本發(fā)明屬于事故處理領域,具體涉及一種事件處理和功能控制相結(jié)合的事故處理方法。
背景技術:
目前國內(nèi)核電廠普遍采用事件導向法事故處理技術。該事故處理方法的特點是基于一套定義好的預期事件(通常為設計基準事故)的假設,并且認為這些事件以某一確定論的方式發(fā)展,并遵循一定熱工水力序列。在該事故處理技術中,為了應對核電廠可能發(fā)生的二類、三類、四類工況以及超設計基準事故,從反應堆和電廠系統(tǒng)設計出發(fā),設計了二類瞬態(tài)工況處理規(guī)程I規(guī)程、一二回路破口事故處理規(guī)程A規(guī)程、超設計基準事故處理規(guī)程H規(guī)程。但這些事故規(guī)程不可能包括所有的事件組合,由于設備多重損壞、人因失誤等原因,還會發(fā)生幾率很小的極端情況。盡管設計了狀態(tài)導向的最終堆芯保護規(guī)程U1規(guī)程和安全工程師規(guī)程SPI/SPU,但鑒于U1規(guī)程是以最終堆芯保護為目標,SPI/SPU僅僅是監(jiān)督事件導向規(guī)程執(zhí)行的正確性和有限的組合故障以糾正操作,該事故處理技術仍舊限于事件導向方法,其處理方法本質(zhì)上沒有得到改變。
為了使得事件導向法事故處理技術同時能夠處理多重故障、多重事故,本發(fā)明提出了事故處理和功能控制相結(jié)合的改進方法,即在原事件導向事故處理技術的基礎上,增加基于重要功能進行核電廠安全控制的程序,以完善事故處理技術能夠應對各種事件組合的情況。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術中存在的問題,本發(fā)明提供一種事件處理和功能控制相結(jié)合的事故處理方法,能夠處理各種事件組合的情況,從而將系統(tǒng)或設備維持在安全工況下,避免遭受不當瞬態(tài)。
為達到以上目的,本發(fā)明采用的技術方案是:提供一種事件處理和功能控制相結(jié)合的事故處理方法,包括如下步驟:
(1)在原基于事件的事故處理基礎上,增加重要功能控制程序;
(2)檢查哪些重要功能被突破了,根據(jù)被突破重要功能的重要性及相互之間關系,確定被突破重要功能的優(yōu)先順序;
(3)執(zhí)行與重要功能密切相關或一般相關的系統(tǒng)功能進行事故緩解;
(4)看重要功能是否都返回到正常水平。
進一步,步驟1)中,如果原事件事故處理方法有效,則繼續(xù)執(zhí)行原事件事故處理方法。
進一步,步驟1)中,經(jīng)過對事故現(xiàn)象和特征綜合分析,確定一組事故處理關聯(lián)的重要功能及表征各重要功能的物理參數(shù)。
進一步,步驟3)中,執(zhí)行與重要功能密切相關或一般相關的系統(tǒng)功能進行事故緩解時,還要綜合可能會導致該功能的事故進程信息判斷和特定操作。
進一步,步驟3)中,各重要功能密切相關或一般相關的系統(tǒng)功能的具體運用則基于系統(tǒng)配置及其所執(zhí)行功能確定。
進一步,步驟4)中,如果重要功能都已返回到正常水平,則繼續(xù)采用事件導向法處理事故;如果重要功能部分或全部未返回到正常水平,則返回步驟(2),重復或轉(zhuǎn)向其它重要功能,繼續(xù)檢查,直到將重要功能都帶回正常水平。
更進一步,判斷重要功能是否都返回到正常水平,是以所控制的重要功能的物理參數(shù)是否返回到正常水平為準。
本發(fā)明的有益技術效果在于:
本發(fā)明在原事件事故處理的基礎上,增加基于重要功能控制程序,使在原事件事故處理技術中無法包絡處理的可能發(fā)生的事件組合得到處理,提高了多重事故處理能力;事故處理過程以核電廠安全為基本導向,強化了事故處理的本質(zhì);增強了容忍操縱員失誤的能力,提高了和電廠的安全性。
附圖說明
圖1是事件處理和功能控制相結(jié)合的事故處理方法的流程圖;
圖2是確定重要功能及優(yōu)先順序的流程圖。
