核工程與核技術(shù)畢業(yè)論文

本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 設(shè)計題目： 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 系別名稱： 能源與動力工程系 年級專業(yè)： 核工程與核技術(shù) 班 級： 核本 082 班 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 鞠志萍 完成日期： 2012 年 5 月 4 日 密級：內(nèi)部 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 The Accident of Break in Hot Leg of Reactor Coolant System 系別名稱： 能源與動力工程系 專業(yè)班級： 核工程與核技術(shù) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 鞠志萍反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - I - 摘 要 對核電站安全進行研究 ,了解其薄弱環(huán)節(jié)，并采取有效措施保證核安全，這具有非常重要的意義。而安全分析在核電站 中更起著尤為重要的作用。 對主回路冷卻劑系統(tǒng)熱管段大小破口失水事故現(xiàn)象的描述，研究了事故發(fā)生后對安全功能的需求及其實現(xiàn)方式，采用小事件樹的方法進行事件序列的模型化。其次，采用故障樹方法對安全功能的失效進行模型化，并在建樹的過程中對系統(tǒng)做了一些相關(guān)的假設(shè)。最后，通過模型的定量化找出安全殼噴淋系統(tǒng)的功能失效是對堆芯損毀貢獻最大的事件，降低此系統(tǒng)功能失效的發(fā)生概率是降低此初因事件導(dǎo)致堆芯損毀概率的有效方法和途徑。 關(guān)鍵詞 概率論分析，確定論分析，冷卻劑系統(tǒng)熱管段，大小破口失水事故 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - II - Abstract All experts of related fields conduct a study on the plants understand their weak links and take effective measures to ensure nuclear safety, which is important practical significance. Further, safety analysis is playing a more important role for nuclear power plants Combination with the phenomenon description of accident of big and small LOCA on primary coolant piping， requirements on safety functions and their realization ways had been studied after the accident occurred， the event sequences were modeled by adopting small event tree method Secondly, the failures of the security functions were modeled by adopting the fault tree method， and some assumptions of the systems have been done in the process of the establishment of FTA Finally, the functional failure of the containment spray system has been found that it Was the biggest contribution to the core damaged by identifying the models and reducing the probability of failure of this system was the effeaive ways and means to minimize the probability of damage to the core of this initial event Key Words probabilistie analysis, deterministic analysis, coolant system heat pipe, coolant pipeline big and small LOCA 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - III - 目 錄 中文 摘要 . I Abstract . II 1 引言 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 核電廠安全分析法 . 2 1.3 小結(jié) . 3 2 核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)描述 . 4 2.1 壓水堆冷卻劑系統(tǒng)的功能 . 4 2.1.1 主要功能 . 4 2.1.2 輔助功能 . 4 2.2 壓水堆冷卻劑系統(tǒng)的系統(tǒng)說明 . 4 2.3 壓水堆核電廠一回路主要輔助系統(tǒng) . 5 2.3.1 化學(xué)和容積控制系統(tǒng) . 6 2.3.2 余熱排出系統(tǒng) . 6 2.3.3 安全注射系統(tǒng) . 7 2.3.4 安全殼噴淋系統(tǒng) . 7 2.3.5 管道與設(shè)備布置 . 8 2.4 小結(jié) . 9 3 確定論分析冷卻系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故 . 10 3.1 冷卻系統(tǒng)環(huán)路熱管段大破口失水事故過程分析 . 10 3.1.1 噴放階 段 . 10 3.1.2 再灌水階段 . 12 3.1.3 再淹沒階段 . 12 3.1.4 長期冷卻階段 . 13 3.2 冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管 段小破口失水事故過程分析 . 13 3.3 小結(jié) . 14 4 概率論分析冷卻系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故 . 16 4.1 冷卻劑系統(tǒng)的運行 . 16 4.2 冷卻劑系統(tǒng)失水事故的原因 . 16 4.3 事故分類 . 16 4.3.1 冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段大破口失水事故 . 16 4.3.2 冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段小破口失水事故 . 19 4.4 小結(jié) . 25 結(jié)論 . 27 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - IV - 致謝 . 28 參考文獻 . 29 附錄 . 30 A1.1 安 全殼噴淋系統(tǒng)圖 . 30 A1.2 核電教學(xué)模擬機得出的冷卻劑小破口失水事故曲線圖 1 . 31 A1.3 核電教學(xué)模擬機得出的冷卻劑小破口失水事故曲線圖 2 . 32 A1.4 核電教學(xué)模擬機得出的冷卻劑大破口失水事故曲線圖 . 33 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 1 - 1 引 言 1.1 概 述 根據(jù)核電廠的功率大小和設(shè)備制造廠的生產(chǎn)能力，壓水堆冷卻劑一般由一個反應(yīng)堆和二或四個并聯(lián)的閉合環(huán)路組成。