核反应堆安全分析资料课件.ppt
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1、核反应堆安全分析*2安全概念安全概念事故分类事故分类部分事故分析部分事故分析*No.3安全概念安全概念l l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,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。不可避免的会受到来自各种风险的威胁。l l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。核电厂的风险主要来自于事故工况不可控的放射性核素的释放。l l核电厂的三个安全目标核电厂的三个安全目标总目标总目标总目标总目标:在核电厂建立并维持一套有效的防护措施,以保证工: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
2、遭放射性危害。作人员,社会及环境免遭放射性危害。辐射防护目标辐射防护目标辐射防护目标辐射防护目标:确保正常运行的核电厂释放的放射性物质辐照: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。保持合理水平,且事故引起的辐照照射程度得到缓减。核技术安全目标核技术安全目标核技术安全目标核技术安全目标:有很大把握预防核电厂事故的发生。:有很大把握预防核电厂事故的发生。*No.4事故分类事故分类l l我国我国我国我国HAF102HAF102HAF102HAF102的核电厂事故分类的核电厂事故分类的核电厂事故分类的核电厂事故分类l l1970197019701970年
3、美国标准协会(年美国标准协会(年美国标准协会(年美国标准协会(ANSIANSIANSIANSI)分类)分类)分类)分类 l l1975197519751975年美国核管会(年美国核管会(年美国核管会(年美国核管会(NRCNRCNRCNRC)轻水堆核电厂安全分析报告标轻水堆核电厂安全分析报告标轻水堆核电厂安全分析报告标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)规定需分析的准格式和内容(第二次修订版)规定需分析的准格式和内容(第二次修订版)规定需分析的准格式和内容(第二次修订版)规定需分析的47474747种种种种典型始发事件典型始发事件典型始发事件典型始发事件*我国我国HAF102H
4、AF102的核电厂事故分类的核电厂事故分类l l正常运行正常运行正常运行正常运行l l预计运行事件预计运行事件预计运行事件预计运行事件l l设计基准事故设计基准事故设计基准事故设计基准事故(DBA)(DBA)(DBA)(DBA)l l严重事故严重事故严重事故严重事故(SA)(SA)(SA)(SA)在核动力厂运行寿期内在核动力厂运行寿期内在核动力厂运行寿期内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预计至少发生一次的偏离正常运行预计至少发生一次的偏离正常运行预计至少发生一次的偏离正常运行的各种的各种的各种的各种运行过程;由于设计中已采取相应措施,这类事件不至于引起安全重运行过程;由于设计
5、中已采取相应措施,这类事件不至于引起安全重运行过程;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。要物项的严重损坏,也不至于导致事故工况。要物项的严重损坏,也不至于导致事故工况。要物项的严重损坏,也不至于导致事故工况。严重性严重性严重性严重性超过设计基准事超过设计基准事超过设计基准事超过设计基准事故故故故并并并并造成堆芯明显恶化造成堆芯明显恶化造成堆芯明显恶化造成堆芯明显恶化的事的事的事的事故工况。故工况。故工况。故工况。核动力厂核动力厂核动力厂核动力厂在规定的在规定的在规定的在规定的运行限
6、值和条件范围运行限值和条件范围运行限值和条件范围运行限值和条件范围内内内内的运行。的运行。的运行。的运行。(1)没有明确地考虑作为设计基准事故,)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但可为设计基准事故所涵盖的那些事故工况。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。)没有造成堆芯明显恶化的超设计基准事故。事故管理*几个概念几个概念l l运运运运行行行行:为为为为实实实实现现现现核核核核动动动动力力力力厂厂厂厂建建建建厂厂厂厂目目目目的的的的而而而而进进进进行行行行的的的的全全全全部部部部活活活活动动动动,包包包包括括括括维维维维修修修修、换换换换料料料料、在
