【正文】 汽輪機(jī)跳閘 (截止閥關(guān)閉 )； ? 凝汽器真空破壞； ? 同時失去廠內(nèi)外交流電源 （ 全廠斷電SBO） ； ? 失去正常給水流量； ? 給水管道破裂 。 失流事故 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)流量減少初因事件 ? 冷卻劑流量降低 ? 在次臨界或低功率時 ， 非可控地抽出控制棒組件； ? 在特定功率水平下非可控地抽出控制棒組件； ? 控制棒誤操作； ? 啟動一條未投入運(yùn)行的反應(yīng)堆冷卻劑環(huán)路或在不適當(dāng)?shù)臏囟认聠右粭l再循環(huán)環(huán)路； ? 化容控制系統(tǒng)故障使冷卻劑中硼濃度降低； ? 在不適當(dāng)?shù)奈慌Z誤裝或操作一組燃料組件； ? 各種控制棒彈出事故； ? 各種落棒事故 。 反應(yīng)堆冷卻劑裝量增加初因事件 ? 意外注入 ? 誤打開穩(wěn)壓器安全閥； ? 貫穿安全殼一回路壓力邊界儀表或其它線路系統(tǒng)的破裂； ? 蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂； ? 反應(yīng)堆冷卻劑壓力邊界內(nèi)各種管道破裂產(chǎn)生的失水事故 。 系統(tǒng)或設(shè)備的放射性釋放初因事件 ? 誤提出控制棒 ATWS ? 失去主給水 ATWS ? 失去電負(fù)荷 ATWS ? 失去交流電源 ATWS ? 凝汽器真空破壞 ATWS ? 汽輪機(jī)跳閘 ATWS ? 主蒸汽管道隔離閥關(guān)閉 ATWS 未停堆＋ xx事件 未能緊急停堆的預(yù)計(jì)瞬變初因事件 Anticipated Transient Without Scram (Trip) 典型例子 ? 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故中有些 極限事故 ， 引起物理過程有特點(diǎn) ， 可作為核電廠事故的典型例子 。 ? 反應(yīng)性引入事故有以下幾種 （ 潛在因素 ） ： － 控制棒失控抽出 （ 提棒事故 ） ； － 控制棒彈出 （ 彈棒事故 ） ； － 冷卻劑中硼的失控稀釋； － 主系統(tǒng)冷卻過速 。 ? 主系統(tǒng)冷卻過速 反應(yīng)性引入事故后果 ? 反應(yīng)性上升引起 熱流密度增加 ， 導(dǎo)致燃料元件溫度和冷卻劑溫度升高 ， 有 導(dǎo)致偏離泡核沸騰 （ DNB） 的危險 ， 若進(jìn)一步導(dǎo)致超功率時 ， 可能引起燃料元件 熔化 。 ? 中子通量對反應(yīng)性連續(xù)引入的響應(yīng)具有如下特征： 很快上升 ， 直到被 負(fù)多普勒系數(shù)的反應(yīng)性反饋效應(yīng) 所終止 。 反應(yīng)性引入事故保護(hù)方式 ? 主要是 限制控制棒調(diào)節(jié)棒組的移動 ， 遵守以下規(guī)定： – 同一分組的控制棒 應(yīng)該同時移動； – 同一組的兩個分組的控制棒間 相對位差不應(yīng)大于 1步； – 各調(diào)節(jié)棒組 應(yīng)該按規(guī)定順序操作； – 相鄰的兩個調(diào)節(jié)棒組間 應(yīng)有最佳的重疊度 （ 小于 100步 ） ； – 對控制棒組件的供電 應(yīng)不可能同時提升其中的三個分組 ， 或當(dāng)提升兩個調(diào)節(jié)棒組的分組時 ， 不可能再提升第三個分組中的一個棒組 。 在超溫或超功率保護(hù)動作前 ， 先閉鎖反應(yīng)堆控制棒提升 ， 并以一定速率逐漸降負(fù)荷 ， 如果反應(yīng)堆狀態(tài)繼續(xù)惡化 ， 則 ?T 保護(hù)啟動 ， 以緊急停堆 。 但是 ， 包殼溫度無法測量 ， 故必須轉(zhuǎn)而研究 包殼燒毀的條件 。 由于 燃料芯部溫度和 DNB無法測量 ， 但可以知道影響它們的其它物理參數(shù) ， 這些參數(shù)可以測量 ， 再通過修正 、 補(bǔ)償和變換 ， 間接確定保護(hù)整定值 ， 實(shí)現(xiàn)保護(hù)目的 。 0???? ?? ?? ? 0eg0fb??????tttttttsdciicfbi??????????保護(hù)系統(tǒng)尚未動作，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)量反應(yīng)性反饋線性引入：反應(yīng)性引入::.,:)()()(?取十萬分?jǐn)?shù)為反應(yīng)性測量單位 ， 用 pcm表示 。 ? 反應(yīng)性引入速率較小 ， 故冷卻劑溫度和功率上升都不太快 ， 由冷卻劑平均溫度過高保護(hù)觸發(fā)反應(yīng)堆緊急停閉 （ 超溫保護(hù)停堆 ） ， 此時 功率峰值未達(dá)到超功率保護(hù)整定值 （ 118%額定功率 ） 。 ? 尚不足以損壞燃料元件 。 系統(tǒng)響應(yīng)特性 ? 超緩發(fā)臨界瞬變功率增長曲線向上彎曲 ， 達(dá)到 118%額定功率 ， 超功率保護(hù)緊急停堆 。 ? 不足以損壞燃料元件 。 ? 事故分析的 保守 初始條件 ： ? 穩(wěn)壓器初始壓力 為其額定值 減去 最大穩(wěn)態(tài)波動和測量誤差 （ 壓力低 ） ； ? 反應(yīng)堆冷卻劑初始平均溫度 為其熱態(tài)零功率的值 加上 最大穩(wěn)態(tài)控制范圍和測量誤差 （ 溫度高 ） ； ? 考查的情況對應(yīng)于 具有最大累積微分價值的兩組棒束的失控抽出 。這一初始低流量使 DNB的初始裕度最小 （ 燃料棒冷卻差 ） 。 這種情況是非常不可能發(fā)生的 ， 因?yàn)榧僭O(shè)： ?? 單個控制棒束位臵指示器故障； ?? 操縱員完全不顧調(diào)節(jié)規(guī)程 ， 并且未能理解控制棒抽出時發(fā)出的報(bào)警信號 。 ?? 多個獨(dú)立的電氣故障或機(jī)械故障同時發(fā)生； ?? 操縱員未能搞清相應(yīng)的報(bào)警信號 。 ? 為 使該瞬變開始時 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)控制范圍和測量誤差之和 ?C； ? 