李斌
【摘要】本文主要對SGTR事故的應對措施進行分析。在綜述SGTR發(fā)生原因和危害的基礎上,剖析SGTR事故發(fā)生的瞬變特征及操縱員響應,提出預防SGTR的措施,從而保護公眾,保護環(huán)境。
【關鍵詞】蒸汽發(fā)生器傳熱管;SGTR;破裂;放射性異常;操縱員響應
1 SGTR事故產(chǎn)生的原因
SGTR事故作為發(fā)生概率較高的設計基準事故之一,它的主要原因如下:
(1)由于機械加工、焊接、熱處理、脹接加工、組裝不好,使管子承受機械應力和熱應力;
(2)二回路給水水質不好,化學處理方法不當或處理規(guī)范不合適。
(3)一回路水質不合格,含有腐蝕活化劑,致使蒸汽發(fā)生器傳熱管發(fā)生應力腐蝕。
2 SGTR事故危害
由于一回路水具有放射性,發(fā)生SGTR,一、二次側壓差使一回路冷卻劑進入二回路,導致SG二次側放射性水平急劇升高。如果凝汽器不可用時,放射性物質就會通過二次側大氣釋放閥或安全閥直接排入大氣。
3 SGTR事故應對分析
目前,國內(nèi)核電站處理事故的方法主要分為以事件為導向和以征兆為導向。以事件為導向處理方法是指根據(jù)事故引發(fā)的征兆,結合報警來判斷事故類型,針對該類型事故進行處理事故。以征兆為導向處理方法是根據(jù)事故引發(fā)的征兆,針對征兆進行處理,最終保證機組安全。對于SGTR來說,以事件為導向和以征兆為導向處理方法根本上是一致的,都要緩解事故后果,保證安全停堆,確保機組有效冷卻。
4 SGTR事故發(fā)生的瞬變特征
4.1明顯的反應堆冷卻劑系統(tǒng)泄漏
SGTR發(fā)生后,因一回路比二回路壓力高很多,使反應堆冷卻劑通過破口向SG二次側泄露,導致因穩(wěn)壓器液位降低,堆芯上部壓力降低。
4.2SG二次側放射性異常
反應堆冷卻劑漏入二回路,使二回路放射性異常,這是SG傳熱管破裂特有的征狀。一般來說,在新蒸汽管道、SG排污系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)處布置放射性監(jiān)測儀表,發(fā)生SGTR時,相應的通道會發(fā)出報警。
4.3 SG水位異常,汽水失配
反應堆冷卻劑通過破口泄漏到二回路,使SG水位升高偏離正常值,將自動關小給水調(diào)節(jié)閥,會出現(xiàn)泄漏SG的給水流量小于蒸汽流量,即汽水失配,但在泄漏量很小時,汽水失配不明顯,基本上很難發(fā)現(xiàn)差異。
5發(fā)生SGTR操縱員的響應
若發(fā)生SGTR,就相當于第二道屏障失去了完整性。SGTR作為設計基準事故,電站針對SGTR設計了相應的措施,可盡快的遏制SGTR事故的發(fā)展,防止事故擴大,從而有效地冷卻堆芯。在發(fā)生SGTR事故時,操縱員的響應主要分為初始時刻響應和事故處理階段響應這兩個方面。
5.1 初始時刻操縱員響應
若發(fā)生SGTR,一回路壓力遠高于二回路壓力,冷卻劑通過傳熱管破口向SG二次側泄露,導致穩(wěn)壓器液位降低,一回路壓力下降,此時,操縱員應立刻檢查上沖下泄流量差,綜合各箱體液位分析判斷一回路冷卻劑泄漏率,確保上充泵啟動,向一回路補水。
查找泄漏點,查看各監(jiān)測點放射性水平。若出現(xiàn)主蒸汽管線放射性水平超過定值,操縱員可初步判斷發(fā)生SGTR事故,并匯報值長。
5.2事故處理階段操縱員響應
判斷發(fā)生SGTR事故后,操縱員按照事故處理規(guī)程,核實入口條件,進行響應。
操縱員確認反應堆已停堆。反應堆功率迅速降低,確保主冷卻劑泵停運,向一回路注入濃硼水,降低一回路壓力,減小一/二回路壓力差,減小泄漏量,最終直到泄漏量減小到零。
隔離故障SG的給水、排污、供氣管線,防止污染二回路。
通過旁排系統(tǒng)冷卻一回路,安注系統(tǒng)向一回路注硼,恢復一回路水裝量,建立足夠深的停堆硼濃度。
滿足余熱導出系統(tǒng)投入條件時,投入該系統(tǒng),導出堆芯衰變熱,以防止堆芯熔化,反應堆進入長期冷卻階段。
持續(xù)監(jiān)測電站的輻射水平,保護公眾,保護環(huán)境。
6 預防SGTR事故發(fā)生的措施
要預防SGTR發(fā)生,就應從誘發(fā)SGTR事故發(fā)生原因著手,提出相應的應對措施,從根本上避免SGTR事故的發(fā)生。因此,可從以下幾個方面努力:
嚴把質量關。SG傳熱管的機械加工、焊接、熱處理、脹接加工和組裝環(huán)節(jié)要規(guī)范,為預防SGTR事故奠定堅實的基礎。
嚴格控制一回路、二回路的水質。若正常運行時,一回路或二回路的水質發(fā)生惡化時,應及時查明原因,使用恰當?shù)乃瘜W處理方法,防止SG傳熱管發(fā)生應力腐蝕。
做好SG的保養(yǎng)工作。SG的保養(yǎng)工作一般在機組大修期間進行,一定要嚴格履行規(guī)程的步驟,對SG進行濕保養(yǎng)或干保養(yǎng)(視機組停堆情況而定),防止SG傳熱管腐蝕老化。
做好SG的定期檢查,監(jiān)測蒸汽發(fā)生傳熱管的管壁厚度。發(fā)現(xiàn)異常應及時響應處理。
7結束語
本文主要對SGTR事故的應對措施進行分析。在綜述SGTR發(fā)生原因和危害的基礎上,剖析SGTR事故發(fā)生的瞬變特征及操縱員響應,提出預防SGTR的措施,從而保護公眾,保護環(huán)境。
參考文獻
[1] 朱繼淵.核反應堆安全分析.第1版.西安:西安交通大學出版社,2000,2