這些閉合環(huán)路以反應(yīng)堆壓力容器為中心，作輻 射狀布置，每個閉合環(huán)路都由一臺或兩臺冷卻劑泵，一臺蒸汽發(fā)生器和相應(yīng)的管道及儀表組成。另外，還有一個由帶有三個安全閥組的穩(wěn)壓器和卸壓箱組成的壓力調(diào)節(jié)回路，與一個冷卻劑系統(tǒng)某個環(huán)路中的熱管段相連接，其主要功能 :正常功率運行時，導(dǎo)出堆芯裂變熱，并將導(dǎo)出的熱量傳給蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的給水，使之變成飽和蒸汽，以驅(qū)動汽機發(fā)電機組；在停堆階段，通過蒸汽發(fā)生器排放蒸汽和向停堆冷卻系統(tǒng)傳熱，以帶走堆芯衰變熱和主系統(tǒng)的蓄熱；主冷卻劑是含硼水。通過其硼濃度的改變可以補償堆芯反應(yīng)性的變化；主冷卻劑還同時兼作中子慢化劑和反射層；作為堆 冷卻劑系統(tǒng)壓力邊界，包容堆冷卻劑，構(gòu)成防止放射性外逸的第二道安全“屏障”。 主系統(tǒng)可分為兩部分，即一次回路部分和卸壓蒸汽收集部分。一回路的主要部件包括：反應(yīng)堆壓力容器 , 蒸汽發(fā)生器的主冷卻劑側(cè)，主泵，穩(wěn)壓器。主渠道共分三個部分，即壓力容器與蒸汽發(fā)生器之間的熱段、蒸汽發(fā)生器與主泵之間的過渡段和主泵與壓力容器的冷段。在壓水反應(yīng)堆中，采用除鹽除氧的含硼水作為冷卻劑，兼并慢化劑，高壓，大流量的冷卻劑在堆芯吸收了核燃料裂變放出的熱量，從反應(yīng)堆壓力容器的出口流出，經(jīng)熱管段進入蒸汽發(fā)生器傳熱管，將熱量傳給傳熱管外 二回路側(cè)的給水，產(chǎn)生蒸汽，對蒸汽輪發(fā)電機組發(fā)電；冷卻劑由蒸汽發(fā)生器傳熱管流出，從過渡段進入冷卻劑主泵，經(jīng)主泵升壓后，又流入反應(yīng)堆。帶有放射性的冷卻劑始終循環(huán)流動于閉合的一回路主系統(tǒng)各環(huán)路中，與二回路系統(tǒng)是完全隔離的，這就使核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽是不帶放射性的，方便了二回路系統(tǒng)設(shè)備的運行與維修，并且可以對壓水反應(yīng)堆采用調(diào)節(jié)冷卻劑中含硼濃度的方法，配合控制棒組件來控制堆芯的反應(yīng)性。 冷卻劑喪失事故是指反應(yīng)堆主回路壓力邊界產(chǎn)生破口或發(fā)生破裂，一部分或大部分冷卻劑泄露的事故。壓水堆一回路系統(tǒng)破裂引起的冷卻 劑喪失事故有很多種，它們的種類及其可能的后果主要取決于斷裂特性，即破口位置和破口尺寸。最嚴重的失水事故應(yīng)該是堆芯壓力容器在堆芯水位以下的災(zāi)難性破裂，由于堆芯附近不可能再有冷卻水，因此無法防止堆芯熔化和隨后的大量放射性物質(zhì)釋放。 由于反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)長期工作在中子輻照脆化，腐蝕損傷，疲勞及磨損的條件下，所以失水事故發(fā)生的頻率相對于其它事故來說更高，尤其是小破口失水事故。例如，美國的三里島核電廠的 2 號機組發(fā)生了歷史上最嚴重的事故。這次事故由給水喪失引起瞬變開始，經(jīng)過一系列事件造成了堆芯部分融化，大量裂變 產(chǎn)物釋放到安全殼。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 2 - 1.2 核電廠安全分析法 事故分析是核電廠安全分析中的一個重要組成部分，他研究核電廠在故障工況下的行為，是核電廠設(shè)計過程和許可證申請程序中的重要步驟。正常運行的情況下，核電廠安全受到持續(xù)的監(jiān)督和反復(fù)的分析，以維持或提高核電廠的安全水平。事故分析有兩種方法：確定論分析方法和概率論分析方法。 確定論是根據(jù)縱深防御原則，除了反應(yīng)堆設(shè)計得盡可能安全可靠外，還設(shè)置了多重的專設(shè)安全設(shè)施，以便在一旦發(fā)生最大假想事故情況下，依靠安全設(shè)施，能使事故后果減至最輕程度。例如一回路管段小破口 失水事故、核電廠運行中發(fā)生的瞬變等未驚醒深入研究，在核電廠運行管理和人員培訓(xùn)等方面也未予以應(yīng)有的重視。美國三里島核電廠事故的主要原因就是由于人們對過渡工況和小破口失水事故的現(xiàn)象缺乏充分了解，造成的。 概率論是應(yīng)用概率風(fēng)險理論對核電廠安全性進行評價，認為核電廠事故是個隨機事件，引起核電廠事故的潛在因數(shù)很多，核電廠的安全性應(yīng)由全部潛在事故的數(shù)學(xué)期望值表示。 PSA 分析包括三級。第一級分析集中于估算堆芯損壞概率；第二級分析綜合了堆芯熔化物理過程的研究；第三級分析研究放射性物質(zhì)在環(huán)境中的彌散以及他們影響生命、健康、環(huán)境和財產(chǎn)的后果。本文僅對第一級 PSA 的分析方法作簡單介紹。這一級的分析常采用事件樹的故障樹技術(shù)。 事件樹分析：限定一個始發(fā)事件，然后對各種可能的事件序列逐個考察。找出潛在的堆芯損壞序列，這就是事件樹分析。樹的主干代表始發(fā)事件，分析代表基本安全功能的成功或失敗，分支的端點是該始發(fā)事件及后續(xù)事件組合的結(jié)果，分支的端點是該始發(fā)事件及后續(xù)事件組合的結(jié)果，代表電廠的一種狀態(tài)。 對于一個始發(fā)事件，事件樹和約化事件樹給出了堆芯熔化的幾個序列和每種可能性的發(fā)生概率。同時，事件樹中有沒有考慮安全系統(tǒng)的 部分可用，可用時限及操作員的干預(yù)。因此，這種分析可以用作設(shè)計對策的工具，但其結(jié)果并非安全分析的最終目標，而只能是作為對于某一始發(fā)事件下，核電廠運行行為的一個認識了解手段。 故障樹分析：求解導(dǎo)致功能失效的各種可能原因的組合，就是故障樹分析的目的，它構(gòu)成了對事件樹頂事件的支持邏輯。 確定論與概率論的比較：確定論是以設(shè)計基準事故為依據(jù)，將事故分為可信與不可信，概率論不存在可信與不可信，僅是事故發(fā)生概率大小有區(qū)別；確定論評價方法簡單成熟快速，概率論是系統(tǒng)安全評定技術(shù)，比較復(fù)雜；確定論得出的結(jié)果過于保守，概率論的數(shù)值結(jié)果由局限性和不確定性。 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 3 - 1.3 小結(jié) 本章主要介紹了壓水堆核電廠的一回路系統(tǒng)和簡單的事故描述，以及所要研究的課題的背景及現(xiàn)實意義，并簡單的介紹了美國三里島事故，使人們意識到失水事故的嚴重性，并對它進行了廣泛的研究，制定了相應(yīng)的安全措施。但是由于事故不多而缺乏統(tǒng)計資料，罕見的尚未被發(fā)現(xiàn)的事故可能性被忽略。并簡要的介紹了核電廠事故分析的方法：確定論和概率論。了解確定論事故分析過程中的 4 個基本要素和概率論的評價方法，以及確定論和概率論的區(qū)別比較。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 4 - 2 核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)描述 2.1 壓水堆冷卻劑系統(tǒng)的功能 2.1.1 主要功能 一回路主系統(tǒng)，又可稱為壓水堆冷卻劑系統(tǒng)，其主要功用是由冷卻劑將堆芯中因核裂變產(chǎn)生的熱量傳輸給蒸汽動力裝置并冷卻堆芯，防止燃料元件燒毀。 2.1.2 輔助功能 中子慢化劑：壓水堆的冷卻劑為輕水，它具有比較好的慢化能力，起到慢化劑的作用，使裂變產(chǎn)生的快中子減速成為熱中子，以維持鏈式裂變反應(yīng)。另外，它也起到反射層的作用，使泄漏出堆芯的部分中子反射回來。 反應(yīng)性控制：反應(yīng)堆冷卻劑中溶有的硼酸可吸收中子，因此通過 調(diào)整硼濃度可控制反應(yīng)性（主要用于補償氙效應(yīng)和燃耗。） 