。该该该该阻阻阻阻力力力力在在在在上上上上腔室造成一个背压。该背压的存在会大大降低冷却水进入堆芯的速度。腔室造成一个背压。该背压的存在会大大降低冷却水进入堆芯的速度。腔室造成一个背压。该背压的存在会大大降低冷却水进入堆芯的速度。腔室造成一个背压。该背压的存在会大大降低冷却水进入堆芯的速度。在在在在SGSG和和和和主主主主泵泵泵泵之之之之间间间间的的的的U

326、 U型型型型管管管管里里里里面面面面会会会会积积积积聚聚聚聚水水水水,可可可可能能能能形形形形成成成成另另另另一一一一附附附附加加加加的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流动动动动阻阻阻阻力力力力(环路水封现象)(环路水封现象)(环路水封现象)(环路水封现象) D. 长期冷却长期冷却 低压安注再循环继续运行。低压安注再循环继续运行。低压安注再循环继续运行。低压安注再循环继续运行。总总结结喷放喷放喷放喷放破口发生;破口发生;破口发生;破口发生;低压停堆;低压停堆;低压停堆;低压停堆;ECCSECCS启动信号;启动信号;启动信号;启动信号;安注泵启动;安注泵启动;安注泵启动;安注泵启动;安注箱注水;安注

327、箱注水;安注箱注水;安注箱注水;安全壳喷淋泵启动;安全壳喷淋泵启动;安全壳喷淋泵启动;安全壳喷淋泵启动;注水旁路中止。注水旁路中止。注水旁路中止。注水旁路中止。再灌水再灌水再灌水再灌水喷放中止;喷放中止;喷放中止;喷放中止;安注泵启动;安注泵启动;安注泵启动;安注泵启动;注水淹没到堆芯下端头。注水淹没到堆芯下端头。注水淹没到堆芯下端头。注水淹没到堆芯下端头。再淹没再淹没再淹没再淹没安全壳喷淋启动;安全壳喷淋启动;安全壳喷淋启动;安全壳喷淋启动;安注箱排空;安注箱排空;安注箱排空;安注箱排空;堆芯骤冷结束。堆芯骤冷结束。堆芯骤冷结束。堆芯骤冷结束。长期冷却长期冷却长期冷却长期冷却换料水箱低水位,

328、向安全换料水箱低水位,向安全换料水箱低水位,向安全换料水箱低水位,向安全壳地坑取水;壳地坑取水;壳地坑取水;壳地坑取水;向长期冷却再循环切换。向长期冷却再循环切换。向长期冷却再循环切换。向长期冷却再循环切换。安全分析最不利破口位置的选择安全分析最不利破口位置的选择 考虑该事故期间的瞬变的两个主要阶段:考虑该事故期间的瞬变的两个主要阶段:考虑该事故期间的瞬变的两个主要阶段:考虑该事故期间的瞬变的两个主要阶段:喷放喷放喷放喷放和和和和再淹没再淹没再淹没再淹没。 喷喷喷喷放放放放期期期期间间间间,由由由由于于于于堆堆堆堆芯芯芯芯流流流流量量量量不不不不足足足足,包包包包壳壳壳壳温温温温度度度度升升升

329、升高高高高,芯芯芯芯块块块块冷冷冷冷却却却却不不不不好好好好。 在在在在冷冷冷冷管管管管段段段段破破破破口口口口位位位位置置置置造造造造成成成成滞滞滞滞止止止止的的的的情情情情况况况况尤尤尤尤为为为为如如如如此此此此。对对对对于于于于热热热热管管管管段段段段破破破破裂裂裂裂,堆堆堆堆芯芯芯芯流流流流量量量量总总总总是是是是正正正正值值值值,并并并并且且且且在在在在瞬瞬瞬瞬变变变变开开开开始始始始时时时时还还还还有有有有所所所所增增增增加加加加;所所所所以以以以芯芯芯芯块块块块和和和和包包包包壳壳壳壳冷冷冷冷却却却却很很很很好好好好。喷喷喷喷放放放放结结结结束束束束时时时时芯芯芯芯块块块块温温温

330、温度度度度比比比比冷冷冷冷管管管管段段段段破破破破裂裂裂裂情情情情况况况况低低低低得得得得多多多多。对对对对于于于于中中中中间间间间管段破裂,其结果类似于冷管段破裂时观测到的情况。管段破裂,其结果类似于冷管段破裂时观测到的情况。管段破裂,其结果类似于冷管段破裂时观测到的情况。管段破裂,其结果类似于冷管段破裂时观测到的情况。 再再再再淹淹淹淹没没没没期期期期间间间间,环环环环路路路路阻阻阻阻力力力力是是是是阻阻阻阻碍碍碍碍堆堆堆堆芯芯芯芯快快快快速速速速再再再再淹淹淹淹没没没没的的的的主主主主要要要要因因因因素素素素。冷冷冷冷管管管管段段段段破破破破裂裂裂裂时时时时,这这这这个个个个环环环环路路

331、路路阻阻阻阻力力力力最最最最大大大大( (热热热热管管管管段段段段破破破破裂裂裂裂时时时时,环环环环路路路路阻阻阻阻力力力力接接接接近近近近零零零零,因因因因为为为为这这这这个个个个阻阻阻阻力力力力的的的的主主主主要要要要贡贡贡贡献献献献来来来来自自自自假假假假想想想想的的的的RCPRCP卡卡卡卡住住住住的的的的转转转转子子子子,中中中中间间间间管管管管段段段段破破破破裂裂裂裂情情情情况况况况下下下下阻阻阻阻力力力力会会会会减减减减小小小小) )。此此此此外外外外,假假假假定定定定冷冷冷冷管管管管段段段段破破破破裂裂裂裂就就就就意意意意味味味味着着着着必必必必须须须须假假假假定定定定与与与与该

