核應(yīng)急-吳和喜教學(xué)ppt課件

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1、核電廠核事故應(yīng)急吳和喜東華理工大學(xué)核工院核技術(shù)及應(yīng)用教研室1.1核安全定義：核設(shè)施在其設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行及退役期間為保護(hù)公眾及環(huán)境免受可能的放射性危害所采取的所有措施的總和?！Ｊ氐脑O(shè)計(jì)、可靠的設(shè)備、高質(zhì)量的建造、安裝、調(diào)試和運(yùn)行↓確保核設(shè)施的正常運(yùn)行預(yù)防核事故的發(fā)生限制可能的核事故后果取決于人的行為哲學(xué)思想：只要認(rèn)為核電是危險(xiǎn)的，它才是安全的；如果認(rèn)為核電是安全的，它將是危險(xiǎn)的。所謂安全：就是對潛藏的危害提供一種保護(hù)或防范措施，使被保護(hù)者覺得可信、可靠。工作組織和管理的有效性核電廠風(fēng)險(xiǎn)：放射性物質(zhì)釋放的概率與其輻射后果的乘積。反應(yīng)性控制、控制堆芯冷卻、對裂變產(chǎn)物的屏蔽控制。1.2

2、核電廠縱深防御核電廠穩(wěn)定運(yùn)行時，核燃料內(nèi)發(fā)生鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)，產(chǎn)生許多放射性裂變產(chǎn)物，這些放射性物質(zhì)會不會從核電站中跑出來？1.2核電廠縱深防御4道屏蔽燃料芯塊→98%的核裂變所產(chǎn)生的放射物被滯留在其中燃料包殼→防止放射性進(jìn)入一回路壓力邊界→封閉在壁厚20cm的耐高壓容器中,防止進(jìn)入反應(yīng)堆廠房安全殼→厚1m的鋼筋混泥土，內(nèi)襯6cm厚鋼襯，防止進(jìn)入環(huán)境1.2核電廠縱深防御5層防線第一層防線：精心設(shè)計(jì)、制造、施工，確保核電廠有精良的硬件環(huán)境。建立周密的程序，嚴(yán)格的制度，對核電廠工作人員有高水平的教育和培訓(xùn)，人人注意和關(guān)心安全，有完備的軟件環(huán)境。第二層防線：加強(qiáng)運(yùn)行管理和監(jiān)督，及時正確處理

3、異常情況，排除故障。第三層防線：在嚴(yán)重異常情況下，反應(yīng)堆正常的控制和保護(hù)系統(tǒng)動作，防止設(shè)備故障和人為差錯造成事故。第四層防線：發(fā)生事故情況時，啟用核電廠安全系統(tǒng)包括各外設(shè)安全系統(tǒng)加強(qiáng)事故中的電廠管理，防止事故擴(kuò)大保護(hù)反應(yīng)堆廠房安全殼。第五層防線：萬一發(fā)生極不可能發(fā)生的事故并伴有放射性外泄，啟用場內(nèi)外應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃努力減輕事故對周圍居民和環(huán)境的影響。1.3核電廠安全設(shè)計(jì)“負(fù)反饋”設(shè)計(jì)理念：在功率意外上升時，任何參數(shù)下都能立即自動“負(fù)反饋”，迫使功率回落到安全水平?？刂瓢糇詣酉侣洌寒?dāng)需要緊急停堆時，控制棒不需要外加動力，靠重力就能自動下落。安注：當(dāng)需要緊急向堆芯內(nèi)注入冷卻水時，即使安全

