状态导向与事件导向相结合的二回路管道破裂事故处理规程开发

"华龙一号"采用征兆导向应急运行规程(SEOP)进行事故处理。本文对SEOP中二回路管道破裂事故相关规程进行研究,包括规程开发和支持性验证。在规程的开发过程中,构建了合理的规程框架以及不同事故采用的处理规程,并结合"华龙一号"的设计特征,确定了主要恢复策略以及相关的重要定值。在支持性验证过程中,选取典型二回路管道破裂事故进行论证,结果表明,对所选的工况,SEOP提供的缓解策略能够及时有效地将核电厂引导至预期的安全可控状态。此外,通过对不同类型事故规程进行比较,证明了SEOP在涵盖的事故范围和恢复操作的时效性方面的优势。通过本文的研究,为"华龙一号"二回路管道破裂事故处理规程的开发和验证建立了合理的方法。     

“华龙一号”征兆导向应急事故规程开发

为了弥补事故导向应急事故规程(EOP)和状态导向应急事故规程(SOP)的缺陷,"华龙一号"核电技术将两者优势相结合。借鉴概率安全分析(PSA),通过大量的运行分析支持性计算,形成全新的征兆导向应急事故规程(SEOP)。以主蒸汽管道破裂事故为例,进行了SEOP引导下的典型事故应用研究及其与EOP和SOP的对比。结果表明,SEOP具有迅速直接处理事故以及较强的叠加事故应对能力,事故判断和缓解措施有效、可靠,能够合理调用能动加非能动安全系统应对事故,充分发挥了"华龙一号"安全系统设计优势,进一步提升了"华龙一号"的安全水平。SEOP开发过程所形成的思路、方法、技术体系,可用于同类核电厂的事故应急规程开发,并可为现役核电厂规程的改进提供借鉴。     

“华龙一号”征兆导向应急事故规程开发

In order to compensate for the defects of event-oriented emergency procedure (EOP) and state-oriented emergency procedure (SOP), HPR1000 nuclear power technology takes the advantages of the two operation procedures. Considering probabilistic safety analysis (PSA), a new symptom based emergency operating procedures (SEOP) through a large number of operation analysis supporting calculations is established. As an example, the operator actions during steam line break accident guided by SEOP is studied and compared with EOP and SOP. The results show that SEOP can deal with the accident rapidly and directly and can defend multi-accidents. The accident identification and mitigation measures are reasonable and effective. It can make full use of HPR1000 active and passive safety systems to deal with accidents, give full play to the design advantages of the safety system, and enhance the safety level of HPR1000. The principle, methodology and technique of the development can be used in the procedure development for the similar plant and can be used as a reference to improve the procedures for nuclear power plants in service.     

“华龙一号”征兆导向法事故处理导则定值设置研究

“华龙一号”（HPR1000）机组应用征兆导向法事故规程（SEOP）,在设计上,也采用更先进的征兆导向法事故处理导则。事故导则定值在导则中用于执行事故的诊断,根据定值的设置可以通过手动操作缓解事故后果,并通过定值确认电厂处于安全停堆工况。定值的正确设置是事故处理导则设计的重要内容,保障事故处理策略缓解事故工况的效果。本文针对“华龙一号”征兆导向法事故导则,以裂变功率产生/ATWS响应导则为例,详细介绍了该导则定值的分析过程,包括导则策略分析和导则名义值的确定、安全壳不利工况临界值的确定、导则关键定值的判定、仪表误差考虑的因素以及安全壳不利工况仪表误差对导则的影响分析。本文提出一套完整的确定征兆导向法事故处理导则定值的方法。     

“华龙一号”SEOP事故规程图形化与数字化研究与应用

美国三哩岛核事故前事故运行规程的执行是以事件为导向的;三哩岛核事故以后,世界各有核国家均开始了对以事件为导向的事故运行规程改进和优化。主流的事故运行规程优化方向为以下三种:事件导向事故规程加入“循环监视”理念,状态导向法事故运行规程及征兆导向法事故运行规程。征兆导向法是以事故分析的概率论方法为基础,通过若干安全相关参量作为征兆来监管核电厂安全,能够有效地处理复杂工况和叠加事故,是国际上最先进的事故处理方法[1]。当前国内外征兆导向法事故运行规程格式为两栏式,存在一定的局限性,影响事故规程执行效率。从事故规程格式优化、事故规程画面设计和数字化事故规程开发三个方面入手,形成一套图形化、角色化、数字化的标准华龙机组征兆导向法事故规程。它具有页数精简、逻辑清晰、执行高效、团队分工明确、操作便捷和易于监视等优点。随着我国华龙机组批量化建设,此规程体系具有较大的应用和推广价值。     

