核反应堆安全分析解析
事故工况:比预计运行事件更严重的工况,包括设计基准事故和严 重事故。
事故管理:在超设计基准事故发展过程中所采取的一系列行动:
防止事件升级为严重事故(预防); 减轻严重事故的后果(缓解); 实现长期稳定的安全状态。
2017年11月8日4时30分
美国标准协会(ANSI)分类法(1970)
2017年11月8日4时30分
稀有事故
一回路系统管道小破裂(SBLOCA); 二回路系统蒸汽管道小破裂; 燃料组件误装载;
满功率运行时抽出一组控制棒组件;
全厂断电SBO(反应堆失去全部强迫流量);
放射性废气、废液的事故释放;
蒸汽发生器单根传热管断裂事故。
2017年11月8日4时30分
2017年11月8日4时30分
No.4
事故分类
我国HAF102的核电厂事故分类
1970年美国标准协会(ANSI)分类
1975年美国核管会(NRC) 《轻水堆核电厂安全分析报告 标准格式和内容》(第二次修订版)规定需分析的47 种电厂事故分类
汽轮机跳闸(截止阀关闭);
凝汽器真空破坏;
MS
同时失去厂内外交流电源(全厂断电 SBO); 失去正常给水流量; 给水管道破裂。
FW
2017年11月8日4时30分
反应堆冷却剂系统流量减少处因事件
冷却剂流量降低
一个或多个反应堆主泵 停止运动; 反应堆主泵轴卡死; 反应堆主泵轴断裂。
反应堆冷却剂系统流量减少;
反应性和功率分布异常; 反应堆冷却剂装量增加; 反应堆冷却剂装量减少; 系统或设备的放射性释放;
未能紧急停堆的预计瞬变(ATWS)。
2017年11月8日4时30分
二回路系统排热增加初因事件
给水系统故障使给水温度降低;
给水系统故障使给水流量增加;
(1)没有明确地考虑作为设计基准事故, 但可为设计基准事故所涵盖的 那些事故工况。 (2)没有造成堆芯明显恶化的超设计基准事故。
2017年11月8日4时30分
几个概念
运行:为实现核动力厂建厂目的而进行的全部活动,包括维修、换 料、在役检查及其它有关活动。 运行状态:正常运行或预计运行事件两类状态的统称。
核反应堆安全分析
安全概念
事故分类 部分事故分析
2017年11月8日4时30分
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No.3
安全概念
人类从事创造物质财富的工业活动或谋求各种利益与方便的同时, 不可避免的会受到来自各种风险的威胁。
核电厂的风险主要来自于事故工况不可控的放射性核素的释放。
核电厂的三个安全目标 总目标:在核电厂建立并维持一套有效的防护措施,以保证工 作人员,社会及环境免遭放射性危害。 辐射防护目标:确保正常运行的核电厂释放的放射性物质辐 照保持合理水平,且事故引起的辐照照射程度得到缓减。 核技术安全目标:有很大把握预防核电厂事故的发生。
极限事故
一回路系统主管道大破裂(LBLOCA); 二回路系统蒸汽管道大破裂; 蒸汽发生器多根传热管断裂; 一台冷却剂泵转子卡死; 燃料操作事故; 弹棒事故。
2017年11月8日4时30分
美国核管会(NRC)分类法
设计基准事故
二回路系统排热增加; 二回路系统排热减少;
给水温度低 给水流量高 蒸汽流量增加
蒸汽压力调节器故障或损坏使蒸汽流 量增加; 误打开蒸汽发生器卸放或安全阀; 安全壳内、外蒸汽管道破损。
MS
FW
2017年11月8日4时30分
二回路系统排热减少初因事件
蒸汽压力调节器故障或损坏使蒸汽流量 减少; 失去外部电负荷;
给水流量降低 蒸汽流量减少
带有偏差的极限运行
燃料元件包壳泄漏;一回路冷却剂放射性水平升高;蒸汽发生 器传热管有泄漏,等。但未超过规定的最大允许值。
运行瞬变
核电厂升温升压、冷却卸压;允许范围内的负荷变化。
2017年11月8日4时30分
中等频率事件(预期运行事件)
堆启动时,控制棒组件不可控地抽出; 满功率运行时,控制棒组件不可控地抽出; 控制棒组件落棒; 硼失控稀释; 部分失去冷却剂流量; 失去正常给水; 给水温度降低; 负荷过分增加; 隔离环路再启动; 甩负荷; 失去外电源; 一回路卸压; 主蒸汽系统卸压; 满功率运行时,安注系统误动作,等。
III. 稀有事故
发生概率10-6~ 10-4 /堆年,即不可能发生; 会释放出大量放射性物质; 设计中必须加以考虑; IV. 极限事故(假想事故/设计基准事故) 专设安全设施必须保证一回路压力边界的完整性。
2017年11月8日4时30分
正常运行和运行瞬态
正常启动、停堆和稳态运行
正常启动、功率运行;热备用;热停堆;冷停堆;换料停堆。
2017年11月8日4时30分
反应性和功率分布异常初因事件
在次临界或低功率时,非可控地抽出控制棒组 反应性增加、 降低 件; 在特定功率水平下非可控地抽出控制棒组件;
控制棒误操作;
启动一条未投入运行的反应堆冷却剂环路或在 不适当的温度下启动一条再循环环路;
I. 正常运行和运行瞬变
出现较频繁; 不会触发保护系统的整定值; 依靠控制系统调节,无需停堆可回到稳定状态。 运行寿期内发生一次或数次偏离正常运行的所有过程, 发生概率10-2 / 堆年; 触发保护系统整定值,迫使停堆,不会造成燃料损坏 II. 中等频率事件(预计运行事件) 或一、二回路超压,可重新投运; 只要保护系统正常运行,不会导致事故工况。 在整个运行寿期内,一般极少发生,发生概率 10-4 310-2 / 堆年; 需投入专设安全设施;
核动力厂在规定的 运行限值和条件范围 内的运行。 在核动力厂运行寿期内预计至少发生一次的偏离正常运行的各种 运行过程;由于设计中已采取相应措施,这类事件不至于引起安全重 要物项的严重损坏,也不至于导致事故工况。
正常运行
预计运行事件
设计基准事故(DBA)
严重事故(SA)
事故管理
严重性超过设计基准事 故并造成堆芯明显恶化的事 故工况。