【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 并且未能理解控制棒抽出時(shí)發(fā)出的報(bào)警信號(hào) 。 ? 如果反應(yīng)堆 以自動(dòng)控制模式運(yùn)行 ， 幾個(gè)同時(shí)出現(xiàn)的電氣或故障可能使一個(gè)控制棒組件抽出 。 ?? 多個(gè)獨(dú)立的電氣故障或機(jī)械故障同時(shí)發(fā)生； ?? 操縱員未能搞清相應(yīng)的報(bào)警信號(hào) 。 把這些情況組合起來的概率非常低 Ⅲ 需做分析的功率水平及假設(shè) ? 應(yīng)當(dāng) 對(duì) 100%、 60%和 10%額定功率三個(gè)功率水平 分析該瞬變 。 ? 為 使該瞬變開始時(shí) DNB裕度最小 ， 取下列保守的初始工況： ? 假定初始功率分別取 滿功率的 102%、 62%和 12%， 以考慮2%的穩(wěn)態(tài)熱工測(cè)量最大誤差 ； ? 反應(yīng)堆冷卻劑初始平均溫度分別假定為 ?C、 ?C和 ?C， 即 初始功率下的值加上最大的穩(wěn)態(tài)控制范圍和測(cè)量誤差之和 ?C； ? 假定反應(yīng)堆冷卻劑初始?jí)毫?， 即它的 額定值減去最大穩(wěn)態(tài)波動(dòng)和測(cè)量誤差 bar之和 。 功率運(yùn)行下單個(gè)棒束控制組件抽出的反應(yīng)堆保護(hù) ? 探測(cè)方法 ? 棒位指示器； ? 表示一根棒偏離了它所在棒組的燈光信號(hào)和聲響報(bào)警； ? 堆外核測(cè)量通道或堆芯出口熱電偶測(cè)量到不對(duì)稱的功率分布 。 ? 減小事故發(fā)生的設(shè)計(jì)措施 ? 棒束控制組件的控制機(jī)構(gòu)特別是電磁驅(qū)動(dòng)的 夾持機(jī)構(gòu) 都專門設(shè)計(jì)； ? 把棒束控制組件組合成 棒組 ， 將有助于減小假想落棒和抽棒錯(cuò)列事件的發(fā)生 。 準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)瞬變與超緩發(fā)臨界瞬變的瞬態(tài)響應(yīng) 超溫停堆信號(hào) 超功率保護(hù) 停堆信號(hào) 118% 反應(yīng)性引入速率 ?? 超瞬發(fā)臨界瞬變 ?? 引入的反應(yīng)性很大，超過了瞬發(fā)臨界的程度所引起的堆內(nèi)瞬變 。 ? 瞬發(fā)臨界 ? 超瞬發(fā)臨界瞬變 ?? ????彈棒事故 ? 極限事故（＋小破口） 響應(yīng)特性 ? 功率增長(zhǎng) e 倍所需的時(shí)間 遠(yuǎn)小于 堆芯時(shí)間常數(shù)， 堆內(nèi)傳熱近似為絕熱過程 ，大量的熱能積聚在堆芯； ? 產(chǎn)生 功率振蕩現(xiàn)象 ； ? 造成 堆芯功率分布的嚴(yán)重畸變 。 功率振蕩現(xiàn)象 ? 事故開始時(shí) ， 由于功率很低 ， 隨著反應(yīng)性的不斷引入 ， 周期變短 ， 功率上升速率增加 ， 到達(dá)一定程度出現(xiàn) 反應(yīng)性反饋效應(yīng) 且越來越明顯 ， 使反應(yīng)性減小 ， 變?yōu)樨?fù)值時(shí) ， 功率轉(zhuǎn)而下降 ， 于是在某一時(shí)刻出現(xiàn)第一個(gè)功率峰值； ? 由于 緩發(fā)中子的存在 ，使得功率振蕩逐漸衰減 ， 最終達(dá)到一個(gè)平衡值 。 P E 彈棒事故 ? 定義 ? 控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 密封罩殼 （ 耐壓殼 ） 破裂 ， 使全部壓差作用到控制棒驅(qū)動(dòng)軸上 ， 從而引起控制棒迅速?gòu)棾龆研镜氖鹿?。 屬 極限 DBA。 ? 后果 ? 由于快速引入反應(yīng)性 ， 造成堆內(nèi) 核功率激增 ， 使燃料元件發(fā)生很大變化 ， 形成堆芯很大的 功率不均勻 因子 ， 因此會(huì)出現(xiàn)一個(gè)大的局部功率峰值 。 ? 