核電廠安全課件-第六章核電廠典型事故

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1、6.1各類運(yùn)行工況的安全準(zhǔn)則正常運(yùn)行與運(yùn)行瞬變：燃料不應(yīng)受到損壞；不應(yīng)要求啟動(dòng)任何保護(hù)系統(tǒng)或?qū)ＴO(shè)安全設(shè)施。預(yù)期運(yùn)行事件：燃料不應(yīng)受到損壞；任何一道屏障不應(yīng)受到損壞（屏障本身出故障除外）；采取糾正措施后機(jī)組應(yīng)能重新啟動(dòng)；不應(yīng)發(fā)展成為后果更為嚴(yán)重的事故第6章核電廠典型事故稀有事故：一些燃料元件可能損壞，但其數(shù)量應(yīng)是有限的；一回路和安全殼的完整性不應(yīng)受到影響；不應(yīng)發(fā)展成為更為后果更為嚴(yán)重的事故。極限事故：燃料元件可能有損壞，但數(shù)量應(yīng)有限；一回路、安全殼的功能在專設(shè)安全設(shè)施作用下應(yīng)能保證。6.2三道屏障的完整性燃料棒的完整性（燃料芯塊熔化、沸騰危機(jī)、芯塊-包殼間的相互作用）一回路承壓邊界

2、的完整性安全殼的完整性設(shè)計(jì)和建造核電廠時(shí)所研究的事故與事件可分為兩類：1）以損失一回路或二回路的流體為特征的管道破裂事故。如蒸汽管道破裂事故、給水管道破裂事故、失水事故。2）沒有流體流失的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故。如反應(yīng)性引入事故、一回路流量不正常事故、一回路壓力不正常事故、蒸汽流量不正常事故、蒸汽發(fā)生器給水不正常事故。6.3沒有流體流失的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故6.3.1反應(yīng)性引入事故定義：快慢兩種反應(yīng)性調(diào)節(jié)方式的不正確運(yùn)行所直接引起的事故。包括：反應(yīng)堆次臨界調(diào)節(jié)棒束失控提升（Ⅱ）反應(yīng)堆功率運(yùn)行情況下調(diào)節(jié)棒束失控抽出（Ⅱ）硼酸失控稀釋（Ⅱ）功率運(yùn)行情況下單個(gè)調(diào)節(jié)棒束失控提升（Ⅲ）一個(gè)調(diào)節(jié)棒束彈出（Ⅳ）

3、反應(yīng)性引入事故原因：機(jī)械故障、電氣故障、人因故障后果：（1）DNBR下降，沸騰危機(jī)；（2）燃料元件內(nèi)超功率，燒毀；（3）當(dāng)不均勻時(shí)，更為嚴(yán)重；反應(yīng)性引入事故設(shè)計(jì)保護(hù)方法：設(shè)計(jì)與自動(dòng)保護(hù)措施（1）不能同時(shí)提升3組棒（2）短周期保護(hù)（3）超溫保護(hù)（4）超功率保護(hù)操作注意事項(xiàng)：（1）注意周期變化（2）注意同時(shí)觀察：功率、冷卻劑溫度反應(yīng)性引入事故反應(yīng)性引入機(jī)理超功率瞬變超瞬發(fā)臨界瞬變反應(yīng)堆啟動(dòng)事故反應(yīng)性引入事故定義：反應(yīng)性引入事故是指向堆內(nèi)突然引入一個(gè)意外的正反應(yīng)性，導(dǎo)致反應(yīng)堆功率急劇上升而發(fā)生的事故。這種事故如果發(fā)生在啟動(dòng)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)瞬發(fā)臨界，反應(yīng)堆有失控的危險(xiǎn)；如果發(fā)生在功率運(yùn)行工

