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对SGTR事故基于征兆的处理策略分析

更新时间:2009-03-28

核电厂设计必须应用纵深防御的概念,必须制定全面适用于正常运行、预计运行事件和事故工况下的运行规程[1-2]。目前国际上通用的事故规程体系包括:事件导向法事故规程、状态导向法事故规程以及征兆导向法事故规程。其中,征兆导向法事故规程体系由于其较好的平衡了单一事故和叠加事故的处理能力,广泛应用于包括AP1000在内的美国及德国等欧洲核电厂,有着良好的运行经验反馈。

电厂正常运行时发生蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故将导致使放射性冷却剂从一回路向二回路系统泄漏,导致二回路系统放射性增加。另外,当由于SGTR而产生的泄漏不能及时终止,破损蒸汽发生器有发生满溢的风险,从而对环境造成严重影响[3-4]

当发生事故时,事故的诊断判断非常重要。核电厂偏离工况后运行规程应为操纵员提供多道诊断、周期性诊断和全面诊断的能力,并通过限制应急运行规程的数目来保证诊断的简明可用性。单纯的事件导向事故响应规程体系很难做到,因此,在三哩岛事故后,国际上逐渐开发出了以征兆为导向的事故响应规程,其思路为在确保安全功能的同时进行诊断,一旦确诊立即转入最佳处理得事故定向对策[5]

由于多根蒸汽发生器传热管破裂事故工况下,其征兆及处理方式与单根传热管破裂类似。本文基于国内某百万千万机组设计,针对单根SGTR事故分析其征兆及后果,提出对其适用的SGTR基于征兆的事故响应处理策略。并结合事故安全分析结论,以及单根SGTR事故最佳估算模型计算结论,评估验证该策略对处理SGTR的有效性和可靠性。

乡村旅游不仅是一种旅游形式,更是保护和更新乡村社会和文化的有利方式[5],需要可持续发展的动力作为支撑。杜江和向萍提出乡村旅游的可持续发展应该同时包括生态、社会、文化以及经济等方面的可持续发展[6]。何景明等以成都发展乡村旅游存在的主要问题为起点,依据乡村旅游的规划顺序提出可持续发展的对策建议,指出乡村旅游可持续发展应该适应市场需求[7]。Doohyun Hwang等学者指出乡村旅游的可持续发展离不开制度层面的保障,也离不开乡村居民和外部开发商之间的良好合作关系[8]。

1 SGTR事故征兆及后果分析

另一方面,如果安注过早的终止,将带来泄漏率不能有效补偿进而导致一回路水装量继续下降,破管蒸汽发生器水位继续上升等后果,最终要求重启安注,这对事故处理是不利的。因此,终止安注准则应能有效避免上述情况的发生。

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图1 SGTR事故直接后果及对应征兆Fig.1 the direct aftereffect of SGTR and the correspond symptom

2 SGTR事故处理措施分析

SGTR事故后,一回路系统冷却剂通过蒸汽发生器传热管破口泄漏进入二次侧,造成反应堆冷却剂装量的损失,且污染了二次侧。由于故障蒸汽发生器破口流量与SG一、二次侧压差成正比,为补充主冷却剂的损失,应尽快终止破管蒸汽发生器泄漏。除确认专设安全系统自动动作外,操纵员需及时采取干预措施,缓解事故后果。

基于征兆的SGTR事故处理策略进程主要干预点有:

●识别并隔离破管蒸汽发生器;

●一回路系统降温以建立过冷度;

而数线上除了0和1这两个数,还有2、3、4等数的存在,这给学生如何确立整体“1”带来了困惑。另外,数线上的小数表示两种意思:一是表示数与数线上的点之间的一一对应,如①号方框所指的点对应的数是0.1;二是一个数与一段有向线段的对应,如0所对应的点到①号方框所对应的点之间的这一段是0.1。学生之前接触的线段模型和面积模型对表示的第一种意思没有经验积累,对表示的第二种意思有经验积累,但因为数线问题中并没有标出有向线段,学生迁移起来有困难。

研究作者及其合作网络是提高文献学术质量、壮大研究领域的核心要素[1]。桂医核心作者网络图如图1所示,共得到节点328个,连线445条。图谱中节点字体大小与作者在该领域发文频次成正比,字体越大表示该作者对领域贡献越大,作者间连线的粗细代表合作关系的紧密程度[2]。

●终止安注并建立正常上充下泄;

●对故障蒸汽发生器继续进行降温降压。

对“物资采购、工程建设、合资合作、油品销售”等对外交易重点领域缺乏有效的监管措施,存在潜在的违规风险隐患;对商业伙伴的合规管理,限于资质审查,对于商业伙伴的合规情况,调查较少,有的项目甚至没有进行合规调查。