壓力控制： RCP 系統(tǒng)中的穩(wěn)壓器用于控制冷卻劑壓力，以防止堆芯中發(fā)生不利于燃料元件傳熱的偏離泡核沸騰現(xiàn)象。 放射性屏蔽： RCP 系統(tǒng)壓力邊界作為裂變產(chǎn)物放射性的第二道屏障，在燃料元件包殼破損泄漏時，可防止放射性物質(zhì)外逸。 2.2 壓水堆冷卻劑系統(tǒng)的系統(tǒng)說明 一回路主系統(tǒng)的典型流程如圖 2.1 所示，是一個帶有三個環(huán)路的一回路主系統(tǒng)布置圖。這些環(huán)路以反應(yīng)堆壓力容器為中心作輻射狀布置，每條環(huán)路都由一臺主冷卻劑泵、一臺蒸汽發(fā)生器和相應(yīng)的管道和儀 表組成。另外， 1 號環(huán)路熱管道上連接有一個穩(wěn)壓器，用于 RCP 系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)和壓力保護。每個環(huán)路中，位于反應(yīng)堆壓力容器出口和蒸汽發(fā)生器入口之間的管道稱為熱段，主泵和壓力容器入口間的管道稱為冷段，蒸汽發(fā)生器與主泵間的管道稱為過渡段。 在反應(yīng)堆中采用除鹽含硼水作為冷卻劑，它使核燃料元件冷卻并將燃料釋放出的熱能傳導(dǎo)出去。為了使一回路水在任何部位、任何時候都處于液態(tài)，要保持其壓力高于飽和壓力。高壓的冷卻劑在堆芯吸收了核燃料裂變放出的熱能，從反應(yīng)堆壓力容器出口管流出，經(jīng)主管道熱管段進入蒸汽發(fā)生器的倒置的 U 形管，將 熱量傳給在 U 形管外流動的二回路系統(tǒng)的給水，使之變?yōu)檎羝?。冷卻劑由蒸汽發(fā)生器出來經(jīng)過渡管段進入主泵，經(jīng)主泵升壓后流經(jīng)冷管段，又回到反應(yīng)堆壓力容器。這樣，帶放射性的反應(yīng)堆冷卻劑始終反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 5 - 循環(huán)流動于閉合的環(huán)路中，與二回路是完全分開的，使得蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的蒸汽不帶放射性，以便于二回路設(shè)備的運行與維修。 反應(yīng)堆額定熱功率為 2895MW，考慮主泵的發(fā)熱和系統(tǒng)的熱損失之后， RCP 的熱功率為 2905MW，額定流量為 3 23790m3/h,汽輪發(fā)電機組額定電功率為 983.8MW，因而總效率為 34%，主要受到二回路熱循環(huán)效率 限制。 RCP 系統(tǒng)是防止裂變產(chǎn)物外泄的第二道 屏障，其壓力邊界包括：反應(yīng)堆容器和頂蓋、 圖 2.1 RCP 系統(tǒng)的組成 控制棒驅(qū)動機構(gòu)的壓力外殼、主冷卻劑管道、蒸汽發(fā)生器的一回路側(cè)、主泵、穩(wěn)壓器及其連接的管道，包括先導(dǎo)式安全閥的脈沖管道、與輔助系統(tǒng)相連的管道和閥門（除穩(wěn)壓器脈沖管道外，凡內(nèi)徑小于 25mm 的管道不屬于 RCP 系統(tǒng)壓力邊界的限制）。 2.3 壓水堆核電廠一回路主要輔助系統(tǒng) 壓水堆核電廠一回路運行時，需要相應(yīng)輔助系統(tǒng)的配合，主要的輔助系統(tǒng)有：化學(xué)和容積控制、余熱排出系統(tǒng)等，還配有 專設(shè)安全設(shè)施：安全注射系統(tǒng)、安全殼噴淋系統(tǒng)、安全殼隔離系統(tǒng)等，它們具有能迅速為堆芯提供應(yīng)急和持續(xù)冷卻，將安全殼與外界隔離、沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 6 - 提供輔助給水等功能，以保證在失水事故或蒸汽管道破裂事故出現(xiàn)時，迅速導(dǎo)出燃料余熱、排除燃料熔化的各種危險、避免在各種情況下裂變產(chǎn)物的向外失控排放、減少設(shè)備損失，并保護公眾與核電廠工作人員的安全。 2.3.1 化學(xué)和容積控制系統(tǒng) 2.3.1.1 系統(tǒng)的作用 啟動前向一回路系統(tǒng)充水，進行水壓試驗，運行中用于調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器 水位，以保持一回路冷卻劑的水容積； 調(diào)節(jié)冷卻劑中的硼濃度，控制反應(yīng)堆反應(yīng)性的變化； 凈化冷卻劑，減少反應(yīng)堆冷卻劑中裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物的含量； 供給一回路冷卻劑泵軸封系統(tǒng)所需要的軸封用水； 向反應(yīng)堆冷卻劑加入適量的腐蝕抑制劑如 氫、聯(lián)氨、氫氧化鋰等，以保持一回路的水質(zhì)； 冷卻劑泵停運后提供穩(wěn)壓器的輔助噴淋系統(tǒng)。 2.3.1.2 系統(tǒng)描述 當核電廠在穩(wěn)態(tài)功率下運行時，一回路系統(tǒng)某個環(huán)路的冷卻劑泵的出口至反應(yīng)堆入口的冷管段連續(xù)不斷地有高溫高壓水流下泄至本系統(tǒng)，下泄流先進入再生熱交換器殼側(cè)和三組下泄節(jié)流孔板中的一組降溫減壓后，離開安全殼，再通過下泄熱交換器管側(cè)冷卻到樹脂允許的工作溫度，又經(jīng)低壓下泄控制閥再減壓后，經(jīng)過濾器除去顆粒狀雜質(zhì)，進入混合床離子交換 器，除去以離子狀態(tài)存在于冷卻劑中的裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物。 由離子交換器出來的下泄流，經(jīng)過過濾器后，噴淋到容器控制箱內(nèi)，在噴淋中的氣體裂變產(chǎn)物氪和氙，以降低冷卻劑的放射水平。容積控制箱底部與上充泵汲入口相接。這樣，下泄流經(jīng)過過濾、離子交換、噴淋除氣的冷卻劑，由上充泵加壓后，其大部分經(jīng)再生熱交換器加熱后回到了冷卻劑系統(tǒng)，少部分除氣的冷卻劑泵軸封系統(tǒng)，少部分送到冷卻劑泵軸封水系統(tǒng)，用作軸封水。 冷卻劑系統(tǒng)通過正常下泄干線排入化學(xué)和容積控制系統(tǒng)。正常下泄管線位于 3 號環(huán)路冷管段（ 1 號機組）或 2 號環(huán)路冷管 段（ 2 號機組）。另外還設(shè)置了過剩下泄管線，接到 2 號環(huán)路位于蒸汽發(fā)生器出口和反應(yīng)堆冷卻劑泵入口之間的管道處。 2.3.2 余熱排出系統(tǒng) 2.3.2.1 系統(tǒng)功能 余熱排出系統(tǒng)也可稱作停堆冷卻劑系統(tǒng)，當二回路停用，由它保證下列情況下反應(yīng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 7 - 堆堆芯的冷卻。其功能如下： 當反應(yīng)堆進入冷停閉的第二階段，由余熱排出系統(tǒng)排出堆芯的剩余發(fā)熱，水和一回路設(shè)備中的顯熱，以及運行的主泵給一回路水提供的熱量； 在反應(yīng)堆停堆及裝卸料或維修時，導(dǎo)出燃料發(fā)出的余熱，將一回路水保持在冷態(tài)溫度； 在堆芯換料后把反應(yīng)堆水池水排送回換料水箱；當主泵停止時余熱排出系統(tǒng)可使一回路硼濃度均勻化，另外，由于它與化學(xué)和容積系統(tǒng)相連，當一回路壓力過低，冷卻劑難以通過高壓下泄孔板時，可排放和凈化一回路冷卻劑。 2.3.2.2 系統(tǒng)描述 余熱排出系統(tǒng)的構(gòu)成，系統(tǒng)包括兩臺并聯(lián)的泵，兩臺并聯(lián)的熱交換器，一條旁路和一條再循環(huán)管道，停堆 冷卻劑泵從 2 號環(huán)路的熱管段抽水并經(jīng)過熱交換器后，注入 1 號和 3 號環(huán)路的冷管段，有兩個安全閥可將水排放到穩(wěn)壓器的卸壓箱，對系統(tǒng)進行超壓保護；余熱排出系統(tǒng)與化學(xué)和容積控制系統(tǒng)相連，并可以將水輸送到換料水箱。 本系統(tǒng)及設(shè)備均處于低壓下工作，也就是只有當一回路冷卻劑壓力、溫度降到3.0MPa 及 180時，才能打開電動隔離閥。 