332、管段连接的安注箱和安全注射管线的流量都流失掉。该管段连接的安注箱和安全注射管线的流量都流失掉。该管段连接的安注箱和安全注射管线的流量都流失掉。该管段连接的安注箱和安全注射管线的流量都流失掉。 因此,在因此,在因此,在因此,在ECCSECCS性能分析时,仅考虑性能分析时,仅考虑性能分析时,仅考虑性能分析时,仅考虑冷管段双端剪切断裂冷管段双端剪切断裂冷管段双端剪切断裂冷管段双端剪切断裂。 2、小破口失水事故、小破口失水事故 一次侧一次侧一次侧一次侧: :稳压器稳压器稳压器稳压器触发触发触发触发低压紧急停堆低压紧急停堆低压紧急停堆低压紧急停堆根根根根据据据据系系系系统统统统压压压压力力力力低低低低低

333、低低低信信信信号号号号停停停停主主主主泵,并启动高压安注泵泵,并启动高压安注泵泵,并启动高压安注泵泵,并启动高压安注泵当当当当系系系系统统统统压压压压力力力力继继继继续续续续下下下下降降降降到到到到蓄蓄蓄蓄压压压压箱箱箱箱启启启启动动动动的的的的压压压压力力力力,蓄蓄蓄蓄压压压压箱箱箱箱自自自自动动动动开始注水开始注水开始注水开始注水系系系系统统统统压压压压力力力力继继继继续续续续下下下下降降降降,低低低低压压压压安安安安注泵开始供水注泵开始供水注泵开始供水注泵开始供水 二次侧:二次侧:二次侧:二次侧:稳稳稳稳压压压压器器器器低低低低压压压压信信信信号号号号触触触触发发发发汽汽汽汽轮轮轮轮机机

334、机机停车停车停车停车;接接接接通通通通应应应应急急急急电电电电源源源源之之之之时时时时,汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机旁旁旁旁路路路路仍仍仍仍然然然然关关关关闭闭闭闭,主主主主蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽不不不不能能能能旁通到凝汽器旁通到凝汽器旁通到凝汽器旁通到凝汽器;二二二二次次次次侧侧侧侧以以以以小小小小于于于于100K/h100K/h的的的的速速速速率率率率降温降温降温降温。系统事件系统事件系统事件系统事件 在在在在冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂丧丧丧丧失失失失事事事事故故故故瞬瞬瞬瞬变变变变期期期期间间间间,根根根根据据据据一一一一次次次次系系系系统统统统的的的的压压压压力力力力要要要要求求求求反应堆保护系统

335、产生下列动作:反应堆保护系统产生下列动作:反应堆保护系统产生下列动作:反应堆保护系统产生下列动作:1 1、一回路压力降低过程、一回路压力降低过程、一回路压力降低过程、一回路压力降低过程 小小小小LOCALOCA事故过程中的热工水力特性事故过程中的热工水力特性事故过程中的热工水力特性事故过程中的热工水力特性 随随随随着着着着破破破破口口口口尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的增增增增加加加加,一一一一次次次次系系系系统统统统压压压压力力力力沿沿沿沿着着着着饱饱饱饱和和和和线线线线下下下下降降降降,高高高高压压压压注注注注射射射射泵泵泵泵的的的的流流流流量量量量不不不不足以补偿冷却剂从破口的流失;足以补偿冷却

336、剂从破口的流失;足以补偿冷却剂从破口的流失;足以补偿冷却剂从破口的流失; 高高高高压压压压安安安安注注注注增增增增添添添添了了了了带带带带走走走走一一一一次次次次系系系系统统统统能能能能量量量量的的的的一一一一种种种种方方方方式式式式;同同同同时时时时,高高高高压压压压安安安安注注注注(含含含含硼硼硼硼水水水水)增加了一次系统泄压速率,以使低压子系统尽快投入运行。增加了一次系统泄压速率,以使低压子系统尽快投入运行。增加了一次系统泄压速率,以使低压子系统尽快投入运行。增加了一次系统泄压速率,以使低压子系统尽快投入运行。 压水堆小破口失水量事故过程中一回路压水堆小破口失水量事故过程中一回路压水堆小

337、破口失水量事故过程中一回路压水堆小破口失水量事故过程中一回路压力随时间的变化压力随时间的变化压力随时间的变化压力随时间的变化 一回路温度一回路温度一回路温度一回路温度175175; 换料水箱排空换料水箱排空换料水箱排空换料水箱排空 小小小小破破破破口口口口出出出出现现现现后后后后,一一一一回回回回路路路路的的的的压压压压力力力力因因因因冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂的的的的流流流流失失失失而而而而降降降降低低低低;降降降降低低低低速速速速度度度度主主主主要要要要决定于决定于决定于决定于破口尺寸;破口尺寸;破口尺寸;破口尺寸; 当当当当破破破破口口口口小小小小于于于于40cm40cm2 2 (1%)(

338、1%),一一一一回回回回路路路路压压压压力力力力沿沿沿沿饱饱饱饱和和和和线线线线下下下下降降降降,而而而而后后后后阶阶阶阶跃跃跃跃上上上上升升升升到到到到一一一一个个个个值值值值,这这这这个个个个值值值值取取取取决决决决于于于于高高高高压压压压安安安安注注注注泵泵泵泵的的的的扬程扬程扬程扬程- -流量特性;流量特性;流量特性;流量特性;2 2、堆内液位变化、堆内液位变化、堆内液位变化、堆内液位变化 对对对对小小小小于于于于1% 1% (40cm(40cm2 2) ) 的的的的破破破破口口口口,一一一一次次次次系系系系统统统统内内内内混混混混合合合合物物物物液液液液位位位位降降降降低低低低不不不

339、不多多多多,不不不不会会会会低低低低于于于于压压压压力力力力容容容容器器器器出出出出口口口口管管管管座座座座的的的的高高高高度度度度;液液液液位位位位降降降降低低低低限限限限于于于于某某某某段段段段时时时时间间间间,随随随随破破破破口口口口尺寸的减小而缩短尺寸的减小而缩短尺寸的减小而缩短尺寸的减小而缩短; 对对对对于于于于大大大大于于于于1%1%的的的的破破破破口口口口尺尺尺尺寸寸寸寸,混混混混合合合合物物物物液液液液位位位位迅迅迅迅速速速速下下下下降降降降到到到到压压压压力力力力容容容容器器器器出出出出口口口口管管管管座的高度座的高度座的高度座的高度; 对对对对于于于于大大大大于于于于100