7、役检查在役检查在役检查在役检查及及及及其它有关活动其它有关活动其它有关活动其它有关活动。l l运行状态运行状态运行状态运行状态:正常运行正常运行正常运行正常运行或或或或预计运行事件预计运行事件预计运行事件预计运行事件两类状态的统称。两类状态的统称。两类状态的统称。两类状态的统称。l l事事事事故故故故工工工工况况况况:比比比比预预预预计计计计运运运运行行行行事事事事件件件件更更更更严严严严重重重重的的的的工工工工况况况况,包包包包括括括括设设设设计计计计基基基基准准准准事事事事故故故故和和和和严严严严重事故重事故重事故重事故。l l事故管理事故管理事故管理事故管理:在超设计基准事故发展过程中所
8、采取的一系列行动:在超设计基准事故发展过程中所采取的一系列行动:在超设计基准事故发展过程中所采取的一系列行动: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防止事件升级为严重事故防止事件升级为严重事故防止事件升级为严重事故(预防预防预防预防);减轻严重事故的后果(缓解);减轻严重事故的后果(缓解);减轻严重事故的后果(缓解);减轻严重事故的后果(缓解);实现长期稳定的安全状态。实现长期稳定的安全状态。实现长期稳定的安全状态。实现长期稳定的安全状态。*美国标准协会(美国标准协会(ANSIANSI)分类法()分类法(19701970)I.I.正常运行和运行瞬变正常运行和运行瞬
9、变正常运行和运行瞬变正常运行和运行瞬变II.II.中等频率事件(预计运行事件)中等频率事件(预计运行事件)中等频率事件(预计运行事件)中等频率事件(预计运行事件)III.III.稀有事故稀有事故稀有事故稀有事故IV.IV.极限事故(假想事故极限事故(假想事故极限事故(假想事故极限事故(假想事故/设计基准事故)设计基准事故)设计基准事故)设计基准事故)出现较频繁;出现较频繁;出现较频繁;出现较频繁;不会触发保护系统的整定值;不会触发保护系统的整定值;不会触发保护系统的整定值;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。依靠控制系统调节,无需停堆可回到稳定状态。依靠控制系统
10、调节,无需停堆可回到稳定状态。依靠控制系统调节,无需停堆可回到稳定状态。在整个运行寿期内,一般极少发生,发生概率在整个运行寿期内,一般极少发生,发生概率在整个运行寿期内,一般极少发生,发生概率在整个运行寿期内,一般极少发生,发生概率1010-4-4 3 3 1010-2-2/堆年堆年堆年堆年;需投入需投入需投入需投入专设专设专设专设安全设施;安全设施;安全设施;安全设施;运行寿期内发生一次或数次偏离正常运行的所有过程,运行寿期内发生一次或数次偏离正常运行的所有过程,运行寿期内发生一次或数次偏离正常运行的所有过程,运行寿期内发生一次或数次偏离正常运行的所有过程,发生概率发生概率发生概率发生概率1
11、010-2-2/堆年堆年堆年堆年;触发保护系统整定值触发保护系统整定值触发保护系统整定值触发保护系统整定值,迫使停堆迫使停堆迫使停堆迫使停堆,不会造成燃料损坏,不会造成燃料损坏,不会造成燃料损坏,不会造成燃料损坏或一、二回路超压,可重新投运;或一、二回路超压,可重新投运;或一、二回路超压,可重新投运;或一、二回路超压,可重新投运;只要只要只要只要保护系统保护系统保护系统保护系统正常运行,不会导致事故工况。正常运行,不会导致事故工况。正常运行,不会导致事故工况。正常运行,不会导致事故工况。发生概率发生概率发生概率发生概率1010-6-6 10 10-4-4/堆年堆年堆年堆年,即不可能发生;,即不
12、可能发生;,即不可能发生;,即不可能发生;会释放出大量放射性物质;会释放出大量放射性物质;会释放出大量放射性物质;会释放出大量放射性物质;设计中必须加以考虑;设计中必须加以考虑;设计中必须加以考虑;设计中必须加以考虑;专设安全设施必须保证一回路压力边界的完整性。专设安全设施必须保证一回路压力边界的完整性。专设安全设施必须保证一回路压力边界的完整性。专设安全设施必须保证一回路压力边界的完整性。*正常运行和运行瞬态正常运行和运行瞬态l正常启动、正常启动、正常启动、正常启动、停堆和稳态运行停堆和稳态运行停堆和稳态运行停堆和稳态运行uu正常启动、功率运行;热备用;热停堆;冷停堆;换料停堆。正常启动、功