假定反應(yīng)堆冷卻劑初始壓力為 ， 即它的 額定值減去最大穩(wěn)態(tài)波動和測量誤差 bar之和 。 ? 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列事件的發(fā)生 。 ? 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 e 倍所需的時間 遠(yuǎn)小于 堆芯時間常數(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 。 P E 彈棒事故 ? 定義 ? 控制棒驅(qū)動機(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)動軸上 ， 從而引起控制棒迅速彈出堆芯的事故 。 ? 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 ， 因此會出現(xiàn)一個大的局部功率峰值 。 ? 分析對象 ? 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 向堆芯階躍引入反應(yīng)性 的 兩個效應(yīng)的綜合 。 事 故 描 述 ? 開始的短時間內(nèi) ， 功率激增產(chǎn)生的大部分能量儲存在 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 燃料棒瞬時破裂 。 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， 對于輻照燃料必須低于 837 kJ/kg。 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。 ? 不取 DNBR準(zhǔn)則 ， 而是經(jīng)過對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 評審 準(zhǔn)則 ） 。 ? 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)動機(jī)構(gòu)的外殼破損使它得以從堆芯快速彈出是不可能的（耐壓殼體為核安全一級部件 ） ? 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 ）。 ? 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空動力學(xué)分析 ， 并考慮中子學(xué)與熱工水力學(xué)的耦合效應(yīng) 。例如 ， – 用一維 CINEMA程序做核功率隨時間變化的 全堆芯分析 ， 模擬棒的運(yùn)動并考慮了軸向功率分布變化下的反饋效應(yīng) 。 ? 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 。 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 ）或 DNB（ 功率運(yùn)行時 ） 。 – 容積控制箱 低水位信號觸發(fā)補(bǔ)給系統(tǒng)投入 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) ? 自動保護(hù)特性 – 在 SG檢查期間和換料期間 ， “ 停堆時高中子通量 ” 信號會向操縱員發(fā)出 稀釋報(bào)警 。 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 ? 自動控制模式和手動控制模式下 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） 。 ? 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 。 極限事故 !不取DNBR準(zhǔn)則 。 ? 事故描述 如果事故發(fā)生時反應(yīng)堆正在 功率運(yùn)行 ， 則即時影響是 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 。 ? 事故描述 如果事故發(fā)生時反應(yīng)堆正在 功率運(yùn)行 ， 則其即時影響是 冷卻劑溫度迅速升高 。 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。 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） 保護(hù)動作響應(yīng) ? 保護(hù)動作響應(yīng) – 停堆 ? 停堆信號 – 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) 。 ? 驗(yàn)收準(zhǔn)則 ： （ 對強(qiáng)迫流量部分或全部喪失而言 ） DNBR準(zhǔn)則 ； （ 對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。 對于 N 個環(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 （整個系統(tǒng) (pr: 堆芯與環(huán)路 ) ）壓降關(guān)系式 0)(2~202???????????????????PprprprHgzgWKdtdWAL ?????? ? ? ? ? ?lcprlcprlcprzzzKNKKALNALAL??????????????????????????????~1~~12? 如果已知系統(tǒng)各部分的 幾何關(guān)系 、 阻力系數(shù) 、 位臵標(biāo)高 和 事故后慣性壓頭 ， 則可以解出失流事故后的 堆芯瞬態(tài)流量 W(t)。 0)(2~202???????????????????PprprprHgzgWKdtdWAL ????? ? 第二階段 ：在瞬變結(jié)束時 ， 泵的慣性壓頭已消失 ， 冷卻劑完全靠重力壓頭驅(qū)動 ， 即穩(wěn)態(tài) 自然循環(huán) 。 物理意義