2.3.3 安全注射系統(tǒng) 安全注射系統(tǒng)又可稱作緊急堆芯冷卻系統(tǒng)，它的主要用途是：當一回路主系統(tǒng)的管道或設(shè)備發(fā)生斷裂而引起失水事故時，安全注射系統(tǒng)能為堆芯提供應(yīng)急和持續(xù)的冷卻，在事故發(fā)生的第一階段，盡快將硼水直接注入堆芯，并在一定時間后過度到第二階段，利用積聚在安全殼地坑里的水再循環(huán)，防止燃料元件包殼因堆芯失水而燒毀；當化學(xué)和容積控制系統(tǒng)失效時，補償一回路少量的泄漏，以保持穩(wěn)壓器內(nèi)的水位；發(fā)生蒸汽管道破裂事故時，安全注射系統(tǒng)能將含高濃度的硼酸的水注入堆芯，抵消因慢化劑過度冷卻所減少的負反應(yīng)性，防止反應(yīng)堆重返臨界。 RIS 系統(tǒng)與 RCP 的連接通過下述 3 種途徑：接到熱管段和冷管段的高壓安注（ HHSI）管線；接到冷管段和 2 號及 3 號環(huán)路熱管段（ 1 號機組）或 1 號及 3 號環(huán)路熱管段（ 2號 機組）的低壓安注（ LHSI）管線；接到每條冷管段的安注箱注入管線。其中，高壓安注和低壓安注系統(tǒng)與 RCP 連接的那部分管道是共用的。 2.3.4 安全殼噴淋系統(tǒng) 安全殼噴淋系統(tǒng)的主要作用是當一回路發(fā)生破口，或蒸汽管道破裂事故情況下，使安全殼內(nèi)溫度和壓力保持在可以承受的值，以確保最后一道屏障安全殼的完整性。此外，安全殼噴淋系統(tǒng)還能帶走失水事故時散布在安全殼內(nèi)的裂變產(chǎn)物，如放射性碘；和撲滅反應(yīng)堆冷停閉時安全殼內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 8 - 安全殼噴淋系統(tǒng)所要排除的熱量來自于：反應(yīng)堆剩余功率；一回路內(nèi)構(gòu)件和流體的顯 熱；二回路所帶的能量；鋯 水反應(yīng)的能量。 2.3.5 管道與設(shè)備布置 反應(yīng)堆冷卻劑主管道設(shè)計成能承受反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)在預(yù)期的運行工況范圍內(nèi)可能達到的溫度和壓力，全部采用奧氏體不銹鋼材料制造，以滿足腐蝕和工作環(huán)境條件的要求。每個環(huán)路的熱管段、過渡段和冷管段尺寸見圖 2.2，它們的最小壁厚分別為 67mm，71mm 和 64mm。 圖 2.2 反應(yīng)堆冷卻劑的管道和尺寸 RCP 系統(tǒng)全部位于安全殼內(nèi)，系統(tǒng)設(shè)備和管道的布置如圖所示。在冷卻劑主泵失去電源的事故情況下，要保證維持足夠的冷卻劑流量以排出反 應(yīng)堆衰變余熱。為此，蒸汽發(fā)生器的位置高于反應(yīng)堆壓力容器，這樣就在熱量通過蒸汽發(fā)生器排出時產(chǎn)生一個在反應(yīng)堆停堆后的衰變余熱，不能用于功率運行。 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 9 - 2.4 小結(jié) 本章對主冷卻劑系統(tǒng)中的化學(xué)和容積控制系統(tǒng)，余熱排出系統(tǒng)，安全注射系統(tǒng)和安全殼噴淋系統(tǒng)的功能和系統(tǒng)的描述做了簡要的介紹，還闡述了系統(tǒng)的流程、連接的系統(tǒng)、管道的布置等。這樣，對下面的事故分析有一個宏觀的認識。除此之外，本章對主冷卻劑系統(tǒng)相連接的系統(tǒng)進行了簡要的描述。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 10 - 3 確定論分析冷卻 系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故 3.1 冷卻系統(tǒng)環(huán)路熱管段大破口失水事故過程分析 RCP 系統(tǒng)穩(wěn)壓運行下的特征狀態(tài)如下：絕對壓力維持在 15.5MPa；根據(jù)負荷的不同，平均溫度在 291.4和 310之間；根據(jù)負荷的不同，穩(wěn)壓器水位在 20和 64相對水位之間。 事故發(fā)生前，電站處于滿功率穩(wěn)定工況運行。緊急停堆、剩余發(fā)熱、堆內(nèi)構(gòu)件和壓力殼中顯熱繼續(xù)傳給一回路系統(tǒng)。一回路系統(tǒng)和二回路之間熱傳遞的方向，由兩者之間的相對溫度決定。破口發(fā)生在熱管段，即在壓力容器出口到蒸汽發(fā)生器進口之間的管道上。反應(yīng)堆緊急停閉 的延遲時間，是穩(wěn)壓器壓力降到低整定值的時間。初態(tài)：電功率：983.8MW；堆功率： 2890.1MW； RCP 壓力： 15.4MPa； RCP 平均溫度： 310.0；氙毒：99.2%；壽期： BOL；硼濃度： 834.5ppm；調(diào)節(jié)棒位： 191step；描述：滿功率 Xe 平衡。 3.1.1 噴放階段 欠熱階段：發(fā)生假設(shè)的冷卻劑管道切斷后，一回路水由于欠熱卸壓馬上從破口排入安全殼，使系統(tǒng)壓力在幾十毫秒內(nèi)降到流體的最高局部飽和壓力，在破口處將達到一個臨界流速，熱管段破裂，通過堆芯冷卻劑流量將加速。 飽和卸壓：在冷卻劑壓力降到低于局部飽和壓力以后，冷卻劑開始沸騰，其發(fā)生在進入瞬變后不到 100ms 時，且以一個慢得多的速度繼續(xù)卸壓。沸騰前沿即閃蒸前沿從上部堆芯和上腔室內(nèi)的最熱位置開始，通過整個一次冷卻劑系統(tǒng)傳播。 沸騰工況轉(zhuǎn)變：當堆芯里冷卻劑開始汽化時冷卻劑的流動狀態(tài)就從單向流變?yōu)殡p相流，加上堆芯冷卻劑壓力和流量同時下降，就會出現(xiàn)偏離泡核沸騰。熱管段破裂時，由于堆芯流量要延續(xù)一段時間，偏離泡核沸騰晚得多，要在幾秒后。 第一包殼峰值溫度：燃料棒排熱突然惡化，燃料內(nèi)的大量貯熱就要再分布，其內(nèi)部溫 度分布拉平。這使得包殼溫度開始突然上升。如果在噴放的這個初始階段燃料棒完全沒有排熱，同時忽略燃料內(nèi)部的衰變釋熱，那么包殼溫度將上升到最高理論值，即燃料平均溫度大致為 11001200。在進入冷卻劑喪失事故瞬變的幾秒內(nèi)，流過堆芯的有效的冷卻劑質(zhì)量流量主要取決于破口的質(zhì)量流量和回路部件的性狀。熱管段破裂時堆芯同破口之間的流動阻力小，流過堆芯的有效的冷卻劑質(zhì)量流量較大，溫升效率較小。 殘留熱源與冷卻惡化：在冷卻劑喪失事故的初始瞬變期間，除儲熱外，還有兩個來源的熱量必須排走：一個是裂變產(chǎn)物的衰變熱，另一個 是包殼溫度達到或高于 980時，鋯合金和蒸汽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氫和氧化鋯時的熱量。大破口冷卻劑喪失事故的第1min 里，所產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物衰變熱和這段時間內(nèi)釋放的貯熱大致是同一數(shù)量級。當溫度反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 11 - 為 1100左右或更高時，在 1min 內(nèi)金屬 水反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量，可能與衰變熱也同一個數(shù)量級。由于貯熱的再分布，使燃料溫度拉平，隨后的包殼溫度性狀就主要取決于產(chǎn)生的衰變熱同傳給冷卻劑的熱量之間的不平衡，這樣一來，在熱管段破裂的情況下，包殼溫度不在上升，然而，由于冷卻條件繼續(xù)惡化，包殼溫度最終還是因為裂變產(chǎn)物所加的熱量而上升。冷 卻劑不斷通過破口從一次系統(tǒng)排入安全殼，使一次系統(tǒng)不斷卸壓，同時水裝量不斷減少；最后，堆壓力容器里的水位將降到堆芯以下。 圖 3.1 大破口失水事故序列圖 應(yīng)急堆芯冷卻階段：當一次系統(tǒng)壓力低于應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)的安注箱內(nèi)氧氣壓力時，應(yīng)急冷卻水從安全注射水箱通過自動打開的截止閥和相應(yīng)的注射管路排入一次系統(tǒng)，從而就開始了應(yīng)急堆芯冷卻階段。