二回路耗汽运行对船用堆全部电源丧失事故进程缓解分析

针对船用核动力装置的特点,建立了船用堆一、二回路及控制系统的RELAP5模型,用RELAP5/MOD3.2程序对典型船用堆经济巡航工况下发生全部电源丧失事故进行模拟,分析了4种耗汽工况对事故进程的缓解效果。分析表明：事故后合理的耗汽运行方案能明显延缓事故进程,延缓时间为小时级别;耗汽量越小,二回路设备运行时间越长,二回路热阱持续时间也越长,一回路事故进程越缓慢。但太小的耗汽量会引起事故过程中蒸汽发生器（SG）二次侧水位过高甚至满水,进而威胁二回路设备的正常运行。同时,二回路设备数量众多,不同设备的最低运行汽量也不尽相同,应选择最有用和最低耗汽量的设备耗汽运行。本研究能对实际船用堆事故下的应急处理提供参考。     

状态导向规程引导下的蒸汽发生器给水流量完全丧失事故分析研究

针对岭澳核电站二期蒸汽发生器(SG)给水流量完全丧失事故,采用CATHARE程序模拟计算了在状态导向规程(SOP)引导下的电厂瞬态响应。计算结果表明,在SOP的引导下,瞬态过程中堆芯未裸露,能够保证反应堆的安全。同时,通过该事故的分析以及与事故导向规程(EOP)的比较,展示了SOP规程在该事故工况下的应用情况。     

CARR二回路冷却系统碳钢管道的腐蚀与防护

针对中国先进研究堆(CARR)的特殊性,以静态挂片实验与动态模拟实验相结合,采用挂片失重的方法计算腐蚀速率,着重从Cl-、SO2-4、Mg2+和Ca2+浓缩比,pH值,缓蚀阻垢剂浓度等方面开展了碳钢腐蚀影响因素的分析与研究。结果表明,在CARR二回路中,Cl-、SO2-4、Mg2+和Ca2+的浓缩比为2~3,pH值为8.0~8.5,缓释阻垢剂LJ-301的浓度为0.12g/L左右的水质为最佳状态,经24h浸泡或循环水冲击下,20#碳钢的防腐效果明显。     

AP1000主给水管道断裂事故中PRHR系统冷却能力分析

使用机理性分析程序建立包括主冷却剂系统、专设安全设施及相关二回路管道的AP1000核电厂模型,对AP1000核电厂主给水管道断裂事故进程进行计算分析。着重分析了非能动余热排出（PRHR）系统在主给水管道断裂事故工况中的瞬态响应、热工水力行为及其冷却能力,并针对PRHR系统流道阻力特性的不确定性对冷却能力的影响进行分析。分析结果表明,在主给水管道断裂事故中,PRHR系统的热移出功率最终能够与堆芯的衰变功率相匹配,有能力带走衰变热,保证一回路系统最终处于安全停堆状态,不发生堆芯损伤,当PRHR系统阻力系数增加时,PRHR系统的流量和换热功率会降低,对PRHR系统冷却能力造成影响。     

AP1000小破口失水始发严重事故的源项研究

建立AP1000的事故分析模型,选取小破口失水始发的严重事故,在研究事故进程的基础上,分析计算事故下裂变产物释放和迁移的特性,重点关注惰性气体、挥发性裂变产物和非挥发性裂变产物在核电厂的分布,并选择破口位置、破口尺寸和安全壳泄漏率进行源项敏感性分析.本文分析结果可为严重事故管理和厂外放射性后果评价提供支持.     