340、cm100cm2 2的的的的破破破破口口口口尺尺尺尺寸寸寸寸,混混混混合合合合物物物物液液液液位位位位进进进进一一一一步步步步下下下下降降降降,进进进进入入入入上上上上腔腔腔腔室室室室,随随随随着着着着破破破破口口口口尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的增增增增加加加加可可可可能能能能导导导导致堆芯裸露致堆芯裸露致堆芯裸露致堆芯裸露。小小小小LOCALOCA事故过程中的热工水力特性事故过程中的热工水力特性事故过程中的热工水力特性事故过程中的热工水力特性小小小小LOCALOCA的冷却机理的冷却机理的冷却机理的冷却机理 自然循环自然循环自然循环自然循环 1 1、稳压器控制压力、稳压器控制压力、稳压器控制压力、

341、稳压器控制压力 主主系系统统水水量量下下降降,喷喷放放流流在在安安全全壳壳内内闪闪蒸蒸,冷冷管段仍然是单向液体流管段仍然是单向液体流(除汽腔小破口)(除汽腔小破口) 2 2、压压压压力力力力容容容容器器器器控控控控制制制制压压压压力依靠自然循环力依靠自然循环力依靠自然循环力依靠自然循环 破破口口流流大大于于安安注注流流,稳稳压压器器排排空空,压压力力容容器器上上腔腔室室部部分分闪闪蒸蒸,压压力力容容器器内内水水位位下下降降到到热热管管段段上上沿沿,蒸汽在蒸汽在SG内冷凝内冷凝 3 3、自自自自然然然然循循循循环环环环向向向向堆堆堆堆芯芯芯芯沸腾过渡沸腾过渡沸腾过渡沸腾过渡 破破口口流流依依然然

342、大大于于安安注注流流,主主系系统统温温度度趋趋向向于于二二次次侧侧温温度度,因因传传热热能能力力小小于于衰衰变变热热功功率率,主主系系统统压压力力维维持持稳稳定定,SG中中U型型管管内内气气泡泡增增加加,自自然然循循环环中中止止。 4 4、堆堆堆堆芯芯芯芯沸沸沸沸腾腾腾腾排排排排出出出出衰衰衰衰变热变热变热变热 堆堆芯芯沸沸腾腾,回回流流冷冷凝凝,管管段段液液位位下下降降到到环环路路水水封封段,段,SG功能丧失,热量主要靠破口载出功能丧失,热量主要靠破口载出 5 5、从从从从堆堆堆堆芯芯芯芯沸沸沸沸腾腾腾腾向向向向自自自自然循环过渡然循环过渡然循环过渡然循环过渡 堆堆芯芯产产生生的的蒸蒸汽汽到

343、到达达破破口口处处而而大大量量排排出出,水水封封清清除除,注注水水流流率率增增加加,堆堆芯芯被被淹淹没没,主主系系统统重重新新充充满水满水 降低系统压力的重要性和降压的手段降低系统压力的重要性和降压的手段降低系统压力的重要性和降压的手段降低系统压力的重要性和降压的手段 对对对对稍稍稍稍大大大大的的的的破破破破口口口口,仅仅仅仅仅仅仅仅依依依依靠靠靠靠高高高高压压压压安安安安注注注注不不不不足足足足以以以以弥弥弥弥补补补补冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂的的的的流流流流失失失失,在在在在这这这这种种种种情情情情况况况况下下下下,利利利利用用用用各各各各种种种种手手手手段段段段降降降降低低低低一一一一回回

344、回回路路路路的的的的压压压压力力力力是是是是非非非非常重要的常重要的常重要的常重要的。 小破口失水事故的终结小破口失水事故的终结小破口失水事故的终结小破口失水事故的终结 实实实实验验验验表表表表明明明明,在在在在一一一一回回回回路路路路系系系系统统统统中中中中冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂储储储储量量量量的的的的减减减减少少少少趋趋趋趋势势势势最最最最终终终终会会会会停止下来。停止的原因可能是停止下来。停止的原因可能是停止下来。停止的原因可能是停止下来。停止的原因可能是: : 随随随随着着着着系系系系统统统统的的的的减减减减压压压压,高高高高压压压压安安安安注注注注流流流流量量量量最最最最终终终终超

345、超超超过过过过了了了了破破破破口口口口处处处处冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂流失量;流失量;流失量;流失量; 系系系系统统统统的的的的压压压压力力力力降降降降到到到到了了了了安安安安注注注注箱箱箱箱或或或或低低低低压压压压安安安安注注注注的的的的定定定定值值值值压压压压力力力力,大大大大量量量量的的的的水注入到回路中去水注入到回路中去水注入到回路中去水注入到回路中去。 在在在在小小小小破破破破口口口口事事事事故故故故初初初初期期期期应应应应该该该该尽尽尽尽量量量量不不不不停停停停泵泵泵泵,以以以以保保保保持持持持冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂有有有有较较较较高高高高的的的的流流流流速速速速,推推推推迟迟迟

346、迟在在在在冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂出出出出现现现现闪闪闪闪蒸蒸蒸蒸时时时时造造造造成成成成的的的的汽汽汽汽水水水水分分分分离离离离。但但但但在在在在泵泵泵泵入入入入口口口口空空空空泡泡泡泡份份份份额额额额达达达达到到到到约约约约30%30%时时时时,会会会会引引引引起起起起泵泵泵泵的振动的振动的振动的振动,使泵难以运行。,使泵难以运行。,使泵难以运行。,使泵难以运行。 如果在事故发生后如果在事故发生后如果在事故发生后如果在事故发生后一直不停泵一直不停泵一直不停泵一直不停泵,其效果有以下两个方面:,其效果有以下两个方面:,其效果有以下两个方面:,其效果有以下两个方面: 使使使使堆堆堆堆芯芯芯芯内