在進入冷卻劑喪失事故瞬變后大約 1015s 時發(fā)生，其啟沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 12 - 動時間視系統(tǒng)卸壓速率和安全注射箱壓力而定。 旁通階段：因為 在冷卻劑喪失事故瞬變的這個時刻，系統(tǒng)壓力相對于安全殼壓力來說還是高的，所以破口質(zhì)量流量還是相當大。熱管段破裂時，由于通過堆芯繼續(xù)向上的流動；注入冷管段的輔助冷卻劑不受障礙地穿過下降段，到達并且灌滿下腔室，最后使水位上升，進入堆芯區(qū)，隨后使堆芯再淹沒。 噴放階段：當一次系統(tǒng)與安全殼之間的壓力達到平衡，破口質(zhì)量流量變得很小時，噴放階段就宣告結(jié)束。不管破口位置在哪，這個情況在冷卻劑喪失事故瞬變后約 3040s時出現(xiàn)。 低壓注射系統(tǒng)開動：當系統(tǒng)壓力降到 1MPa 左右，低壓注射系統(tǒng)就投入運行。在一段短時 間內(nèi)，輔助冷卻水有安全注射箱和低壓注射系統(tǒng)同時提供，一直到安全注射箱排空。只要有要求，低壓安注箱系統(tǒng)就繼續(xù)注射水，水取自換料水箱，最后取自安全殼地坑。 3.1.2 再灌水階段 再灌水階段開始于應(yīng)急冷卻水首先到達壓力容器下腔室使水位開始重新回升之時，結(jié)束于水位到達堆芯底端之時。 絕熱堆芯升溫：從安注箱開始注入到再灌水結(jié)束的整個階段里，堆芯基本上是裸露的。在充滿蒸汽的堆芯中，燃料棒除了靠熱輻射源和不大的自然對流以外，沒有別的冷卻。由于衰變熱的釋放，在這個階段堆芯溫度絕熱的上升其上升速率大約為 812 /s.如果它們從 800左右開始上升，那么在大約 3050s 后就將增到 1100以上，此時鋯合金同蒸汽的反應(yīng)將成為一個可觀的附加能源。因此，再灌水階段是整個冷卻劑喪失事故過程中堆芯冷卻最差的階段。噴放結(jié)束時的下腔室和下腔室再灌水的終點是兩個臨界參量，決定了這個階段內(nèi)可能達到的最高燃料包殼溫度。 3.1.3 再淹沒階段 再淹沒階段開始于堆壓力容器里的水位到達堆芯底端并開始向堆芯上升的時刻。 第二峰值包殼溫度：在應(yīng)急冷卻水進入堆芯的同時，它就被加熱，開始沸騰。在堆芯底部以上大約 0.5m 的地方，由于包殼表面很熱，該沸騰過程變得十分強烈，使蒸汽快速向上流過堆芯。這股氣流夾帶著相當數(shù)量的水滴，他們?yōu)槎研镜妮^熱部分提供初始的冷卻。隨后水位上升，這個冷卻效果愈來愈好，包殼溫度上升速率逐漸減小，最后，在冷卻劑喪失事故瞬變開始后大約 6080s，熱點的溫度開始下降。 驟冷：當包殼溫度再次下降得足夠多時，應(yīng)急冷卻水終于再濕潤包殼表面，并且由于高得多的冷卻速率，使溫度急劇下降。這個驟冷前沿從頂端和底端兩邊傳向堆芯。當整個堆芯被驟冷，且水位最終升到堆芯頂端時，認為再淹沒階段結(jié)束。它大約在冷卻劑喪 失事故瞬變開始后的 12min 時出現(xiàn)。 蒸汽粘結(jié)：堆芯再淹沒的過程如上所述。但是在某些情況下，它可能受到不利的影反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 13 - 響。在下腔室內(nèi)和在堆芯內(nèi)水位上升的速度取決于驅(qū)動力和流動阻力之間的平衡。流動阻力是指堆芯和破口位置之間蒸汽碰到的阻力。因為由下降段同堆芯之間的水位差引起的驅(qū)動是有限的，所以蒸汽流動阻力變得重要起來，從而產(chǎn)生了所謂“蒸汽粘結(jié)”問題。熱管段破裂時，蒸汽流動阻力比較小，從而蒸汽可以容易地流出堆芯。 3.1.4 長期冷卻階段 在再淹沒階段結(jié)束之后，低壓安注系統(tǒng)繼續(xù)運行。當再淹沒儲水箱排 空時，低壓安全注射系統(tǒng)泵的進口轉(zhuǎn)接到安全殼地坑；所有供給反應(yīng)堆的應(yīng)急冷卻水，從一回路作為蒸汽露出來在安全殼里冷凝之后，大部分最終都匯集到地坑中。在這個階段里，要保持冷卻，保證衰變熱的長期釋出。 3.2 冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段小破口失水事故過程分析 系統(tǒng)事件：在冷卻劑喪失事故瞬變期間，根據(jù)一次系統(tǒng)的壓力要求反應(yīng)堆保護系統(tǒng)產(chǎn)生下列動作： 在一次側(cè)：穩(wěn)壓器低壓信號觸發(fā)緊急停堆；根據(jù)系統(tǒng)壓力“低”信號令主冷卻劑循環(huán)泵事故保護停車；根據(jù)系統(tǒng)壓力“低”信號啟動高壓安注泵；當系統(tǒng)壓力降到 2.7MPa以下時 安全注射箱自動啟動開始注水；在低于 1.0MPa 的系統(tǒng)壓力下，低壓注射泵開始供水； 在二次側(cè)：根據(jù)穩(wěn)壓器低壓信號使汽輪機事故保護停車；在接通應(yīng)急電源情況下，汽輪機旁路仍然關(guān)閉，主蒸汽不能旁通到凝汽器中；二次側(cè)必須以低于 100k/h 的速率慢慢降溫，這種降溫從穩(wěn)壓器信號和安全殼高壓信號開始。 事件過程：在小破口事故中，由于冷卻劑從破口流失，一次側(cè)系統(tǒng)的壓力下降，下降的速度主要取決于破口尺寸，如圖 3.2。 在高壓注射系統(tǒng)開始運行之后，冷含硼水從換料水 箱注入一次系統(tǒng)的熱管段和冷管段。這不僅補償了一次冷卻劑的流失，而且還在通過破口和通過蒸汽發(fā)生器排走能量之外，又增添了帶走一次系統(tǒng)能量（燃料貯能、裂變產(chǎn)物衰變熱。系統(tǒng)內(nèi)能）的一種方式。最后，含硼水注入增加了一次系統(tǒng)的卸壓速率，以便使應(yīng)急堆芯冷卻劑系統(tǒng)的低壓系統(tǒng)盡可能快地投入運行。 在小破口冷卻劑喪失事故中，主冷卻劑泵停車之后，余下的整個時期都是自然循環(huán)階段，在此期間，冷卻劑質(zhì)量流量的驅(qū)動力是重力壓頭，它們?nèi)Q于：由于汽和水之間的相分離形成的汽水混合物液位；剩下的冷卻劑裝量在一回路各個分區(qū)段的分布情況；這些區(qū)段的相對高度。在這些情況下，在，某些區(qū)段中甚至可能發(fā)生水 汽逆向流動。在熱管段的管道內(nèi)就是這種情況，因為一次蒸汽在蒸汽發(fā)生器 U型管的上升段里被冷凝，形成的飽和水可能從蒸汽發(fā)生器回熱管段管道中（回流冷凝）。在一次系統(tǒng)壓力降到1.0MPa 左右時，余熱排出系統(tǒng)開始運行，把從一次系統(tǒng)排熱的任務(wù)接過來，該熱量最后沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 14 - 只剩下裂變產(chǎn)物衰變熱。余熱排出系統(tǒng)可按要求長期運行。 當系統(tǒng)壓力與安全殼壓力達到平衡時，或者如果反應(yīng)堆內(nèi)的水位在冷卻劑喪失事故期間曾經(jīng)降到堆芯頂部以下而現(xiàn)在又重新上升到堆芯頂部以上時，或者水位又 達到出口管高度時，就認為冷卻劑喪失事故已結(jié)束。 圖 3.2 壓水堆小破口冷卻劑喪失事故過程中一次壓力隨時間的變化 3.3 小結(jié) 事故開始，一次側(cè)壓力遠高于安全殼壓力，冷卻劑欠熱卸壓迅速排向安全殼，巨大的壓差引起卸壓易造成堆芯吊籃的動態(tài)變形和其他構(gòu)件的機械振動，在低壓局部飽和壓力后，冷卻劑開始沸騰，結(jié)果從一個慢得多的速率繼續(xù)卸壓，直至與安全殼壓力平衡且熱管段破裂壓力損失的慢。管道斷裂的瞬間，斷裂處突變升壓，對一回路形成很大的沖擊波，并在系統(tǒng)內(nèi)傳播，使結(jié)構(gòu)遭到嚴重破壞，可能造成控制棒不能插入或使一部 分冷卻劑通道發(fā)生阻塞。 由于冷卻劑迅速流失，水位下降到堆芯以下，可能使堆芯燒斷或熔毀，水被蒸干后，可把壓力殼熔穿，產(chǎn)生沖擊波將安全殼破壞。 對于一些小破口事故，高壓安注不足以補償冷卻劑。一回路壓力下降減緩，可在中壓安注箱投入之前，將燃料燒毀。但是對于各種失水事故，安注系統(tǒng)均能滿足堆芯冷卻要求，將包殼溫度限制在熔點溫度以下，保證堆芯沒有損壞。 