4、注射水泵啟動不了，有一定壓力的安全注射箱也可以向堆芯注水，同時把濃硼酸溶液擠進(jìn)堆內(nèi)，補(bǔ)充控制棒的停堆能力。冷卻劑自動循環(huán)：把蒸汽發(fā)生器布置在反應(yīng)堆堆芯上方，一旦主冷卻泵不起作用，靠密度差和壓力差使一回路水自然循環(huán)，繼續(xù)冷卻堆芯。固有安全性：運(yùn)行過程中不可避免的某些擾動，不用外加控制手段和人為干預(yù)，依據(jù)本身具有的物理特性就能自動調(diào)整來保證安全。1.3核電廠安全設(shè)計(jì)故障安全設(shè)計(jì)蒸汽發(fā)生器內(nèi)水位過高或過低；丟失外電源，控制棒靠自身重力自動下落；……故障安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：核電機(jī)組中重要的安全系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，必須自動將機(jī)組引入到安全狀態(tài)，而非相反。由于閥門大部分為電動，但向反應(yīng)堆補(bǔ)充冷卻水的

5、閥門在掉電時必須固定在“開”的位置；而安全殼隔離閥在掉電時必須固定在“關(guān)”的位置；……確保核電廠安全的主要措施→停止核裂變反應(yīng)↓設(shè)置許多停堆信號設(shè)置許多安全信號1.3核電廠安全設(shè)計(jì)全面留有裕量的事故分析為了確保計(jì)算的準(zhǔn)確性，對于一些重要的假想事故，安全審評單位的專家還要進(jìn)行獨(dú)立的復(fù)核計(jì)算。在核電廠的設(shè)計(jì)中，設(shè)想了近百種可能發(fā)生的事故，包括某些可能的事故疊加。根據(jù)它們發(fā)生的概率和后果的嚴(yán)重程度分成幾類，形成國際上公認(rèn)的事故類別表。對每一個事故或事故組合，都用大型計(jì)算機(jī)程序分析計(jì)算，計(jì)算中還做了留有充分安全裕量的假設(shè)。計(jì)算結(jié)果必須滿足規(guī)定的驗(yàn)收準(zhǔn)則。1.3核電廠安全設(shè)計(jì)多重配置、多樣

6、性和實(shí)體隔離為了防止因火災(zāi)、水淹、停電等引起系統(tǒng)全部同時失效，把冗余的系統(tǒng)或設(shè)備分別安裝在不同的場所，并完全隔離，其供電也相互獨(dú)立，這就叫“實(shí)體隔離”。對安全非常重要的系統(tǒng)或設(shè)備，難保絕對不出故障。為了確保安全，多配置一份或幾份備用的設(shè)備或系統(tǒng)，這就是“多重配置”，也叫“冗余”。為防止多重配置的系統(tǒng)同時出現(xiàn)故障，選用不同工作原理或者不同制造工藝的系統(tǒng)來執(zhí)行同一個安全功能，這就是“多樣性”。1.3核電廠安全設(shè)計(jì)專設(shè)安全設(shè)施人們常用“以防萬一”來形容對安全的重視和所采取措施的可靠，而核電廠的設(shè)計(jì)原則是“以防十萬一”、?“以防百萬一”。而且為出現(xiàn)可能性極小的意外，也采取了周密的措施，這

7、就是專設(shè)安全設(shè)施。如高壓安全注射系統(tǒng)，安全殼噴淋系統(tǒng)，安全殼消氫系統(tǒng)等。假設(shè)一回路有破口，高溫高壓的水向外流出，這時專設(shè)安全設(shè)施就投入工作。首先由高壓安全注射泵向堆內(nèi)注水，防止堆內(nèi)“燒干”；壓力降低后，安全注射箱和低壓安全注射泵投入，繼續(xù)向堆內(nèi)注水冷卻；與此同時，安全殼所有與外界的通道全部自動隔離；安全殼頂部的噴淋系統(tǒng)自動噴淋冷水，降低安全殼內(nèi)的溫度和壓力，同時除去裂變產(chǎn)物碘；消氫系統(tǒng)投入工作，除去金屬與水反應(yīng)產(chǎn)生的可能引起爆炸的氫氣。1.3核電廠安全設(shè)計(jì)對付各種嚴(yán)重自然災(zāi)害在核