347、内内内两两两两相相相相混混混混合合合合物物物物液液液液位位位位在在在在泵泵泵泵压压压压头头头头的的的的作作作作用用用用下下下下维维维维持持持持比比比比较较较较高高高高的的的的水水水水平平平平,延延延延缓缓缓缓堆堆堆堆芯芯芯芯的裸露的裸露的裸露的裸露; 使使使使冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂在在在在泵泵泵泵的的的的作作作作用用用用下下下下流流流流失失失失更更更更多多多多。所所所所以以以以一一一一旦旦旦旦由由由由于于于于冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂流流流流失失失失,泵泵泵泵入入入入口口口口再再再再也也也也唧唧唧唧送送送送不不不不出出出出水水水水来来来来时时时时,堆堆堆堆芯芯芯芯的的的的裸裸裸裸露露露露程程程

348、程度度度度会会会会更更更更大大大大。这这这这种种种种效效效效应应应应对对对对于于于于中中中中等等等等尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的小小小小破破破破口口口口尤为显著。尤为显著。尤为显著。尤为显著。 对对对对于于于于工工工工作作作作压压压压力力力力为为为为15.5MPa15.5MPa的的的的压压压压水水水水堆堆堆堆电电电电厂厂厂厂,在在在在操操操操纵纵纵纵员员员员处处处处理理理理小小小小破破破破口口口口事事事事故故故故时时时时,一一一一般般般般要要要要求求求求在在在在一一一一回回回回路路路路压压压压力力力力降降降降到到到到大大大大约约约约9.5MPa9.5MPa以以以以下下下下时时时时关关关关闭闭闭闭冷

349、冷冷冷却却却却剂剂剂剂主主主主泵泵泵泵(美美美美国国国国西西西西屋屋屋屋公公公公司司司司的的的的应应应应急急急急操作规程的规定操作规程的规定操作规程的规定操作规程的规定)。)。)。)。 另另另另外外外外:一一一一旦旦旦旦过过过过冷冷冷冷裕裕裕裕量量量量(T Tsatsat)降降降降至至至至低低低低于于于于1010,并并并并且且且且如如如如果果果果主主主主泵泵泵泵仍仍仍仍在在在在运运运运行行行行,这这这这些些些些泵必须停运泵必须停运泵必须停运泵必须停运。 冷却剂主泵停泵的影响冷却剂主泵停泵的影响冷却剂主泵停泵的影响冷却剂主泵停泵的影响 小小LOCA总总持持续续时时间间取取决决于于破破口口的的尺尺

350、寸寸和和位位置置,范范围围可可从从几几分分钟钟到到几几小时小时。小小小小 破破破破 口口口口 类类类类 型型型型较较较较 大大大大中中中中 等等等等较较较较 小小小小破口面积破口面积破口面积破口面积cmcm2 2 90 - 450 90 - 450 20 - 90 20 - 90 20 PP二次二次二次二次,辅助给水作用显著,辅助给水作用显著,辅助给水作用显著,辅助给水作用显著 P P二次二次二次二次PP一次一次一次一次,辅助给水作用不,辅助给水作用不,辅助给水作用不,辅助给水作用不显著显著显著显著 一次侧压力一次侧压力一次侧压力一次侧压力 因泄放缓慢而保持高压因泄放缓慢而保持高压因泄放缓慢而

351、保持高压因泄放缓慢而保持高压 因喷放而快速失压因喷放而快速失压因喷放而快速失压因喷放而快速失压 一次侧流动特一次侧流动特一次侧流动特一次侧流动特性性性性 1 1、分层流动、分层流动、分层流动、分层流动 2 2、在高处不凝结物分离、在高处不凝结物分离、在高处不凝结物分离、在高处不凝结物分离 3 3、因因因因急急急急剧剧剧剧汽汽汽汽化化化化和和和和泄泄泄泄放放放放可可可可能能能能使使使使堆堆堆堆芯裸露芯裸露芯裸露芯裸露 4 4、稳压器影响显著、稳压器影响显著、稳压器影响显著、稳压器影响显著 1 1、泡状或滴状流、泡状或滴状流、泡状或滴状流、泡状或滴状流 2 2、喷放时为均匀流、喷放时为均匀流、喷放

352、时为均匀流、喷放时为均匀流 3 3、堆芯很快、堆芯很快、堆芯很快、堆芯很快排空排空排空排空和再淹没和再淹没和再淹没和再淹没 4 4、稳压器影响很小、稳压器影响很小、稳压器影响很小、稳压器影响很小 小破口与大破口失水事故特征的比较小破口与大破口失水事故特征的比较小破口与大破口失水事故特征的比较小破口与大破口失水事故特征的比较堆芯应急冷堆芯应急冷堆芯应急冷堆芯应急冷却系统却系统却系统却系统 1 1、上充泵和高压安注、上充泵和高压安注、上充泵和高压安注、上充泵和高压安注 2 2、在在在在冷冷冷冷段段段段破破破破裂裂裂裂失失失失水水水水事事事事故故故故中中中中,堆芯可能要部分裸露堆芯可能要部分裸露堆芯

353、可能要部分裸露堆芯可能要部分裸露 1 1、安全注水箱最有效、安全注水箱最有效、安全注水箱最有效、安全注水箱最有效 2 2、在在在在冷冷冷冷段段段段破破破破裂裂裂裂失失失失水水水水事事事事故故故故中中中中,可可可可能能能能有有有有蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽阻阻阻阻流流流流和和和和堆堆堆堆芯芯芯芯急急急急冷冷冷冷却却却却水旁流水旁流水旁流水旁流,旁流减慢再淹没速度,旁流减慢再淹没速度,旁流减慢再淹没速度,旁流减慢再淹没速度 电厂恢复电厂恢复电厂恢复电厂恢复 1 1、辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水以以以以及及及及蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器的自然循环器的自然循环器的自然循环器的自然循环 2 2、在在在

