CPR1000核电机组各类安注控制研究

CPR1000核电机组各类安注控制研究

陈明涛

阳江核电有限公司 培训部 广东省 阳江市

摘要：本文针对阳江核电厂事故规程中各类安注的控制做了简要介绍，分别对三类安注适用的情况、控制的风险以及控制的关键点进行了分析，对事故过程中安注的控制有一定的指导意义。

关键词：安注；风险；关键点

1.引言

安注主要有以下几种功能：用来向一回路补水，以重新建立稳压器水位；重新淹没并冷却堆芯，限制燃料元件温度的上升；补偿由于一回路冷却剂连续过冷而引起的正反应性，防止堆芯重返临界；在再循环注入阶段，低压安注泵从安全壳地坑吸水，安注在安全壳外的管段成为第三道屏障的一部分。本文主要分析了事故过程中遇到的各类安注，根据事故SOP规程的理解，明确了不同类型的安注控制要点，对事故过程中安注的控制有一定的指导意义。

2.安注的信号和事故中的分类

2.1安注信号主要有以下几点：

a、稳压器压力低；b、两台蒸汽发生器蒸汽流量高且蒸汽管道压力低；c、两台蒸汽发生器蒸汽流量高且一回路平均温度低低；d、主蒸汽管道间压差高；e、安全壳压力高2；f、手动启动。

2.2安注在事故中主要分为以下三类

1)误安注：安注的启动和前期运行是不符合机组控制需求的；

2)多余安注：安注的启动和前期运行是符合机组控制需求的，但是安注运行到一定时间后，其存在不利于机组的控制；

3)有用安注：安注对机组控制而言是必须的，需要采取一切手段保证它的有效性。

3.误安注的适用情况和控制

误安注事故的主要风险在于，因为并不存在一回路失水或者收缩（即使主蒸汽隔离阀下游破口，随着主蒸汽阀的自动隔离动作冷却效应也很快失去了）如果安注停运不及时，稳压器水位将快速上涨直至满水位；进一步甚至造成稳压器安全阀的开启；更加严重的情况是，因为稳压器安全阀长期带水排放有发生卡座的风险，一旦发生将造成人为将“误安注”演变为“一回路破口事故”，使事故后果趋于复杂化。触发误安注的情况主要由以下几点：1、误发信号造成安注；2、人为误操作造成安注；3、稳压器喷淋阀卡在开启位置无法关闭；4、主蒸汽隔离阀门下游蒸汽管道破口。

3.1控制关键点

这类事故的控制，作为操纵员控制的目标是：避免稳压器满水，尤其是避免稳压器安全阀多次开启。显然，这类事故控制的关键字就是“快”——“快速确认、快速恢复”。

4.多余安注的适用情况和控制

多余安注主要有以下几种情况：a、一回路小破口；b、蒸汽发生器传热管破裂；c、蒸汽管线破口事故（未达到剪切断裂，安全壳外）；d、蒸汽管线或给水管线破口事故（未达到剪切断裂，安全壳内）。

不同的事故其控制的主要风险是不同的;

一回路破口：一回路冷却剂损失过多，向安全壳内的泄漏过多，威胁第三道屏障的完整性；

二回路破口：安注向一回路过量注入，造成稳压器满水，甚至造成稳压器安全阀开启以及由此带来事故恶化；

蒸汽发生器传热管破裂：1、安注控制不及时，造成一回路向二回路的过量排放，从而加剧对二回路及环境的污染；2、如果故障蒸汽发生器压力控制不力，将造成故障蒸发器被灌满，安全阀带水排放；3、如果安全阀不回座，将形成蒸汽管道破口，事故恶化；4、如果安注控制不力，一回路压力小于二回路压力，将造成对一回路水的反向稀释。

4.控制关键点

控制的关键点共有4个步骤：

1、停运第一台高压安注泵：减少安注注入流量；2、隔离浓硼罐；3、转正常上充下泄：减少注水流量，增加排除流量；4投运冷端安注旁路运行：增加注水流量。

5.有用安注的适用情况和控制

有用安注主要有以下几种情况：1、一回路大破口；2、蒸汽管道剪切断裂；3、失去全部给水。

有用安注控制的风险：既然称之为“有用安注”，说明安注对机组控制而言是必须的，不仅不能停运，还需要采取一切手段保证它（安注）的有效性。

5.1一回路大破口事故

这种最严重降级可能是冷端安注失效引起的。对于冷端破口来说，我们采用冷热端同时注入的方法。安注动作7 小时后，通过手动操作将安注转到冷热端同时再循环注入阶段，冷热端注入流量的分配：以热端注入为主，冷端注入为辅。

5.2蒸汽管道剪切断裂

对于这类事故在SOP规程中目标就是降压，因为压力高而温度较低，对压力容器的完整性有潜在风险。优先的行动是稳定一回路温度，避免所有的冷却，停止升压源：高压安注和通过BIT旁路的高压安注。

5.3失去全部给水

对于这类事故在事故规程中的应对措施主要有以下几点：1、停运主泵和稳压器加热器限制一回路功率的产生；2、尝试恢复SG的给水；3、通过手动开启稳压器安全阀人为引入破口来排出热量；4、通过安注流量进行补偿。即“充排模式”。

6.总结

安注控制分为“误安注控制”、“多余安注控制”、“有用安注控制”三个类别。每个类别安注控制的核心思路是：

1) 误安注控制：快速确认、快速恢复；

2) 多余安注控制：及时控制，必要时通过上充流量进行干预；

3) 有用安注控制：熟知手段，严密监视，及时替代，保护堆芯。

参 考 文 献

[1] 周春笋.导向与稳定文件.

[2] 周春笋.一回路运行状态控制.

[3] 肖兵. SOP基础理论基础培训.