同時(shí) ， 造成疊加 一個(gè)小破口失水事故 ， 從失水事故角度來看 ， 后果并不嚴(yán)重 ， 主要是彈棒造成堆芯功率嚴(yán)重畸變 。 ? 分析對(duì)象 ? 反應(yīng)性引入 極限 DBAIV 事 故 特 點(diǎn) ? 這種事故是 反應(yīng)堆失去冷卻劑 ， 又同時(shí) 向堆芯階躍引入反應(yīng)性 的 兩個(gè)效應(yīng)的綜合 。 – 階躍 引入反應(yīng)性的大小 是彈出棒原先在堆內(nèi)的那一部分的價(jià)值； – 從破口 流失的冷卻劑流量 相當(dāng)于一次回路管道的小破口； – 在安全分析中 ， 要求考慮 不同運(yùn)行狀態(tài) ， 即 不同功率水平下 ， 以及 不同控制棒組合情況 下的瞬態(tài)過程； – 該事故的 極限工況 是 具有最大反應(yīng)性價(jià)值的控制棒從插入極限處彈出 ； – 通常事故發(fā)展非常迅速 ， 低功率 下尤其嚴(yán)重 。 事 故 描 述 ? 開始的短時(shí)間內(nèi) ， 功率激增產(chǎn)生的大部分能量?jī)?chǔ)存在 UO2芯塊內(nèi)部 ， 然后逐漸釋放到系統(tǒng)其它部分 ； ? 燃料中積聚很大的能量 ， 將使 最熱的芯塊熔化 ， 釋放出的氣體在 燃料棒內(nèi)部形成高壓 ， 使 燃料棒瞬時(shí)破裂 。 熱量可迅速地從散落到冷卻劑中的二氧化鈾碎粒傳輸?shù)嚼鋮s劑中； ? 部分冷卻劑中過量的能量積聚和熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能形成的 很強(qiáng)的沖擊波 ， 可能損壞堆芯和一回路系統(tǒng) ， 破壞堆芯的可冷卻性 ； ? 熱量傳遞到元件包殼 ， 可造成 部分包殼發(fā)生 DNB， 可能使包殼達(dá)到脆化溫度 影響其完整性 ； ? 熱量傳遞到冷卻劑 ， 可使冷卻劑系統(tǒng)溫度和壓力上升 ， 形成 一回路壓力高峰 ， 對(duì)壓力邊界造成沖擊 。 設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)性準(zhǔn)則 ?? 彈棒事故 熱點(diǎn)處燃料芯塊比焓不得超過 942kJ/kg， 對(duì)于輻照燃料必須低于 837 kJ/kg。 系統(tǒng)峰值壓力不超過設(shè)計(jì)壓力的 110%。 熱點(diǎn)的包殼溫度低于未氧化包殼開始顯著脆化的溫度 1482?C。 進(jìn)入 DNB的燃料棒數(shù)不超過燃料棒總數(shù)的 10%。 ? 不取 DNBR準(zhǔn)則 ， 而是經(jīng)過對(duì)燃料元件和包殼的仔細(xì)研究 ， 設(shè)計(jì)中 提出更為具體的驗(yàn)收準(zhǔn)則 （ 嚴(yán)于 評(píng)審 準(zhǔn)則 ） 。 預(yù)防措施 ? 核設(shè)計(jì) ? 利用 硼濃度跟蹤燃耗 ，減少停在堆內(nèi)的控制棒數(shù)； ? 負(fù)荷跟蹤運(yùn)行時(shí) 只允許部分控制棒部分地插入堆芯 ，到達(dá)插棒限值附近時(shí)保護(hù)系統(tǒng)將警報(bào)； ? 控制棒位和控制棒反應(yīng)性價(jià)值需仔細(xì)計(jì)算， 選擇的是能限制彈棒事故后果的方案 。 ? 機(jī)械設(shè)計(jì) ? 保證密封罩殼的設(shè)計(jì)及加工的可靠 ，棒束控制組件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外殼破損使它得以從堆芯快速?gòu)棾鍪遣豢赡艿模蛪簹んw為核安全一級(jí)部件 ） ? 280bar的水壓試驗(yàn)； ? 再次試驗(yàn)（ 228bar下做的總體水壓試驗(yàn)）； ? 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力水平不受功率運(yùn)行下預(yù)期系統(tǒng)瞬變的影響（位于反應(yīng)堆本體上方 ）。 分 析 方 法 ? 點(diǎn)堆動(dòng)態(tài)方程已不適用 。 ? 