354、在蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽不不不不能能能能排排排排放放放放的的的的情情情情况况况况下下下下,手手手手动动动动操操操操作作作作所所所所有有有有泄泄泄泄压压压压阀阀阀阀,以以以以降降降降低低低低高高高高压压压压安安安安全全全全注注注注水水水水、安安安安全全全全注注注注水水水水箱箱箱箱、低低低低压压压压安安安安全全全全注注注注水水水水和和和和停停停停堆冷却系统压力堆冷却系统压力堆冷却系统压力堆冷却系统压力 1 1、安注水箱和再淹没、安注水箱和再淹没、安注水箱和再淹没、安注水箱和再淹没 2 2、连续低压安全注水、连续低压安全注水、连续低压安全注水、连续低压安全注水小破口与大破口失水事故特征的比较(续)小破口与

355、大破口失水事故特征的比较(续)小破口与大破口失水事故特征的比较(续)小破口与大破口失水事故特征的比较(续)4.9 未能紧急停堆的预计瞬变未能紧急停堆的预计瞬变ATWS(T)Anticipated Transient without Scram Anticipated Transient without Trip 未能紧急停堆的预计瞬变未能紧急停堆的预计瞬变未能紧急停堆的预计瞬变未能紧急停堆的预计瞬变在在在在这这这这些些些些瞬瞬瞬瞬变变变变中中中中,虽虽虽虽然然然然一一一一回回回回路路路路参参参参数数数数超超超超过过过过了了了了保保保保护护护护定定定定值值值值,但但但但控控控控制制制制棒棒棒棒组

356、组组组件件件件未未未未插插插插入入入入堆堆堆堆芯芯芯芯。在在在在发发发发生生生生预预预预计计计计运运运运行行行行瞬瞬瞬瞬变变变变而而而而要要要要求求求求停停停停堆堆堆堆时时时时,由由由由于于于于非非非非特特特特定定定定的的的的电电电电气气气气或或或或机机机机械械械械方方方方面面面面的的的的共共共共模模模模失失失失效效效效,而而而而使使使使控控控控制制制制棒棒棒棒不能插入堆芯不能插入堆芯不能插入堆芯不能插入堆芯。 发生概率发生概率发生概率发生概率紧急停堆发生故障概率紧急停堆发生故障概率紧急停堆发生故障概率紧急停堆发生故障概率和和和和瞬态发生概率瞬态发生概率瞬态发生概率瞬态发生概率之积。之积。之积

357、。之积。 可能导致比较严重后果的主要有:可能导致比较严重后果的主要有:可能导致比较严重后果的主要有:可能导致比较严重后果的主要有:失失失失去去去去主主主主给给给给水水水水、汽汽汽汽机机机机停停停停机机机机、失失失失去去去去交交交交流流流流电电电电源源源源、凝凝凝凝汽汽汽汽器器器器失失失失去去去去真真真真空空空空、控制棒组件意外抽出、稳压器卸压阀意外开启等。控制棒组件意外抽出、稳压器卸压阀意外开启等。控制棒组件意外抽出、稳压器卸压阀意外开启等。控制棒组件意外抽出、稳压器卸压阀意外开启等。ATWSATWS的发展的发展的发展的发展 这这这这个个个个概概概概念念念念是是是是6060年年年年代代代代末末

358、末末美美美美国国国国反反反反应应应应堆堆堆堆保保保保障障障障咨咨咨咨询询询询委委委委员员员员会会会会提提提提出出出出的的的的,当当当当时时时时的的的的主主主主要要要要问问问问题题题题是是是是保保保保证证证证控控控控制制制制系系系系统统统统和和和和保保保保护护护护系系系系统统统统的的的的分分分分立立立立性性性性。若若若若反反反反应应应应堆堆堆堆的的的的控控控控制制制制和和和和保保保保护护护护功功功功能能能能不不不不能能能能完完完完全全全全分分分分立立立立,则则则则控控控控制制制制系系系系统统统统的的的的故故故故障障障障将将将将会会会会削削削削弱弱弱弱保保保保护护护护系系系系统统统统对对对对于于于

359、于要要要要求求求求停停停停堆堆堆堆的的的的瞬瞬瞬瞬态态态态的响应能力的响应能力的响应能力的响应能力。 随着这个问题的解决,未能紧急停堆的预计瞬变的概念逐渐有了变化随着这个问题的解决,未能紧急停堆的预计瞬变的概念逐渐有了变化随着这个问题的解决,未能紧急停堆的预计瞬变的概念逐渐有了变化随着这个问题的解决,未能紧急停堆的预计瞬变的概念逐渐有了变化 7070年代得到进一步重视,年代得到进一步重视,年代得到进一步重视,年代得到进一步重视,19731973年年年年NRCNRC认为应该在安全分析中予以考虑;认为应该在安全分析中予以考虑;认为应该在安全分析中予以考虑;认为应该在安全分析中予以考虑; 19771

360、977年年年年,美美美美国国国国西西西西屋屋屋屋公公公公司司司司建建建建议议议议在在在在发发发发生生生生该该该该事事事事故故故故时时时时要要要要区区区区分分分分有有有有汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机停停停停机机机机和和和和要要要要启启启启动辅助给水系统的不同情况。动辅助给水系统的不同情况。动辅助给水系统的不同情况。动辅助给水系统的不同情况。 19781978年年年年,NRCNRC要要要要求求求求核核核核电电电电厂厂厂厂执执执执照照照照申申申申请请请请者者者者在在在在安安安安全全全全分分分分析析析析报报报报告告告告中中中中分分分分析析析析未未未未紧紧紧紧急急急急停停停停堆堆堆堆的的的的预预预预计计计计

361、瞬瞬瞬瞬变变变变事事事事故故故故,而而而而且且且且要要要要求求求求增增增增加加加加未未未未紧紧紧紧急急急急停停停停堆堆堆堆的的的的预预预预计计计计瞬瞬瞬瞬变变变变缓缓缓缓解解解解线线线线路路路路,确确确确保保保保在发生该事故时,汽轮机停机和辅助给水自动投入。在发生该事故时,汽轮机停机和辅助给水自动投入。在发生该事故时,汽轮机停机和辅助给水自动投入。在发生该事故时,汽轮机停机和辅助给水自动投入。 19831983年美国年美国年美国年美国SalemSalem核电厂连续发生两起未能紧急停堆的预计瞬变。核电厂连续发生两起未能紧急停堆的预计瞬变。核电厂连续发生两起未能紧急停堆的预计瞬变。核电厂连续发生两