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 15 - 表 3.1 冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段大、小破口分析比較 大破口失水事故 小破口失水事故 選擇的破口尺寸 23700cm 19cm 有效熱源 蓄熱和 衰變熱 衰變熱 有效熱阱 破口流量和堆芯應(yīng)急冷卻 破口流量通過蒸汽發(fā)生器向二次側(cè) 的傳熱，以及堆芯冷卻水 在蒸發(fā)器中的傳熱 P 二次 P 一次 輔助給水作用不顯著 P 二次 P 一次 輔助給水系統(tǒng)顯著 一次側(cè)壓力 因失速而失速失壓 因泄放緩慢而保持高壓 一次測流動特性 泡狀或滴狀流 噴放時為均勻流 堆芯很快再淹沒 穩(wěn)壓器影響很小 分層流動 在高處不凝結(jié)物分離 因急劇汽化和泄放可使堆芯裸露 穩(wěn)壓器影響顯著 堆芯應(yīng)急冷卻系統(tǒng) 安全注水箱最有效 上充泵和高壓安注 電廠恢復(fù) 安注水箱和再淹沒 連續(xù)抵押安全注水 輔助 給水及蒸發(fā)器的自然循環(huán) 在蒸汽不能排放的情況下，手動操作所有泄壓閥，以降低高壓安全注水、安全注水箱、低壓安全注水箱和停堆冷卻系統(tǒng)壓力 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 16 - 4 概率論分析冷卻系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故 4.1 冷卻劑系的運行 RCP 系統(tǒng)穩(wěn)壓運行下的特征狀態(tài)如下：絕對壓力維持在 15.5MPa；根據(jù)負荷的不同，平均溫度在 291.4和 310之間；根據(jù)負荷的不同，穩(wěn)壓器水位在 20和 64相對水位之間。事故發(fā)生前，電站處于滿功率穩(wěn)定工況運行。緊急停堆、剩余發(fā)熱、堆內(nèi)構(gòu)件和壓力殼中顯熱繼續(xù)傳給一回路系統(tǒng)。一回路 系統(tǒng)和二回路之間熱傳遞的方向，由兩者之間的相對溫度決定。破口發(fā)生在熱管段，即在壓力容器出口到蒸汽發(fā)生器進口之間的管道上。反應(yīng)堆緊急停閉的延遲時間，是穩(wěn)壓器壓力降到低整定值的時間。 4.2 冷卻劑系統(tǒng)失水事故的原因 一回路一根管道或輔助系統(tǒng)的管道破裂； 一回路系統(tǒng)上的一個閥門意外打開； 泵的軸封或閥桿泄露； 蒸汽發(fā)生器管子的破裂。 4.3 事故分類 4.3.1 冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段大破口失水事故 初態(tài)：電功率： 983.8MW；堆功率： 2890.1MW； RCP 壓力： 15.4MPa； RCP 平均溫度： 310.0；氙毒： 99.2%；壽期： BOL；硼濃度： 834.5ppm；調(diào)節(jié)棒位： 191step；描述：滿功率 Xe 平衡。 故障設(shè)置：反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng) RCP；故障代號： rcp03a；故障類型：變量型；故障描述 :環(huán)路一熱管段破口（ 0 1）；變量型：最終值 =0.8；延遲時間（小時：分：秒）： 00:00:00；漸變時間（小時：分：秒）： 00:00:10。 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 17 - 表 4.1 核 電教學(xué)模擬機得出的冷卻劑破口失水事故的事故序列 事件序列 事件觸發(fā)時間 事件描述 1 00:00:02 穩(wěn)壓器壓 力補償值低 2 00:00:03 穩(wěn)壓器壓力低 3 00:00:05 環(huán)路 DELTA-T 偏差高 4 00:00:05 穩(wěn)壓器水位低于設(shè)定值 5 00:00:08 P11 允許信號 6 00:00:08 環(huán)路平均溫度偏差高 7 00:00:11 停堆 8 00:00:11 功率量程變化率高 9 00:00:11 操作帶低位 10 00:00:11 汽機脫口 11 00:00:12 AVG MAX/TEM REF 溫度差 12 00:00:12 R 棒 LO-LO-LO 行程限值 13 00:00:12 主給水隔離 14 00:00:12 安注啟動 15 00:00:12 蒸汽管線流量高或壓力低 16 00:00:13 上充管線溫度低 17 00:00:13 蒸汽發(fā)生器水位異常 18 00:00:19 上充管線流量異常 19 00:00:20 穩(wěn)壓器水位低 2 報警 20 00:00:21 SG 給水流量異常 21 00:00:24 穩(wěn)壓器水位低 3 報警 22 00:00:25 下泄管線壓力低 23 00:00:33 主泵軸封水流量低 24 00:00:34 ASG 泵啟動 25 00:00:37 除氧器水位異常 26 00:00:51 上充管線壓力低 27 00:01:15 安全殼壓力高 28 00:01:42 RCP 溫度低 29 00:07:26 主蒸汽隔離 30 00:07:27 VVP 主蒸汽隔離閥未全開 大破口失水事故 當量直徑 345mm 直到最大的一回路管道的雙端剪切斷裂 PZR壓力迅速下降直至等于安全殼內(nèi)的壓力，由于大量的質(zhì)量和能量釋放到安全殼內(nèi)，安全殼內(nèi)的壓力和溫度將升高， SG 的壓力同時也將逐漸下降。當 PZR 壓力為低和低 低時，沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 18 - 將分別自動啟動緊急停堆和 安注。 一回路大破口失水事故的發(fā)展過程非常迅速，破口引起一回路迅速降壓。首先因穩(wěn)壓器低壓信號觸發(fā)緊急停堆，而后因穩(wěn)壓器低 低壓信號啟動安全注射系統(tǒng)和安全殼第一階段隔離。安全注射信號自動使安全注射系統(tǒng)投入直接注射階段，當換料箱的水位達到低 低水位時，自動切換汲水口到地坑，進入再循環(huán)冷卻階段。隨著大量的水和水蒸氣從破口噴入安全殼內(nèi)，導(dǎo)致安全殼壓力升高。當安全殼內(nèi)壓力達到高 高壓力整定值時，自動觸發(fā)安全殼噴淋系統(tǒng)投入運行和安全殼第二階段隔離。安全殼噴淋泵開始從換料水箱汲水，當水箱到達低 低水位時， 改汲地坑水進入再循環(huán)噴淋。 4.3.1.1 安全功能分析 為了建立大 LOCA 事件樹，必須對一回路大剖口事故下需完成的功能及相應(yīng)投入的安全系統(tǒng)作分析。 (1) 反應(yīng)性控制，一般情況下，通過緊急停堆系統(tǒng)，即通過控制棒插入堆芯，使反應(yīng)堆達到次臨界，降低堆芯的釋熱功率。但對于大破口事故，由于堆芯的空泡率較高，由其帶來的負反應(yīng)性可以再短期內(nèi)使反應(yīng)堆進入次臨界，同時經(jīng)安全注水箱及安全注射泵將 2000ng/g 含硼水注入一回路，也可獲得次臨界，因此在大破口事故分析中，緊急停堆系統(tǒng)并非是必不可少的。 (2) 一回路冷卻劑裝置的維持和堆芯預(yù)熱的導(dǎo)出。發(fā)生大破口事故后，一回路冷卻劑大量從破口噴入安全殼，如果堆芯水量得不到及時補充，堆芯就會裸露，通過破口以蒸汽方式帶出堆芯熱量就難以維持，為完成此功能，需要安全注射箱排水和投入低壓安注系統(tǒng)。直接注射階段，低壓安全注射泵從換料水箱汲水，當換料水箱達到低 低水位時，改為從地坑汲水，進入再循環(huán)冷卻階段。 (3) 安全殼內(nèi)熱量的排出。堆芯大量熱量排入安全殼內(nèi)，引起安全殼內(nèi)壓力，溫度的升高，直接影響安全殼的完整性和殼內(nèi)其他系統(tǒng)設(shè)備的正常運行。安全殼噴淋系統(tǒng)是排出安全殼內(nèi)熱量的唯一手段。在低壓安全注射的直接注射階段和再循環(huán)階段，該系統(tǒng)的投入都是必須的。安全殼噴淋系統(tǒng)在安全殼內(nèi)壓力達到高 高壓限制時，自動投入運行。 (4) 系統(tǒng)間的相互關(guān)系的分析。