彈棒造成堆芯功率的嚴(yán)重畸變 ， 嚴(yán)格說來需作三維中子時(shí)空動(dòng)力學(xué)分析 ， 并考慮中子學(xué)與熱工水力學(xué)的耦合效應(yīng) 。 ? 實(shí)際上 ， 習(xí)慣用 大型熱工水力系統(tǒng)響應(yīng)程序 與 燃料元件分析程序 。例如 ， – 用一維 CINEMA程序做核功率隨時(shí)間變化的 全堆芯分析 ， 模擬棒的運(yùn)動(dòng)并考慮了軸向功率分布變化下的反饋效應(yīng) 。 – 用 COMBAT程序進(jìn)行 熱點(diǎn)分析 ， 用來確定瞬態(tài)熱工性狀 ， 特別是芯塊和包殼溫度的變化 。 ? 為保證分析的 保守性 ， 必須考慮燃料循環(huán)壽期初 （ BOL） 、 壽期末 （ EOL） 、 零功率和滿功率等各種綜合方案 。 彈棒事故下燃料溫度的熱通道分析結(jié)果 14820C 硼濃度降低的化學(xué)和容積控制系統(tǒng)故障 ? 起因 – 操縱員差錯(cuò)； – 反應(yīng)堆硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)或化容控制系統(tǒng)中有一個(gè)部件故障； – 二回路水通過蒸汽發(fā)生器破裂管子的泄漏 （ 硼和水補(bǔ)給系統(tǒng) /化容控制系統(tǒng)被隔離的情況下 )； – 設(shè)備冷卻水系統(tǒng)的水通過余熱排出系統(tǒng)熱交換器破裂管子的泄漏 （ 硼和水補(bǔ)給系統(tǒng) /化容控制系統(tǒng)被隔離的情況下 )。 硼失控稀釋 事 故 特 征 ? 硼濃度較低的水注入反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)可能引起堆芯反應(yīng)性增加； ? 硼失控稀釋可能潛在的導(dǎo)致 意外臨界 （ 停堆時(shí) ）或 DNB（ 功率運(yùn)行時(shí) ） 。 降低事故概率的措施 ? 機(jī)組正常時(shí) ， 硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)處于 自動(dòng)補(bǔ)給模式 ， 能確保預(yù)定濃度的硼酸溶液供給反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng) 。 – 容積控制箱 低水位信號(hào)觸發(fā)補(bǔ)給系統(tǒng)投入 運(yùn)行 。 – 容積控制箱 高水位信號(hào)使補(bǔ)給系統(tǒng)停止 運(yùn)行 。 ? 管理規(guī)程 – 電站運(yùn)行期間稀釋系統(tǒng)中那些不用的閥門均處于 關(guān)閉和鎖定狀態(tài) ? 自動(dòng)保護(hù)特性 – 在 SG檢查期間和換料期間 ， “ 停堆時(shí)高中子通量 ” 信號(hào)會(huì)向操縱員發(fā)出 稀釋報(bào)警 。 這些報(bào)警在安全殼內(nèi)和控制室內(nèi)都會(huì)給出 。 安全分析報(bào)告中需要分析 以下幾種運(yùn)行模式下的硼失控稀釋 ? 換料和蒸汽發(fā)生器檢查 ? 停堆 – 冷停堆 – 熱停堆 – 從冷停堆向熱停堆過渡 ? 自動(dòng)控制模式和手動(dòng)控制模式下 100%額定功率運(yùn)行 失流事故 (LOFA) Loss Of Flow Accident ? 定義 – 反應(yīng)堆在運(yùn)行中因 主泵動(dòng)力電源 或 機(jī)械故障被迫停轉(zhuǎn) ， 使冷卻劑流量下降 ， 冷卻劑流量與堆功率失配 ， 導(dǎo)致堆芯燃料包殼溫度迅速上升 ， 這種現(xiàn)象稱為 失流事故 （ LOFA） 。 ? 分析的中心問題 – 反應(yīng)堆功率下降是否足夠快 ， 使事故瞬變期間流量和功率的失配不致引起冷卻劑溫度過高 。 ? 發(fā)生部位 – 主泵 ? 后果 – 冷卻劑流量下降 ， 使其溫度和系統(tǒng)壓力 （ 脈沖 ） 上升 ， 包殼溫度也上升 ， 可能發(fā)生 DNB， 導(dǎo)致燃料元件破損 。 LOFA主要起因 ? 反應(yīng)堆冷卻劑強(qiáng)迫流量 部分喪失 （部分失流） ； ? 反應(yīng)堆冷卻劑強(qiáng)迫流量 全部喪失 （全部失流） ； ? 