具體實施方式
核電廠事故處理的目標是適當采用電廠當前可用手段,將反應堆帶到并維持在安全工況,降低或避免放射性排放,避免堆芯發(fā)生熔化,同時在事故處理過程中保護設備,盡量避免遭受不當瞬態(tài)。由此,本發(fā)明采用事件處理和功能控制相結(jié)合的事故處理方法,能夠巧妙地將事故快速處理和確保反應堆安全(降低放射性排放,避免堆芯發(fā)生熔化)融合在一起。一方面,根據(jù)事故現(xiàn)象特征和電廠系統(tǒng)配置確定了各事件的快速、有效的處理方式(即I規(guī)程、A規(guī)程、H規(guī)程),覆蓋核蒸汽供應系統(tǒng)的一回路溫度控制、一回路壓力控制、穩(wěn)壓器水位控制、蒸汽發(fā)生器水位控制、專設安全設施運行、輔助系統(tǒng)操作等方面;另一方面,設計了一組基于能夠反映電廠安全水平的重要功能,確定當前事故是否得到恰當處理,如果重要功能被突破,則說明當前事故處理有不當?shù)牡胤剑D(zhuǎn)而應用功能控制程序進行有針對性地檢查,采取措施并恢復該重要功能。
下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的描述。
如圖1所示,是本發(fā)明提供的事件處理和功能控制相結(jié)合的事故處理方法,具體步驟如下:
(1)在原事件事故處理基礎上,增加重要功能控制,當發(fā)生事故時,先采用原事件事故處理方法,如果沒有效果,則采用重要功能控制,如果有效,則繼續(xù)執(zhí)行原基于事件的事故處理方法。
需要說明的是,為了確保功能控制能夠在事故處理中確實起到保證電廠重要功能的作用,必須確定一組事故處理關聯(lián)的、合理的重要功能及確定表征各重要功能的物理參數(shù)。這組重要功能應:
——能夠反映核電廠事故后的反應堆系統(tǒng)特征,對其進行的控制才能夠作用于事故過程并產(chǎn)生直接效果;
——能夠由電廠物理量直接表現(xiàn),其安全水平反映為物理參數(shù)數(shù)值的高低;
——作為電廠安全紅線,這組重要功能應與HAF102《核動力廠設計安全規(guī)定》所規(guī)定的基本安全功能——控制反應性、排出熱量和包容放射性物質(zhì)相符合。
(2)檢查哪些重要功能被突破了,根據(jù)被突破重要功能的重要性及相互之間關系,確定重要功能的優(yōu)先順序,如圖2所示。
經(jīng)過對各事故現(xiàn)象和特征的綜合分析,確定采用以下一組具有高包絡性的重要功能作為功能控制對象,從重要到次要依次為:
——次臨界度功能,表征量為:中間量程中子注量率、源量程注量率;
——余熱排出功能,表征量為:堆芯出口溫度、一回路冷卻劑欠飽和度;
——一回路水裝量功能,表征量為:穩(wěn)壓器水位、壓力容器水位;
——蒸汽發(fā)生器水裝量功能,表征量為:蒸汽發(fā)生器水位、給水流量;
——蒸汽發(fā)生器完整性功能,表征量為:蒸汽發(fā)生器二次側(cè)放射性;
——安全殼完整性功能,表征量為:安全殼壓力、安全殼放射性。
一般而言,事故發(fā)生后,核電廠的反應堆保護系統(tǒng)和專設安全設施驅(qū)動系統(tǒng)自動響應,假以針對性操作便可將反應堆控制在安全狀態(tài)。若過程中出現(xiàn)某個功能被突破,則采用相應的功能控制程序?qū)⒅匾δ軒Щ卣K健H欢鹿实陌l(fā)展是多種多樣的,有可能因診斷失誤、設備故障、人員操作失誤等原因?qū)е率鹿蕪碗s化而事故處理不當,而可能會出現(xiàn)有多個重要功能都不滿足的情況。為了應對這種情況,需要根據(jù)重要性和相互關系確定這些功能控制的優(yōu)先順序。在出現(xiàn)多個功能被突破時,按照所確定的重要功能的等級順序,優(yōu)先處理重要的功能。在重要功能被控制后,往往次要的重要功能有時也會同時被恢復,這是功能控制方法輔助事件處理進行核電廠事故處理的有效性的一種特征。