如果安全殼噴淋系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則不考慮安全注射系統(tǒng)再循環(huán)運行。因為在安全殼噴淋系統(tǒng)故障下，地坑水得不到冷卻，大約 5h 后溫度即可上升到 130。如果低壓安全注射在直接注射階段失效，則認為再循環(huán)運行已不起作用，此時堆芯已熔化。 4.3.1.2 建立事件樹 按小事件樹 -大故障樹的分析方法建立事件樹，首先形成 以安全功能為題頭的事件樹，然后再擴展事件樹，將前沿系統(tǒng)的狀態(tài)作為題頭形成最后的事件樹。事件樹題頭的前后順序?qū)Ψ治鲂屎秃啙嵭苑浅Ｖ匾?。按照系統(tǒng)響應(yīng)的時間順序來排列，用向上的高反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 19 - 電平表示系統(tǒng)成功，用向下的低電平表示系統(tǒng)失效，如果遇到具有相關(guān)性的系統(tǒng)，用直線表示前面的系統(tǒng)失效則后邊的系統(tǒng)不起作用。 (1) 安全注射箱注射。安全注射箱注射是為了防止堆芯裸露，當穩(wěn)壓器壓力低于4.1MPa 時，自動觸發(fā)該系統(tǒng)向一回路注入含硼水。在熱管段破口下，成功準則為 3 個安全注射箱至少有 2 個能將水注入一回路。 (2) 安全殼噴淋。安全殼噴淋是安全殼內(nèi)熱量導(dǎo)出的唯一手段。在整個 24h 的事故分析中，都需要該系統(tǒng)正常投入運行。成功準則是 2 臺安全殼噴淋泵至少 1 臺能將水經(jīng)1 臺熱交換器注射器到安全殼內(nèi)。 (3) 低壓安全注射直接注射。成功準則要求 2 臺低壓安全注射泵至少 1 臺能正常運行。從換料水箱取水，經(jīng)冷段注射管線注水， 3 根注射管至少 2 根有效。 (4) 低壓再循環(huán)冷卻注射。成功準則要求 2 臺低壓安全注射泵至少 1 臺能正常運行。從地坑汲水，經(jīng)冷段注射管線注水。 3 根注射管至少 2 根有效。 圖 4.2 熱段大 LOCA 下的事件樹 4.3.2 小破口失水事故 壓水堆小破口失水事故是指由于反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)管道或與之相同的部件出現(xiàn)的小破口，所造成的冷卻劑喪失速率超過冷卻劑補給系統(tǒng)正常補水能力的冷卻劑喪失事故。與大破口事故相比，小破口失水事故在物理上有如下特點：小破口失水事故只有噴放，再淹沒和長期冷卻 3 個階段，沒有再灌水階段；小破口失水事故降壓速度較慢，蒸汽發(fā)生器二次側(cè)熱阱在事故早期起著重要的排熱作用，而大破口失水事故中蒸汽發(fā)生器二次側(cè)幾乎不起熱阱作用；小破口失水事故降壓過程 中有一個明顯的壓力略高于二次側(cè)熱阱壓力的壓力平臺，而大破口失水事故沒有。 初態(tài)：電功率： 983.8MW；堆功率： 2890.1MW；RCP 壓力： 15.4MPa； RCP 平均溫度： 310.0；氙毒： 99.2%；壽期： BOL；硼濃度： 834.5ppm；調(diào)節(jié)棒位： 191step；描述：滿功率 Xe 平衡。 故障設(shè)置 1：反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng) RCP；故障代號： rcp03a；故障類型：變量型；故障沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 20 - 描述 :環(huán)路一熱管段破口（ 0 1）；變量型：最終值 =0.01；延遲時間（小時：分：秒）：00:00:00；漸變時間（小時：分：秒）： 00:00:10。 表 4.2 核 電教學(xué)模擬機得出的冷卻劑破口失水事故的事件序列 事件序列 事件觸發(fā)時間 事件描述 1 00:00:19 穩(wěn)壓器壓力補償值 2 00:00:48 穩(wěn)壓器壓力低 3 00:01:00 穩(wěn)壓器水位低于設(shè)定值 4 00:01:01 上充管線溫度低 5 00:03:48 操作帶高位 6 00:07:18 C11 閉鎖提棒（ R 棒） 7 00:07:25 P11 允許信號 8 00:07:52 穩(wěn)壓器水位低 2 報警 9 00:08:25 AVG MAX/TEM REF 溫度差 10 00:08:35 穩(wěn)壓器水位低 3 報警 11 00:09:36 停堆 12 00:09:36 功率量程變化率高 13 00:09:36 操作帶低位 14 00:09:37 汽機脫扣 15 00:09:38 R 棒 LO-LO-LO 行程限值 16 00:09:38 環(huán)路 DELTA-T 偏差值 17 00:09:38 環(huán)路平均溫度偏差高 18 00:09:38 蒸汽管線流量高或壓力低 19 00:09:39 主蒸汽隔離 20 00:09:39 安注啟動 21 00:09:39 蒸汽發(fā)生器水位異常 22 00:09:46 上充管線流量異常 23 00:09:50 SG 給水流量異常 24 00:09:54 主泵軸封水流量低 25 00:09:59 ASG 泵啟動 26 00:10:04 RCP 溫度低 27 00:10:09 除氧器水位異常 故障設(shè)置 2：反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng) RCP；故障代號： rcp03a；故障類型：變量型；故障描述：環(huán)路一熱管段破口（ 0 1）；變量型：最終值 =0.01；延遲時間（小時：分：秒）：00:00:00；漸變時間（小時：分：秒）： 00:05:00。 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 21 - 表 4.3 核 電教學(xué)模擬機得出的冷卻劑破口失水事故的事件序列 事件序列 事件觸發(fā)時間 事件描述 1 00:01:39 穩(wěn)壓器壓力補償值 2 00:02:50 上充管線溫度低 3 00:02:58 穩(wěn)壓器水位低于設(shè)定值 4 00:03:54 穩(wěn)壓器壓力低 5 00:07:23 操作帶高位 6 00:10:36 穩(wěn)壓器水位低 2 報警 7 00:10:50 C11閉鎖提棒（ R棒） 8 00:10:50 P11 允許信號 9 00:11:21 穩(wěn)壓器水位低 3 報警 10 00:11:34 AVG MAX/TEM REF 溫度差 11 00:14:48 停堆 12 00:14:48 功率量程變化率高 13 00:14:48 操作帶低位 14 00:14:49 R 棒 LO-LO-LO 行程限值 15 00:14:49 汽機脫扣 16 00:14:50 環(huán)路 DELTA-T 偏差值 17 00:14:50 環(huán)路平均溫度偏差高 18 00:14:50 蒸汽管線流量高或壓力低 19 00:14:51 主蒸汽隔離 20 00:14:51 安注啟動 21 00:14:51 蒸汽發(fā)生 器水位異常 22 00:14:58 上充管線流量異常 23 00:15:01 SG 給水流量異常 24 00:15:07 主泵軸封水流量低 25 00:15:11 ASG 泵啟動 26 00:15:14 RCP 溫度低 27 00:15:21 除氧器水位異常 28 00:15:59 上充管線壓力低 29 00:21:26 穩(wěn)壓器水位高于設(shè)定值 30 00:22:17 安全殼壓力高 小破口失水事故，堆芯不會裸露，單靠上充不能補償噴出的冷卻劑。 PZR 的壓力和水位都會下降，直到反應(yīng)堆自動緊急 停堆和安注投入，進入事故工況。破口噴出的冷卻劑可由安注補償。堆芯的剩余衰變熱主要由 SG 導(dǎo)出，極力防止安全殼噴淋的啟動。使用正常的冷卻和降壓方法可以使反應(yīng)堆轉(zhuǎn)到冷停堆。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 22 - 小破口事故發(fā)生后，由于冷卻劑欠熱噴放應(yīng)急冷卻劑系統(tǒng)壓力迅速下降，穩(wěn)壓器壓力于 60s 降至低壓停堆設(shè)定值， 9min36s 后延遲后反應(yīng)堆停堆，主泵 9min38s 后開始停轉(zhuǎn)，主給水隔離閥在 9min39s 關(guān)閉，蒸汽輪機截止閥在 9min 關(guān)閉。