362、起未能紧急停堆的预计瞬变。各国研究的较一致结论各国研究的较一致结论各国研究的较一致结论各国研究的较一致结论 只只只只要要要要加加加加装装装装一一一一条条条条从从从从探探探探头头头头输输输输出出出出开开开开始始始始直直直直至至至至动动动动作作作作部部部部件件件件的的的的独独独独立立立立触触触触发发发发辅辅辅辅助助助助给给给给水水水水投投投投入入入入和和和和汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机停停停停机机机机的的的的逻逻逻逻辑辑辑辑系系系系统统统统(未未未未能能能能紧紧紧紧急急急急停停停停堆堆堆堆的的的的预预预预计计计计瞬瞬瞬瞬变变变变缓缓缓缓解解解解线线线线路路路路AMSACAMSAC),未未未未能能能能紧

363、紧紧紧急急急急停停停停堆的预计瞬变之后果是可以接受的。堆的预计瞬变之后果是可以接受的。堆的预计瞬变之后果是可以接受的。堆的预计瞬变之后果是可以接受的。 监监监监督督督督停停停停堆堆堆堆或或或或辅辅辅辅以以以以手手手手动动动动仍仍仍仍是是是是操操操操纵纵纵纵员员员员进进进进入入入入应应应应急急急急状状状状态态态态的的的的第第第第一一一一个个个个行行行行动动动动;若若若若手手手手动动动动停停停停堆堆堆堆失失失失效效效效,则则则则手手手手动动动动注注注注硼硼硼硼可可可可以以以以确确确确保保保保实实实实现现现现化学控制停堆。化学控制停堆。化学控制停堆。化学控制停堆。预预预预 防防防防 措措措措 施施施

364、施 大大大大亚亚亚亚湾湾湾湾核核核核电电电电站站站站专专专专门门门门设设设设置置置置了了了了缓缓缓缓解解解解系系系系统统统统(SGSG低低低低流流流流量量量量触触触触发发发发启启启启动动动动,三三三三取取取取二二二二逻辑):逻辑):逻辑):逻辑): 辅助给水泵启动;辅助给水泵启动;辅助给水泵启动;辅助给水泵启动; 辅助给水阀打开;辅助给水阀打开;辅助给水阀打开;辅助给水阀打开; 汽轮机速关;汽轮机速关;汽轮机速关;汽轮机速关; 向凝汽器的蒸汽排放阀锁住;向凝汽器的蒸汽排放阀锁住;向凝汽器的蒸汽排放阀锁住;向凝汽器的蒸汽排放阀锁住; 紧急停堆。紧急停堆。紧急停堆。紧急停堆。分分分分 类类类类 第

365、一类:第一类:第一类:第一类:由丧失一次侧热量排出能力引起的事件由丧失一次侧热量排出能力引起的事件由丧失一次侧热量排出能力引起的事件由丧失一次侧热量排出能力引起的事件 部分丧失流量部分丧失流量部分丧失流量部分丧失流量 丧失外电源丧失外电源丧失外电源丧失外电源 反应堆冷却机系统的偶然降压反应堆冷却机系统的偶然降压反应堆冷却机系统的偶然降压反应堆冷却机系统的偶然降压 第二类:第二类:第二类:第二类:由反应性骤增而引起的事件由反应性骤增而引起的事件由反应性骤增而引起的事件由反应性骤增而引起的事件 控制棒抽出控制棒抽出控制棒抽出控制棒抽出 不可控的硼稀释不可控的硼稀释不可控的硼稀释不可控的硼稀释 第三

366、类:第三类:第三类:第三类:由丧失二次侧热阱而引起的事件由丧失二次侧热阱而引起的事件由丧失二次侧热阱而引起的事件由丧失二次侧热阱而引起的事件 失去给水失去给水失去给水失去给水 丧失负荷丧失负荷丧失负荷丧失负荷稳压器卸压阀和安全阀限制压力上升稳压器卸压阀和安全阀限制压力上升稳压器卸压阀和安全阀限制压力上升稳压器卸压阀和安全阀限制压力上升 大大大大多多多多数数数数未未未未紧紧紧紧急急急急停停停停堆堆堆堆的的的的预预预预计计计计瞬瞬瞬瞬变变变变事事事事件件件件导导导导致致致致在在在在反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂系系系系统统统统中中中中产产产产生生生生的的的的热热热热量量量量的的的

367、的速速速速率率率率快快快快于于于于它它它它能能能能从从从从二二二二回回回回路路路路系系系系统统统统中中中中排排排排出出出出的的的的热热热热量量量量的的的的速速速速率率率率。这这这这将将将将引引引引起起起起反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂系系系系统统统统的的的的升升升升温温温温并并并并有有有有水膨胀进入稳压器水膨胀进入稳压器水膨胀进入稳压器水膨胀进入稳压器;又;又;又;又导致压力瞬变导致压力瞬变导致压力瞬变导致压力瞬变。 反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂系系系系统统统统压压压压力力力力升升升升高高高高正正正正是是是是大大大大多多多多数数数数预预预预计计计计瞬瞬瞬瞬

368、变变变变事事事事件件件件的的的的限制参数限制参数限制参数限制参数。 缓缓缓缓解解解解未未未未紧紧紧紧急急急急停停停停堆堆堆堆的的的的预预预预计计计计瞬瞬瞬瞬变变变变事事事事件件件件后后后后果果果果的的的的最最最最重重重重要要要要的的的的特特特特点点点点之之之之一是:一是:一是:一是:靠稳压器卸压阀和安全阀限制压力上升的能力靠稳压器卸压阀和安全阀限制压力上升的能力靠稳压器卸压阀和安全阀限制压力上升的能力靠稳压器卸压阀和安全阀限制压力上升的能力。ATWS - ATWS - 失去主给水现象失去主给水现象失去主给水现象失去主给水现象 瞬变之初瞬变之初瞬变之初瞬变之初: 失去主给水,失去主给水,失去主给