反應(yīng)堆冷卻劑 泵軸卡住 （卡泵事故） ； ? 反應(yīng)堆冷卻劑 泵軸斷裂 （斷軸事故） 。 極限事故 !不取DNBR準(zhǔn)則 。 強(qiáng)迫流量 部分喪失 （部分失流） ? 起因 – 主泵機(jī)械故障； – 主泵電氣故障； – 主泵母線供給一臺(tái)或二臺(tái)泵的電源故障 。 ? 事故描述 如果事故發(fā)生時(shí)反應(yīng)堆正在 功率運(yùn)行 ， 則即時(shí)影響是 冷卻劑溫度迅速升高 ；如果反應(yīng)堆 沒有緊急停堆 ，則溫度升高可能 導(dǎo)致 DNB， 隨之燃料損傷 。 強(qiáng)迫流量 全部喪失 （全部失流） ? 起因 所有反應(yīng)堆冷卻劑泵的電源同時(shí)喪失 。 ? 事故描述 如果事故發(fā)生時(shí)反應(yīng)堆正在 功率運(yùn)行 ， 則其即時(shí)影響是 冷卻劑溫度迅速升高 。 如果反應(yīng)堆 沒有緊急停堆 ， 則溫度升高可能 導(dǎo)致 DNB， 隨之燃料損傷 。 分析大亞灣電廠“反應(yīng)堆冷卻劑強(qiáng)迫流量 部分喪失和全部喪失”事故假設(shè)中采用的值 ? 根據(jù) “使 DNBR最小”原則 選定不確定度的符號(hào)。 初 始 條 件 參 數(shù) 采用的值 功率 (滿功率的％ ) 100% “ +” 2%=102%(*) 反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度 ℃ 310 “+” =(*) 反應(yīng)堆冷卻劑壓力 (bar) 155 “” =(*) 反應(yīng)堆冷卻劑 泵軸卡住 （卡泵事故） ? 依靠 流體慣性 和 自然循環(huán)流量 來導(dǎo)出堆芯熱量。 反應(yīng)堆冷卻劑 泵軸斷裂 （斷軸事故） ? 主泵軸斷裂 ? 除了失去強(qiáng)迫循環(huán)流量外，還有 可能引入反向流量 （更危險(xiǎn)） 保護(hù)動(dòng)作響應(yīng) ? 保護(hù)動(dòng)作響應(yīng) – 停堆 ? 停堆信號(hào) – 廠用母線低電壓 – 廠用母線低頻率 – 反應(yīng)堆冷卻劑泵低轉(zhuǎn)速 – 反應(yīng)堆冷卻劑泵斷路器跳閘 – 反應(yīng)堆冷卻劑環(huán)路低流量 ? 主要影響參數(shù) – 核功率 – 堆芯溫度 ? 保守失效假定 － 主蒸汽旁排失效 － 主泵停機(jī)不觸發(fā)停堆 緩解失流事故的關(guān)鍵因素 ? 主泵惰轉(zhuǎn)特性 （增大主泵惰轉(zhuǎn)流量， 仍有可能 ）； ? 快速停堆功能 （ 改進(jìn)余地已很小 ）； ? 自然循環(huán) 。 ? 失流事故的演變時(shí)間很短 ， 一般只有 幾 s到十幾 s， 操縱員根本無法干預(yù) ， 設(shè)計(jì)必須賦予機(jī)組承受失流事故的能力 。 ? 驗(yàn)收準(zhǔn)則 ： （ 對(duì)強(qiáng)迫流量部分或全部喪失而言 ） DNBR準(zhǔn)則 ； （ 對(duì)屬極限事故的卡泵與斷軸事故而言 ） 類似于彈棒事故 ， 主要是 限定包殼最高溫度不超過鋯合金脆化溫度 1482?C。 流 量 瞬 變 ? 任何一段流道的流體壓降等于該流道的 加速壓降 、 摩擦壓降 和 重位壓降 之和 減去 泵所提供的壓頭 。 對(duì)于 N 個(gè)環(huán)路的反應(yīng)堆 ，根據(jù)克?；舴蚨煽梢詫憺椋? llcNWWPP????? 0環(huán)路壓降堆芯壓降PllllllccccHgzgWKdtdWALPzgWKdtdWALP202222??????????????????????????????????????)(~)(~ 用來近似描述事故瞬變期間由于泵轉(zhuǎn)速下降引起的泵壓頭下降的比例因子 （整個(gè)系統(tǒng) (pr: 堆芯與環(huán)路 ) ）壓降關(guān)系式 0)(2~202???????????????????PprprprHgzgWKdtdWAL ?????? ? ? ? ? ?lcprlcprlcprzzzKNKKALNALAL??????????