下文针对国内某百万千瓦级堆型处理说明其应对SGTR事故的基于征兆的事故处理主要策略。

2.1 识别并隔离破管蒸发器

针对该电厂最佳估算验证基于征兆的SGTR事故处理策略分析序列如表1所示。

第二种,假设想象法。世间许多美好的事物都是通过假设想象来实现的。教师要让儿童通过大胆的假设想象,画出丰富多彩的作品,教师在孩子画的时候,可以一边问这是什么那是什么,一边问一边夸,看情况让孩子加些什么。这样孩子会越画越起劲,画画的胆子就越来越大。儿童大胆地去描绘,就能使其多角度,多层次地思考问题,画出自己的感受,表达自己的内心生活,进而培养他们的创造力。

2.2 一回路系统降温以建立过冷度

由于只要一回路压力高于破管蒸汽发生器二次侧压力,则泄漏就不能终止,因此,需对一回路系统进行降压。

但如果一回路系统温度过高,在对其进行降压的过程存在一回路冷却剂饱和的风险。因此,在确认安注系统动作后,需通过完好蒸汽发生器向凝汽器排汽,或通过大气释放阀排汽等手段对一回路系统快速降温以建立足够的过冷裕度,直至一回路系统温度降至破管蒸汽发生器压力对应的饱和温度以下时,停止一回路系统降温并维持一回路系统温度稳定,以进行对一回路系统的降压。

2.3 一回路系统降压以平衡破口流量并再充稳压器

在一回路系统堆芯出口温度冷却至所要求的温度后,利用稳压器正常喷淋或通过辅助喷淋以及稳压器卸压阀等手段对一回路系统进行降压,以降低破管蒸发器一次侧和二次侧之间的压差,使破口流量逐渐减少。另一方面,由于一回路压力不断下降使得安注流量逐渐上升,稳压器液位逐渐上升。

当一回路系统压力与破管蒸汽发生器压力达到平衡时,稳定一回路系统压力。对于一回路压力要求维持其和破管蒸汽发生器的压力在破管蒸汽发生器大气释放阀整定值以下,以避免其动作。另一方面,由于在一回路和破管蒸汽发生器压力平衡状态下,要通过完好蒸汽发生器导出一回路产生的热量,必须保证一回路压力高于完好蒸汽发生器压力。

2.4 终止安注并建立正常上充下泄

随着一回路系统降压,安注流量将快速上升并再充稳压器。如果安注持续不断向一回路系统提供注入,将不利于更好地控制一回路系统压力,影响破管蒸汽发生器一次侧及二次侧之间的压力平衡,并有造成稳压器的水位不断升高最终导致反应堆冷却剂系统水实体的风险。因此,需要在一定工况下终止安注。

SGTR事故为蒸汽发生器传热管破裂事故,在机组正常运行工况下,由于蒸汽发生器一次侧与二次侧存在压差,因此将导致带放射性的反应堆冷却剂由传热管破口从一回路泄漏至二回路。将导致一回路水装量下降,破管蒸汽发生器水位上升并导致二次侧放射性污染。同时由于蒸汽旁排系统对大气释放,将导致向环境的放射性释放,其后果如图1所示。

由于本模拟计算为尽可能真实的验证征兆导向法SGTR事故处理策略有效性和可靠性,因此在本次计算中不考虑单一故障假设。

结合SGTR事故工况下,终止安注的后果分析,其相关征兆主要有稳压器水位,一回路系统压力以及破管蒸汽发生器二次侧水位等,如图2所示。因此,终止安注准则根据上述分析制定,以避免出现停安注后稳压器排空及反应堆冷却剂饱和等情况。完全终止安注后,通过正常上充下泄补偿新压力平衡下破管蒸汽发生器泄漏率并调节反应堆冷却剂装量。

  

图2 SGTR事故征兆及安注终止条件分析Fig.2 The symptoms of SGTR and the termination criterion of SI

2.5 故障蒸汽发生器降温降压

破管蒸汽发生器一、二次侧压力达到平衡后,反应堆冷却剂通过传热管的泄漏终止,后续将通过破管蒸汽发生器排污管线或排气等方式对破管蒸汽发生器进行降温降压,并将机组带入余热排出系统投运条件,通过余排最终将电站退防至冷停堆。

●一回路系统降压以平衡破口流量并再充稳压器;

3 基于征兆的SGTR事故处理策略符合性计算

对于本文中所述,本文通过最佳估算模型对电厂进行模拟计算,以验证基于征兆的SGTR事故处理策略的有效性和可靠性。

综上所述,本次研究中研究结果表明,超声诊断BIRADS分级3类确诊良恶性肿瘤分别为87%、13%;4~5类良恶性分别为19%、81.0%,BI-RADS分类在乳腺良恶性肿瘤诊断方面差异不具备统计学意义。由此可见,将BIRADS分类应用于乳腺良恶性结节诊断当中,具有良好的临床应用价值,值得在临床应用中推广。