369、水,失去主给水,SGSG水位下降;水位下降;水位下降;水位下降; 一回路温度基本不变(因为传热效率没有明显下降)。一回路温度基本不变(因为传热效率没有明显下降)。一回路温度基本不变(因为传热效率没有明显下降)。一回路温度基本不变(因为传热效率没有明显下降)。 汽机脱扣后汽机脱扣后汽机脱扣后汽机脱扣后: 蒸汽流量下降蒸汽流量下降蒸汽流量下降蒸汽流量下降,SGSG所吸收的功率下降所吸收的功率下降所吸收的功率下降所吸收的功率下降 SGSG出口一回路水温上出口一回路水温上出口一回路水温上出口一回路水温上升升升升 堆芯(入)出口水温上升堆芯(入)出口水温上升堆芯(入)出口水温上升堆芯(入)出口水温上升

370、压力上升;压力上升;压力上升;压力上升; 负温度系数的影响负温度系数的影响负温度系数的影响负温度系数的影响 核功率下降;核功率下降;核功率下降;核功率下降; 稳压器安全阀打开;稳压器安全阀打开;稳压器安全阀打开;稳压器安全阀打开; SGSG安全阀打开;安全阀打开;安全阀打开;安全阀打开; 会暂时出现一个准稳态。会暂时出现一个准稳态。会暂时出现一个准稳态。会暂时出现一个准稳态。 之后之后之后之后: SGSG水装量不断下降水装量不断下降水装量不断下降水装量不断下降 导出功率突然下降导出功率突然下降导出功率突然下降导出功率突然下降 一回路温度剧烈上一回路温度剧烈上一回路温度剧烈上一回路温度剧烈上升;

371、升;升;升; 堆芯功率急剧下降(堆芯功率急剧下降(堆芯功率急剧下降(堆芯功率急剧下降(8%8%) 一回路压力峰值,稳压器充满水,通过安全阀排出;一回路压力峰值,稳压器充满水,通过安全阀排出;一回路压力峰值,稳压器充满水,通过安全阀排出;一回路压力峰值,稳压器充满水,通过安全阀排出; 温度上升,反应性下降。温度上升,反应性下降。温度上升,反应性下降。温度上升,反应性下降。ATWS - ATWS - 完全失去外电源完全失去外电源完全失去外电源完全失去外电源 主泵和给水泵停运后,主泵和给水泵停运后,主泵和给水泵停运后,主泵和给水泵停运后,一回路流量迅速下降一回路流量迅速下降一回路流量迅速下降一回路流

372、量迅速下降, 堆芯功率通过各环路中建立的堆芯功率通过各环路中建立的堆芯功率通过各环路中建立的堆芯功率通过各环路中建立的自然循环自然循环自然循环自然循环导出。导出。导出。导出。 一一一一回回回回路路路路流流流流量量量量降降降降低低低低引引引引起起起起一一一一回回回回路路路路平平平平均均均均温温温温度度度度升升升升高高高高,造造造造成成成成一一一一回回回回路路路路压力上升压力上升压力上升压力上升, 打打打打开开开开稳稳稳稳压压压压器器器器的的的的安安安安全全全全阀阀阀阀可可可可以以以以将将将将一一一一回回回回路路路路压压压压力力力力峰峰峰峰值值值值限限限限制制制制在在在在17.0MPa17.0MP

373、a。ATWS - ATWS - 稳压器卸压阀的意外打开稳压器卸压阀的意外打开稳压器卸压阀的意外打开稳压器卸压阀的意外打开 一回路压力下降;一回路压力下降;一回路压力下降;一回路压力下降; 堆芯顶部达到饱和状态时,压力下降速度减慢;堆芯顶部达到饱和状态时,压力下降速度减慢;堆芯顶部达到饱和状态时,压力下降速度减慢;堆芯顶部达到饱和状态时,压力下降速度减慢; 由于一回路压力降低,使得稳压器的水位上升。由于一回路压力降低,使得稳压器的水位上升。由于一回路压力降低,使得稳压器的水位上升。由于一回路压力降低,使得稳压器的水位上升。例:处理未能紧急停堆的预期瞬变的应急运行规例:处理未能紧急停堆的预期瞬变的

374、应急运行规例:处理未能紧急停堆的预期瞬变的应急运行规例:处理未能紧急停堆的预期瞬变的应急运行规程程程程FRP-S.1FRP-S.1(美国(美国(美国(美国Shearon HarrisShearon Harris核电厂)核电厂)核电厂)核电厂)步步步步 骤骤骤骤指指指指 令令令令相应的应急动作相应的应急动作相应的应急动作相应的应急动作1 1确认反应堆停堆确认反应堆停堆确认反应堆停堆确认反应堆停堆 控制棒到底指示灯控制棒到底指示灯控制棒到底指示灯控制棒到底指示灯亮亮亮亮 停堆及旁路断路器停堆及旁路断路器停堆及旁路断路器停堆及旁路断路器断开断开断开断开 棒位指示器棒位指示器棒位指示器棒位指示器零零零

375、零 核功率(通量)核功率(通量)核功率(通量)核功率(通量)下降下降下降下降若未停堆,则手动停堆若未停堆,则手动停堆若未停堆,则手动停堆若未停堆,则手动停堆若仍未停堆,则手动插棒若仍未停堆,则手动插棒若仍未停堆,则手动插棒若仍未停堆,则手动插棒2 2确认汽轮机停机确认汽轮机停机确认汽轮机停机确认汽轮机停机所有截至阀所有截至阀所有截至阀所有截至阀关闭关闭关闭关闭若未停机,则手动停机若未停机,则手动停机若未停机,则手动停机若未停机,则手动停机若仍未停机,则手动快速降若仍未停机,则手动快速降若仍未停机,则手动快速降若仍未停机,则手动快速降负荷负荷负荷负荷若不能快速降负荷,则关闭若不能快速降负荷,则关