13、率运行;热备用;热停堆;冷停堆;换料停堆。正常启动、功率运行;热备用;热停堆;冷停堆;换料停堆。正常启动、功率运行;热备用;热停堆;冷停堆;换料停堆。l带有偏差的极限运行带有偏差的极限运行带有偏差的极限运行带有偏差的极限运行uu燃燃燃燃料料料料元元元元件件件件包包包包壳壳壳壳泄泄泄泄漏漏漏漏;一一一一回回回回路路路路冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂放放放放射射射射性性性性水水水水平平平平升升升升高高高高;蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽发发发发生生生生器传热管有泄漏,等。但器传热管有泄漏,等。但器传热管有泄漏,等。但器传热管有泄漏,等。但未超过规定的最大允许值未超过规定的最大允许值未超过规定的最大允许值未超过规定的最
14、大允许值。l 运行瞬变运行瞬变运行瞬变运行瞬变uu核电厂升温升压、冷却卸压;允许范围内的负荷变化。核电厂升温升压、冷却卸压;允许范围内的负荷变化。核电厂升温升压、冷却卸压;允许范围内的负荷变化。核电厂升温升压、冷却卸压;允许范围内的负荷变化。*中等频率事件(预期运行事件)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;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;满功率运行时,控制棒组件不可控地抽出;控制棒组件落棒;控制棒组件落棒;硼失控稀释;硼失控稀释;部分失去冷却剂流量;部分失去冷却剂流量;失去正常给水;失去正常给水;给水温度降低;给水温度降低;负荷
15、过分增加;负荷过分增加;隔离环路再启动;隔离环路再启动;甩负荷;甩负荷;失去外电源;失去外电源;一回路卸压;一回路卸压;主蒸汽系统卸压;主蒸汽系统卸压;满功率运行时,安注系统误动作,等。满功率运行时,安注系统误动作,等。*稀有事故稀有事故稀有事故稀有事故 l l一回路系统管道小破裂(一回路系统管道小破裂(一回路系统管道小破裂(一回路系统管道小破裂(SBLOCASBLOCASBLOCASBLOCA););););l l二回路系统蒸汽管道小破裂;二回路系统蒸汽管道小破裂;二回路系统蒸汽管道小破裂;二回路系统蒸汽管道小破裂;l l燃料组件误装载;燃料组件误装载;燃料组件误装载;燃料组件误装载;l l
16、满功率运行时抽出一组控制棒组件;满功率运行时抽出一组控制棒组件;满功率运行时抽出一组控制棒组件;满功率运行时抽出一组控制棒组件;l l全厂断电全厂断电全厂断电全厂断电SBO(SBO(SBO(SBO(反应堆失去全部强迫流量反应堆失去全部强迫流量反应堆失去全部强迫流量反应堆失去全部强迫流量);l l放射性废气、废液的事故释放;放射性废气、废液的事故释放;放射性废气、废液的事故释放;放射性废气、废液的事故释放;l l蒸汽发生器单根传热管断裂事故。蒸汽发生器单根传热管断裂事故。蒸汽发生器单根传热管断裂事故。蒸汽发生器单根传热管断裂事故。*极限事故极限事故l l 一回路系统主管道大破裂(一回路系统主管道
17、大破裂(一回路系统主管道大破裂(一回路系统主管道大破裂(LBLOCALBLOCA););););l l 二回路系统蒸汽管道大破裂;二回路系统蒸汽管道大破裂;二回路系统蒸汽管道大破裂;二回路系统蒸汽管道大破裂;l l 蒸汽发生器多根传热管断裂;蒸汽发生器多根传热管断裂;蒸汽发生器多根传热管断裂;蒸汽发生器多根传热管断裂;l l 一台冷却剂泵转子卡死;一台冷却剂泵转子卡死;一台冷却剂泵转子卡死;一台冷却剂泵转子卡死;l l 燃料操作事故;燃料操作事故;燃料操作事故;燃料操作事故;l l 弹棒事故。弹棒事故。弹棒事故。弹棒事故。*美国核管会(美国核管会(NRCNRC)分类法)分类法l l二回路系统排
18、热增加;二回路系统排热增加;二回路系统排热增加;二回路系统排热增加;l l二回路系统排热减少;二回路系统排热减少;二回路系统排热减少;二回路系统排热减少;l l反应堆冷却剂系统流量减少;反应堆冷却剂系统流量减少;反应堆冷却剂系统流量减少;反应堆冷却剂系统流量减少;l l反应性和功率分布异常;反应性和功率分布异常;反应性和功率分布异常;反应性和功率分布异常;l l反应堆冷却剂装量增加;反应堆冷却剂装量增加;反应堆冷却剂装量增加;反应堆冷却剂装量增加;l l反应堆冷却剂装量减少;反应堆冷却剂装量减少;反应堆冷却剂装量减少;反应堆冷却剂装量减少;l l系统或设备的放射性释放;系统或设备的放射性释放;
19、系统或设备的放射性释放;系统或设备的放射性释放;l l未能紧急停堆的预计瞬变(未能紧急停堆的预计瞬变(未能紧急停堆的预计瞬变(未能紧急停堆的预计瞬变(ATWSATWS)。)。)。)。设计基准事故设计基准事故*l 给水系统故障使给水温度降低;给水系统故障使给水温度降低;l 给水系统故障使给水流量增加;给水系统故障使给水流量增加;l 蒸蒸汽汽压压力力调调节节器器故故障障或或损损坏坏使使蒸蒸汽汽流流量增加;量增加;l 误打开蒸汽发生器卸放或安全阀;误打开蒸汽发生器卸放或安全阀;l 安全壳内、外蒸汽管道破损。安全壳内、外蒸汽管道破损。给水温度低给水温度低给水流量高给水流量高蒸汽流量增加蒸汽流量增加MS