3.1 模拟计算初始工况及假设

本文针对未丧失厂外电的机组满功率工况下,发生一台蒸汽发生器的一根传热管完全双端剪切断裂的事故;

在确认自动动作正确后,基于征兆的诊断规程根据蒸汽发生器二次侧放射性高或水位异常升高指引进入处理SGTR事故规程,识别出破管蒸汽发生器,并完成对其水侧和汽侧的隔离。

一回路压力、稳压器水位及蒸发器水位等计算中所用电厂初始数据均为满功率设计值;

由集中紧性原理[4]可知,弱*收敛于,弱*收敛于(其中:为的Dirac测度;为至多可数集),且若,则,若,则.

事故发生后包括停堆安注等所有自动动作均正确触发动作;

事故发生后触发安注、辅助给水等流量参数满足设计要求;

教师的个人素质与信息化教学能力对于成人教育有效性来说是必须要重视的问题。教师是教育活动的直接参与者、左右者、引导者。教师的个人信息化教育素质,包括信息化软件、硬件设备的使用操作能力都是需要重点强调的培养方向。学校有必要定期开展培训,提升教师的信息化素质。当然教师本身也要形成终身学习意识和终身学习态度,不断摸索信息技术的使用方法。在保障个人能力提升的基础上,展开效果更好的信息化教学活动。

本项目研究将对无人船航线动态规划和自动避障算法优化,实现对无人船船体姿态、任务状态实时控制,实现自动化、全天候、高精度水文监测,实时提取被测数据,借助云计算、大数据对特定时段水文情况进行分析,以供相关部门参考决策。

3.2 事故及操纵员干预序列

当未能及时干预缓解SGTR事故或传热管破口较大时,一回路系统上充流量将不能补偿由破管蒸汽发生器产生的一次侧向二次侧泄漏率,使得一回路水装量不断减少并最终触发安全注入。因此,须及时根据SGTR事故征兆识别并隔离破管蒸汽发生器。根据第1节中相关分析,SGTR事故发生后,将产生一回路水装量下降、二次侧水装量上升以及二次侧放射性升高等后果,对应征兆为稳压器液位下降、破管蒸汽发生器液位上升以及破管蒸汽发生器二次侧放射性升高。由于导则稳压器液位下降的事故种类相对较多,因此,在基于征兆的事故规程中一般根据破管蒸汽发生器液位及放射性征兆判断SGTR事故。

 

表1 事故及操纵员干预序列Table 1 Events and operator’s actions sequence

 

3.3 计算结果

通过最佳估算模型对SGTR事故进行计算分析,相关关键参数趋势如图3所示。

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图3 最佳估算模拟SGTR基于征兆的事故处理策略计算结果Fig.3 the best estimate results of SGTR symptom emergency operation strategy

可见,根据基于征兆的事故处理策略进行SGTR事故处理,破损蒸汽发生器没有发生满溢,一回路压力与故障蒸汽发生器压力达到平衡并终止一回路向破管蒸汽发生器的泄漏。

4 总结

由于基于征兆的事故规程体系自身的技术特点,其针对特征明显的单一事故,其可快速准确的确定应执行处理策略。而对于征兆特点不明晰的叠加事故,该事故规程体系可通过控制稳定机组关键安全功能状态实现对机组状态的控制,以达到事故缓解的目的。

本文通过分析国内某百万千瓦级核电厂蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故的事故征兆及后果,基于征兆的分析确定了其应对SGTR的事故处理策略及应采取的措施。并通过最佳估算模型对基于征兆的SGTR事故处理策略进行模拟计算验证,计算结果显示通过基于征兆的SGTR事故处理策略能有效避免蒸发器满溢,使一回路压力与故障蒸发器压力达到平衡并终止泄漏,事故中反应堆冷却剂系统过冷裕度以及一回路水装量等均满足设计要求,即基于征兆的SGTR事故处理策略能有效应对该事故。

参考文献:

[1] 核动力厂设计安全规定.HAF102[S].北京:国家核安全局,2004.

[2] 核动力厂运行安全规定.HAF103[S].北京:国家核安全局,2004.

[3] 浦胜娣.秦山核电厂蒸汽发生器传热管破裂事故分析[J].原子能科学技术,1993.

[4] Anon.Steam Generator Tube Rupture at R.E.Ginna Nuclear Power Plant.NUREG-0909:[R].US NRC,1982.

[5] 核电厂事故管理大纲.HFBJ0074[S].北京:国家核安全局,1989.

[6] Jung Wondea,Park Jinkyun Daejeon.Operator’s Performance Time of Emergency Procedural Tasks in SGTR Scenario[R].Korea,2011.

 
易珂,高超,苏收
《核科学与工程》 2018年第02期
《核科学与工程》2018年第02期文献

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