(3)執(zhí)行與重要功能密切相關或一般相關的系統(tǒng)功能進行事故緩解,并且綜合了可能會導致該功能的事故進程信息判斷和特定操作。其中,各重要功能密切相關或一般相關的系統(tǒng)功能的具體運用則基于電廠系統(tǒng)配置及其所執(zhí)行功能確定。
(4)檢查重要功能是否都返回到正常水平,如果重要功能都已返回到正常水平,則繼續(xù)采用事件導向法處理事故;如果部分或全部重要功能未返回到正常水平,則返回步驟(2),重復或轉(zhuǎn)向其它重要功能,繼續(xù)檢查,直到將重要功能帶回正常水平。
另外,功能控制的成功與否,以所要控制的重要功能的物理參數(shù)是否都返回到正常水平為準則。該正常水平對于有的重要功能是一個閾值,對于其他重要功能可能是多個閾值。對于多個閾值的情況,若僅是較輕閾值被超過,則處理中可以加強監(jiān)測,視整個電廠情況來決策是否執(zhí)行該重要功能控制所定義的操作。
下面是具體實施例:
為了確保在事件導向法規(guī)程I、A、H規(guī)程之外有效處理事故,確保在事故工況下核安全法規(guī)所規(guī)定的基本安全功能得到滿足,本發(fā)明方法確定各重要功能的優(yōu)先處理順序從重要到次要依次為:次臨界度功能、余熱排出功能、一回路水裝量功能、蒸汽發(fā)生器水裝量功能、蒸汽發(fā)生器完整性功能、安全殼完整性功能。現(xiàn)對每一重要功能進行一一說明:
事件處理方法中停堆出現(xiàn)異常而且次臨界度功能被突破的事故工況下,輔助以次臨界度功能控制,可以通過再次確認停堆,使用手動、多樣性手動命令、就地等其他插入控制棒方法,緊急注硼等手段(為密切相關的系統(tǒng)功能)使中間量程中子注量率返回正常水平,并且檢查可能產(chǎn)生該問題諸如冷卻過快事故,確保次臨界度功能得到控制,然后返回原事件處理規(guī)程。
對于事件處理方法中余熱排出功能被突破的事故工況,余熱排出功能控制主要內(nèi)容是:基于堆芯出口溫度高、一回路冷卻劑欠飽和度小準則,檢查應急堆芯冷卻系統(tǒng)配置及其流量正確、使用二回路冷卻手段進行降溫降壓,以及進行必要的一回路卸壓,然后返回原事件處理規(guī)程或轉(zhuǎn)向其他功能控制。
對于事件處理方法中一回路水裝量功能被突破的事故工況,一回路水裝量功能控制主要內(nèi)容是,在穩(wěn)壓器水位或壓力容器水位低情況下,加大應急堆芯冷卻系統(tǒng)流量、建立化學容積控制系統(tǒng)上充流量,隔離下泄。然后返回原事件處理規(guī)程或轉(zhuǎn)向其他功能控制。
對于事件處理方法中蒸汽發(fā)生器水裝量功能被突破的事故工況,蒸汽發(fā)生器水裝量功能控制主要內(nèi)容是,基于蒸汽發(fā)生器水位、給水流量,設法恢復蒸汽發(fā)生器給水、隔離蒸汽發(fā)生器排污,必要時進行一回路充排。然后返回原事件處理規(guī)程或轉(zhuǎn)向其他功能控制。
對于事件處理方法中蒸汽發(fā)生器完整性功能被突破的事故工況,蒸汽發(fā)生器完整性功能控制主要內(nèi)容是,基于蒸汽發(fā)生器二次側(cè)放射性情況,采用符合一回路降溫降壓速率要求的冷卻方式,進而采取諸如停止安全注入等措施降低一回路向二回路的放射性物質(zhì)排放。然后返回原事件處理規(guī)程或轉(zhuǎn)向其他功能控制。
對于事件處理方法中安全殼完整性功能被突破的事故工況,安全殼完整性功能控制主要內(nèi)容是,基于安全殼壓力、安全殼放射性參數(shù)變化,確認安全殼隔離、建立安全殼噴淋以導出安全殼熱量,必要時進行安全殼內(nèi)氫氣監(jiān)控或安全殼過濾排放。然后返回原事件處理規(guī)程。
本發(fā)明事件處理和功能控制相結(jié)合的事故處理方法并不限于上述具體實施方式,本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的技術方案得出其他的實施方式,同樣屬于本發(fā)明的技術創(chuàng)新范圍。