376、闭若不能快速降负荷,则关闭若不能快速降负荷,则关闭诸诸诸诸MSIVMSIV及其旁路阀及其旁路阀及其旁路阀及其旁路阀3 3检查辅助给水泵运行情况检查辅助给水泵运行情况检查辅助给水泵运行情况检查辅助给水泵运行情况电动驱动电动驱动电动驱动电动驱动AFWAFW泵泵泵泵运行运行运行运行汽轮机驱动汽轮机驱动汽轮机驱动汽轮机驱动AFWAFW泵泵泵泵运行运行运行运行若未运行,手动启动若未运行,手动启动若未运行,手动启动若未运行,手动启动若未运行,手动打开供气阀若未运行,手动打开供气阀若未运行,手动打开供气阀若未运行,手动打开供气阀步步步步 骤骤骤骤指指指指 令令令令相应的应急动作相应的应急动作相应的应急动作相

377、应的应急动作4 4应急加硼应急加硼应急加硼应急加硼(略)(略)(略)(略)5 5检查下列停闭是否实现检查下列停闭是否实现检查下列停闭是否实现检查下列停闭是否实现 A. A. 反应堆停堆反应堆停堆反应堆停堆反应堆停堆 B. B. 汽轮机停机汽轮机停机汽轮机停机汽轮机停机若未停堆,派操作员就地停堆若未停堆,派操作员就地停堆若未停堆,派操作员就地停堆若未停堆,派操作员就地停堆若未停机,派操作员就地停机若未停机,派操作员就地停机若未停机,派操作员就地停机若未停机,派操作员就地停机6 6确认确认确认确认AFWAFW流量流量流量流量- -大于大于大于大于3028.3L/min3028.3L/min否则,启

378、动否则,启动否则,启动否则,启动AFWAFW泵,调整阀门泵,调整阀门泵,调整阀门泵,调整阀门7 7确认所有稀释通道确认所有稀释通道确认所有稀释通道确认所有稀释通道隔离隔离隔离隔离否则,手动隔离稀释通道否则,手动隔离稀释通道否则,手动隔离稀释通道否则,手动隔离稀释通道8 8检检检检查查查查RCSRCS不不不不可可可可控控控控冷冷冷冷却却却却而而而而引引引引入入入入的的的的正正正正反反反反应性:应性:应性:应性: RCS RCS温度低于温度低于温度低于温度低于260260 C C并在下降;并在下降;并在下降;并在下降; 任任任任一一一一SGSG压压压压力力力力低低低低于于于于5.52MPa5.52

379、MPa并并并并在在在在下降下降下降下降若若若若没没没没有有有有不不不不可可可可控控控控冷冷冷冷却却却却,则则则则转转转转向向向向第第第第1212步步步步步步步步 骤骤骤骤指指指指 令令令令相应的应急动作相应的应急动作相应的应急动作相应的应急动作9 9检查检查检查检查MSIVMSIV和旁路阀和旁路阀和旁路阀和旁路阀关闭关闭关闭关闭若未关闭,则手动关闭阀门若未关闭,则手动关闭阀门若未关闭,则手动关闭阀门若未关闭,则手动关闭阀门1010识别有故障的识别有故障的识别有故障的识别有故障的SGSG检查检查检查检查SGSG压力:压力:压力:压力:任何任何任何任何SGSG不可控地降压不可控地降压不可控地降压不

380、可控地降压任何任何任何任何SGSG已完全失压已完全失压已完全失压已完全失压若无,则转向第若无,则转向第若无,则转向第若无,则转向第1212步步步步1111隔离有故障的隔离有故障的隔离有故障的隔离有故障的SGSG隔离给水隔离给水隔离给水隔离给水隔离通向故障隔离通向故障隔离通向故障隔离通向故障SGSG的的的的SFWSFW检查检查检查检查SGSG的的的的PROVPROV关闭关闭关闭关闭关闭通向汽轮机驱动关闭通向汽轮机驱动关闭通向汽轮机驱动关闭通向汽轮机驱动AFWAFW泵的供汽阀泵的供汽阀泵的供汽阀泵的供汽阀否则,就地隔离到否则,就地隔离到否则,就地隔离到否则,就地隔离到SG PROVSG PROV的

381、气源的气源的气源的气源1212确认堆处于次临界确认堆处于次临界确认堆处于次临界确认堆处于次临界A.A.功率量程通道功率量程通道功率量程通道功率量程通道5%5%B.B.中间量程通道中间量程通道中间量程通道中间量程通道副的启动率副的启动率副的启动率副的启动率注意:在下列情况时停止注硼注意:在下列情况时停止注硼注意:在下列情况时停止注硼注意:在下列情况时停止注硼已获得足够的停堆深度已获得足够的停堆深度已获得足够的停堆深度已获得足够的停堆深度对处于次临界且任何不可控地冷却已中止对处于次临界且任何不可控地冷却已中止对处于次临界且任何不可控地冷却已中止对处于次临界且任何不可控地冷却已中止否则,继续注硼。若

382、注硼失效,则否则,继续注硼。若注硼失效,则否则,继续注硼。若注硼失效,则否则,继续注硼。若注硼失效,则允许允许允许允许RCSRCS加热升温。执行其他功能加热升温。执行其他功能加热升温。执行其他功能加热升温。执行其他功能恢复规程的动作,但这些不会冷却恢复规程的动作,但这些不会冷却恢复规程的动作,但这些不会冷却恢复规程的动作,但这些不会冷却降温或向堆芯添加正反应性。一直降温或向堆芯添加正反应性。一直降温或向堆芯添加正反应性。一直降温或向堆芯添加正反应性。一直到堆加硼至次临界后才继续往下进到堆加硼至次临界后才继续往下进到堆加硼至次临界后才继续往下进到堆加硼至次临界后才继续往下进行。行。行。行。1313返回并执行其他规程返回并执行其他规程返回并执行其他规程返回并执行其他规程

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