示范快堆一回路主管道断裂事故最佳估算分析研究

与安全裕量有关的研究一直是反应堆安全设计与安全分析的重点和难点问题。本文针对池式示范快堆CFR600的设计特点,对主热传输系统中的重要现象进行了分析,并建立了最佳估算模型,基于Wilks方法对CFR600一回路主管道断裂事故进行了不确定性量化计算。最佳估算分析结果表明,CFR600在一回路主管道断裂事故下,包壳最高温度95%/95%上限为851?6 ℃,相较于保守分析结果具有约91?8 ℃裕量,低于包壳破损验收准则。     

Best Estimated and Conservative Analyses for a Feedwater Pipe Break Accident of an Integral Type Reactor

An integral type reactor, which is an innovative design to achieve a high degree of safety, is currently being developed at the Korea Atomic Energy Research Institute. A feedwater pipe break accident is one of the most important accidents regarding the safety of an integral type reactor. A best estimated calculation, a conservative calculation, and a parameter study for a feedwater pipe break have been carried out. The sensitivity analysis in this paper performed is to establish the parameters which greatly affect the feedwater pipe break accident. A power level, an initial system pressure, a moderator reactivity coefficient and a break size are the major parameters which maximize a system pressure. The important function that must operate following a feedwater pipe break accident is an opening of the pilot operated safety relief valves, and an initiation of the passive residual heat removal system. The integral reactor safety systems function properly and thus secure the reactor to a safe condition with respect to the safety parameters.     

华龙一号非能动安全壳冷却系统对严重事故后果影响研究

华龙一号的非能动安全壳冷却系统（PCS）对维持反应堆安全壳完整性有重要作用。现有通用严重事故一体化分析程序不包含模拟PCS的程序模块,对华龙一号堆型的事故分析存在不足。本文将PCS模块与一体化程序耦合,研究严重事故工况下安全壳的瞬态响应特性。计算结果显示：有PCS时安全壳内温度比无PCS时低约20 K;有PCS的压力比无PCS时低约7×104 Pa;有PCS时大空间的蒸汽质量份额比无PCS时约低01。PCS模块与严重事故一体化分析程序耦合,弥补了一体化软件用于华龙一号时在事故分析中存在的不足,对事故分析有重要意义。同时初步论证了PCS能在很大程度上缓解安全壳内的温度和压力,有利于保证安全壳的完整性。     

核电厂大破口失水事故始发严重事故的源项研究

本工作以900MW核电厂为研究对象,利用一体化安全分析程序研究大破口失水事故始发严重事故下惰性气体类、挥发类和非挥发类裂变产物释放、迁移特性及分布状况,在此基础上,计算释入环境的源项。结果表明,几乎所有的惰性气体类放射性核素均释入环境,挥发类放射性核素释入环境的份额为10-3数量级,非挥发类放射性核素释入环境的份额为10-6～10-8数量级。计算所得源项可应用于厂外后果评价。     

压水堆大破口失水事故引发的严重事故研究

采用机理性严重事故最佳估算程序SCDAP/RELAP5/MOD3.2，以美国西屋公司Surry核电站为参考对象，建立了1个典型的3环路压水堆核电站的严重事故分析模型，分别对主回路冷段和热段发生25cm大破口失水事故（LBLOCA）导致的堆芯熔化事故进行研究分析。结果表明，压水堆发生大破口失水事故时，堆芯熔化进程较快，大量堆芯材料熔化并坍塌至下腔室，反应堆压力容器下封头失效较早，且主回路冷段破口比热段破口更为严重。     

工艺管振动应变状态的测试

针对某核反应堆工艺管断裂破坏的原因,进行了堆内动态应力振动形态测试.介绍了堆内应变计的粘贴与防护问题.测试结果表明,工艺管各截面应力随管位和流量的改变而变化.根据同一截面应力与位移的对比关系可推知,动态位移很大,运动轨迹为弓形回旋运动,致使工艺管产生很大的动态变形.这是导致工艺管破坏的主要原因.     

西安脉冲堆大破口失水事故分析

分析了西安脉冲堆大破口失水事故的特点,建立了适用的数学模型,编制了计算程序。结果表明：在大破口失水事故下,部分燃料芯体最高温度将超过设计限值,但不会发生燃料元件熔毁事故。