20、FW二回路系统排热增加初因事件二回路系统排热增加初因事件*l l 蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽压压压压力力力力调调调调节节节节器器器器故故故故障障障障或或或或损损损损坏坏坏坏使使使使蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量减减减减少;少;少;少;l l 失去外部电负荷;失去外部电负荷;失去外部电负荷;失去外部电负荷;l l 汽轮机跳闸汽轮机跳闸汽轮机跳闸汽轮机跳闸(截止阀关闭截止阀关闭截止阀关闭截止阀关闭);凝汽器真空破坏;凝汽器真空破坏;凝汽器真空破坏;凝汽器真空破坏;l l 同同同同时时时时失失失失去去去去厂厂厂厂内内内内外外外外交交交交流流流流电电电电源源源源(全全全全厂厂厂厂断断断断电电电电SBOSBO)
21、;);););l l 失去正常给水流量;失去正常给水流量;失去正常给水流量;失去正常给水流量;l l 给水管道破裂。给水管道破裂。给水管道破裂。给水管道破裂。MSFW 给水流量降低给水流量降低给水流量降低给水流量降低 蒸汽流量减少蒸汽流量减少蒸汽流量减少蒸汽流量减少二回路系统排热减少初因事件二回路系统排热减少初因事件*l l 一一一一个个个个或或或或多多多多个个个个反反反反应应应应堆堆堆堆主主主主泵泵泵泵停止运动;停止运动;停止运动;停止运动;l l 反应堆主泵轴卡死;反应堆主泵轴卡死;反应堆主泵轴卡死;反应堆主泵轴卡死;l l 反应堆主泵轴断裂反应堆主泵轴断裂反应堆主泵轴断裂反应堆主泵轴断裂
22、。冷却剂流量降低冷却剂流量降低冷却剂流量降低冷却剂流量降低反应堆冷却剂系统流量减少处因事件反应堆冷却剂系统流量减少处因事件*l l 在次临界或低功率时,非可控地抽出控制棒组件;在次临界或低功率时,非可控地抽出控制棒组件;在次临界或低功率时,非可控地抽出控制棒组件;在次临界或低功率时,非可控地抽出控制棒组件;l l 在特定功率水平下非可控地抽出控制棒组件;在特定功率水平下非可控地抽出控制棒组件;在特定功率水平下非可控地抽出控制棒组件;在特定功率水平下非可控地抽出控制棒组件;l l 控制棒误操作;控制棒误操作;控制棒误操作;控制棒误操作;l l 启启启启动动动动一一一一条条条条未未未未投投投投入入
23、入入运运运运行行行行的的的的反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂环环环环路路路路或或或或在在在在不不不不适当的温度下启动一条再循环环路;适当的温度下启动一条再循环环路;适当的温度下启动一条再循环环路;适当的温度下启动一条再循环环路;l l 化容控制系统故障使冷却剂中硼浓度降低;化容控制系统故障使冷却剂中硼浓度降低;化容控制系统故障使冷却剂中硼浓度降低;化容控制系统故障使冷却剂中硼浓度降低;l l 在不适当的位置误装或操作一组燃料组件;在不适当的位置误装或操作一组燃料组件;在不适当的位置误装或操作一组燃料组件;在不适当的位置误装或操作一组燃料组件;l l 各种控制棒弹出事故;各种控制
24、棒弹出事故;各种控制棒弹出事故;各种控制棒弹出事故;l l 各种落棒事故各种落棒事故各种落棒事故各种落棒事故。反应性增加、反应性增加、反应性增加、反应性增加、降低降低降低降低反应性和功率分布异常初因事件反应性和功率分布异常初因事件*意外注入意外注入l l功率运行时误操作应急堆芯冷却系统;功率运行时误操作应急堆芯冷却系统;功率运行时误操作应急堆芯冷却系统;功率运行时误操作应急堆芯冷却系统;l l化容系统故障(或误操作)使反应堆冷却剂装量增加。化容系统故障(或误操作)使反应堆冷却剂装量增加。化容系统故障(或误操作)使反应堆冷却剂装量增加。化容系统故障(或误操作)使反应堆冷却剂装量增加。反应堆冷却剂
25、装量增加初因事件反应堆冷却剂装量增加初因事件*l l 误打开稳压器安全阀;误打开稳压器安全阀;误打开稳压器安全阀;误打开稳压器安全阀;l l 贯贯贯贯穿穿穿穿安安安安全全全全壳壳壳壳一一一一回回回回路路路路压压压压力力力力边边边边界界界界仪仪仪仪表或其它线路系统的破裂;表或其它线路系统的破裂;表或其它线路系统的破裂;表或其它线路系统的破裂;l l 蒸汽发生器传热管破裂;蒸汽发生器传热管破裂;蒸汽发生器传热管破裂;蒸汽发生器传热管破裂;l l 反反反反应应应应堆堆堆堆冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂压压压压力力力力边边边边界界界界内内内内各各各各种种种种管道破裂产生的失水事故。管道破裂产生的失水事故。管
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