4、況下，堆內(nèi)嚴(yán)重過熱，可能造成一回路系統(tǒng)壓力邊界的破壞。反應(yīng)性引入事故調(diào)節(jié)方式的不正確運(yùn)行所直接引起的反應(yīng)性引入事故反應(yīng)性引入機(jī)理反應(yīng)性引入事故按潛在因素可分為：控制棒失控提升（提棒事故）控制棒彈出（彈棒事故）硼酸的失控稀釋反應(yīng)性引入機(jī)理反應(yīng)性引入事故起因提棒事故控制棒不受控抽出連續(xù)引入反應(yīng)性彈棒事故控制棒被破口造成內(nèi)外壓差彈出階躍引入反應(yīng)性硼失控稀釋無硼純水引入一回路反應(yīng)性引入速率受泵的容量、管道大小和純水系統(tǒng)限制控制棒控制系統(tǒng)故障控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)失靈控制棒驅(qū)動(dòng)器密封罩殼破裂誤操作設(shè)備故障控制系統(tǒng)失靈反應(yīng)性引入機(jī)理啟動(dòng)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生瞬發(fā)臨界?反應(yīng)堆失控。功率運(yùn)行時(shí)，堆內(nèi)過熱?壓力邊

5、界破壞。反應(yīng)性引入事故后果反應(yīng)性引入事故保護(hù)方式功率保護(hù)壓力保護(hù)溫度保護(hù)由于壓水堆固有的負(fù)反饋效應(yīng)和設(shè)置多重停堆保護(hù)系統(tǒng)，因此反應(yīng)性引入事故不會(huì)對堆芯造成過份的有害影響，更不會(huì)象原子彈那樣爆炸。超功率瞬變反應(yīng)性引入事故按反應(yīng)性引入速率和大小分為：準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)瞬變超緩發(fā)臨界瞬變超瞬發(fā)臨界瞬變按反應(yīng)性引入方式分為：階躍變化線性變化模型：點(diǎn)堆動(dòng)態(tài)方程超功率瞬變準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)瞬變向堆內(nèi)引入的反應(yīng)性比較緩慢，以至于這個(gè)反應(yīng)性能夠被溫度反饋效應(yīng)和控制棒的自動(dòng)調(diào)節(jié)所補(bǔ)償?shù)乃沧?。?zhǔn)穩(wěn)態(tài)瞬變例：滿功率時(shí)控制棒慢速抽出控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)量反應(yīng)性反饋線性引入：反應(yīng)性引入::,:0)()()(fbciicfbittttrr

6、rrrrrrr&==++=假設(shè)停堆保護(hù)系統(tǒng)尚未動(dòng)作反應(yīng)性反饋由燃料溫度反饋和冷卻劑溫度反饋兩部分組成。超功率瞬變準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)瞬變時(shí)系統(tǒng)響應(yīng)特性功率變化十分緩慢，反應(yīng)堆周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于堆芯時(shí)間常數(shù)，因此堆內(nèi)溫度可以近似地用穩(wěn)態(tài)分布來描述；反應(yīng)性引入速率比較小，所以冷卻劑溫度和功率上升得都不太快，由冷卻劑平均溫度過高保護(hù)觸發(fā)反應(yīng)堆緊急停閉，此時(shí)功率峰值未達(dá)到超功率保護(hù)整定值（118%額定功率）；穩(wěn)壓器壓力和冷卻劑平均溫度的上升幅度較大，最小DNBR下降比較顯著，偏離泡核沸騰的裕量變小。超功率瞬變超緩發(fā)臨界瞬變引入堆內(nèi)的正反應(yīng)性較快，以至反應(yīng)性反饋效應(yīng)和控制系統(tǒng)已不能完全補(bǔ)償，使總的反應(yīng)性大于零

7、，但又不超過的瞬變。超緩發(fā)臨界瞬變例：滿功率時(shí)兩組控制棒失控抽出系統(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。穩(wěn)壓器的壓力和冷卻劑平均溫度變化較小。不足以損壞燃料元件(溫度、壓力變化較小)。超功率瞬變超溫停堆信號超功率保護(hù)停堆信號118%堆功率冷卻劑平均溫度準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)瞬變與超緩發(fā)臨界瞬變的瞬態(tài)響應(yīng)超瞬發(fā)臨界瞬變瞬發(fā)臨界超瞬發(fā)臨界瞬變彈棒事故，極限事故（＋小破口）：反應(yīng)性引入事故合并小LOCA響應(yīng)特性反應(yīng)堆周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于堆芯時(shí)間常數(shù)，堆內(nèi)傳熱近