“ s”信號于 6.5s 時產(chǎn)生，引起堆芯補水箱排水管上觸發(fā)閥門打開，堆芯水位上升通過直接注入低溫含硼水，同時余 熱排出系統(tǒng)啟動，熱管的一部分高溫水進入換熱器進行換熱冷卻，然后流向蒸發(fā)器出口腔室，堆芯補水箱和余熱排出系統(tǒng)向壓力容器注入低溫水可降低冷卻劑溫度，降溫降壓。冷卻劑壓力降至 4.93MPa，安注系統(tǒng)啟動，通過直接注入管線向下降管段注入低溫含硼水，實現(xiàn)快速降溫降壓。 13min 時，堆芯補水箱內(nèi)水位降低至 63.5 ,20s 后第一級自動降低系統(tǒng)上觸發(fā)閥打開，一回路直接向安全殼內(nèi)置換料水箱排泄，在 29min 和37min 在第二級和第三級自動降低系統(tǒng)相繼啟動；在 40min 時，堆芯補水箱內(nèi)水位降低至 20，第四級自動降低系統(tǒng)啟動 ， 46min 左右，冷卻劑壓力降到此安全殼內(nèi)環(huán)境高8.96MPa，安全殼內(nèi)置換料水箱，通過直接注入管線向壓力容器直接注入，反應(yīng)堆進入長期冷卻階段。 反應(yīng)性與功率：假設(shè)小破口事故發(fā)生前，反應(yīng)堆處于額定功率運行，第 10s 事故發(fā)生。流過堆芯的冷卻劑流量增加，溫度下降，從而使燃料溫度下降。由于多普勒效應(yīng)和冷卻劑的負溫度效應(yīng)，引入了一定數(shù)量的正反應(yīng)性，反應(yīng)堆功率緩慢上升。 9min35s 時，觸發(fā)低水池水位停堆信號；經(jīng) 1.2s 信號延遲，控制棒開始下降；經(jīng)過 1.07s 下降達到次臨界，并且具有相當?shù)耐６焉疃?。此時反應(yīng)堆 功率迅速下降到衰變功率水平。 系統(tǒng)冷卻劑流量：在事故過程中，隨著破口的發(fā)生以及停主泵、打開輔助泵，打開自然循環(huán)閥、打開虹吸閥切斷主回路事故等一系列保護動作，系統(tǒng)冷卻劑流量變化更加復(fù)雜，堆芯冷卻劑。 通過故障 1 與故障 2 的對比知道，當破口位置、破口大小的等其他條件不變的情況下，只是改變破口的漸變時間，對冷卻劑的流量、壓力和輔助給水系統(tǒng)等設(shè)備的投入時間基本上沒有變化。 4.3.2.1 安全功能分析 為了建立小破口事件樹，必須對一回路小破口失水事故下，需要完成的功能及相應(yīng)投入的安全和系統(tǒng) 做一分析。 (1) 反應(yīng)性控制。一般情況下，通過控制保護系統(tǒng)投入實現(xiàn)反應(yīng)堆緊急停堆，及通過控制棒插入堆芯，使反應(yīng)堆達到次臨界，降低堆芯釋熱功率，對小破口事故，高壓安注系統(tǒng)和安注水箱向一回路注射含硼水也能使反應(yīng)堆處于次臨界狀態(tài)。 (2) 一回路冷卻劑裝置的維持和堆芯余熱的導(dǎo)出。發(fā)生小破口事故后，一回路冷卻劑泄入安全殼，如果堆芯水量得不到及時補充，堆芯就會裸露，熱量通過自然循環(huán)和蒸發(fā)器將熱量帶出，為完成此功能，需要投入高壓安注系統(tǒng)。 (3) 安全殼內(nèi)熱量的帶出。堆芯的熱量排入安全殼內(nèi)，引 起安全殼內(nèi)壓力升高，直接影響安全殼的完整性和殼內(nèi)其他系統(tǒng)設(shè)備的正常運行。安全殼噴淋系統(tǒng)是排除安全殼內(nèi)熱量的唯一手段。在高壓安注系統(tǒng)直接注射階段和再循環(huán)階段，該系統(tǒng)的投入都是必反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 23 - 須的。安全殼噴淋系統(tǒng)在安全殼內(nèi)壓力達到高 高限值時，兩列自動投入運行。 (4) 系統(tǒng)間相互關(guān)系分析。如果安全殼噴淋系統(tǒng)故障下，地坑水得不到冷卻。如果高壓安注在直接注射階段失敗，則認為再循環(huán)運行已不起作用，此時，堆芯已熔化。 4.3.2.2 建立事件樹 主冷卻劑管道小破口失水事故發(fā)生時，共有 9 個安全功能參與緩解此初因 事件。根據(jù)各緩解功能及操縱員的響應(yīng)，建立冷卻劑管道小破口失水事故的事件樹。在分析中采用的是小事件樹分析方法，題頭事件包括控制保護系統(tǒng)投入運行實現(xiàn)反應(yīng)堆緊急停堆、安全殼噴淋系統(tǒng)投入運行降低安全殼內(nèi)溫度和壓力、高壓安注系統(tǒng)投入運行維持一回路冷卻劑水裝量、二回路正常熱導(dǎo)出系統(tǒng)投入運行導(dǎo)出堆芯熱量、二回路應(yīng)急熱導(dǎo)出系統(tǒng)投入運行導(dǎo)出堆芯熱量、主回路卸壓系統(tǒng)投入運行實現(xiàn)主回路充一排運行、中壓安注系統(tǒng)投入運行維持一回路冷卻劑水裝量和低壓安注系統(tǒng)投入運行維持一回路冷卻劑水裝量。對于主冷卻劑管道小破口失水事故事件樹，它最終應(yīng) 有 29 個分支，得到 29 個事故序列。以下對事件樹中的各個序列進行描述： 事故序列 1：反應(yīng)堆緊急停堆 (功能 A13)成功、安全殼噴淋 (功能 S)成功、高壓安注 (功能 F)成功、通過二回路正常熱導(dǎo)出 (功能 H)成功，即汽機旁排閥開啟，輔助給水到蒸汽發(fā)生器，反應(yīng)堆達到熱停堆。 事故序列 2：如果二回路正常熱導(dǎo)出功能 H 失效，通過二回路應(yīng)急熱導(dǎo)出功能 P2可將反應(yīng)堆在 24 小時內(nèi)達到冷停堆。 事故序列 3：如果二回路的正常和應(yīng)急熱導(dǎo)出功能 H、 P2 失效，操縱員可以開啟穩(wěn)壓器的兩個安全閥 (功能 L)，使反應(yīng)堆主回 路有可能進行“充排運行”，最終使反應(yīng)堆停堆冷卻。 事故序列 4：如果二回路的正常和應(yīng)急熱導(dǎo)出功能 H， P2 失效，主回路卸壓功能 L也失效；將導(dǎo)致高壓下的堆芯損壞。 事故序列 5：如果高壓安注功能 F 失效，但是二回路應(yīng)急熱導(dǎo)出 (功能 P4)成功，并可使反應(yīng)堆的壓力降低到安注箱的投入壓力，那么如果中壓安注 (功能 QM)和低壓安注(功能 G)成功，對反應(yīng)堆進行應(yīng)急冷卻；反應(yīng)堆可實現(xiàn)冷停堆。 事故序列 6：在高壓安注功能 F 失效，二回路應(yīng)急熱導(dǎo)出 P4 成功，中壓安注 QM 成功投入的情況下，如果低壓安注 G 失效，將 導(dǎo)致反應(yīng)堆堆芯損壞。 事故序列 7：在高壓安注功能 F 失效，二回路應(yīng)急熱導(dǎo)出 P4 成功，并可使反應(yīng)堆的壓力降低到安注箱的投入壓力的情況下，如果中壓安注功能 QM 失效，在低壓安注投入以前，堆芯在相對高的壓力下?lián)p壞。即使二回路可以保證能快速冷卻一回路，也避免不了堆芯裸露與損害，甚至在全干后才能降至低壓安注功能 G 啟動的壓力。 事故序列 8：在高壓安注功能 F 失效，二回路應(yīng)急熱導(dǎo)出 P4 失效的情況下，由于主回路的壓力不能降低至安注箱和低壓安注啟動壓力，所以將導(dǎo)致堆芯損壞。另外，在上述過程中，雖然可以開啟穩(wěn)壓器 安全閥實現(xiàn)主回路卸壓功能 L，但是當壓力降至中壓和低壓功能投入時，堆芯已經(jīng)裸露、 高壓損壞。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 24 - 事故序列 9：如果安全殼噴淋功能 S 失效，會導(dǎo)致安全殼地坑水溫度上升，高壓和低壓安注泵相關(guān)失效，將導(dǎo)致堆芯損壞。所以在發(fā)生主冷卻劑管道小破口失水事故時，只要安全殼噴淋功能 S 失效就直接造成堆芯損壞，而且這一頻率還很高。 圖 4.5 熱段小 LOCA 下的事件樹 堆芯損壞的數(shù)學(xué)模型：設(shè)主冷卻劑管道小破口失水事故發(fā)生的概率為 P0，控制保護系統(tǒng)投入運行實現(xiàn)反應(yīng)緊急停堆的失效概率為 P1，安全殼噴淋系統(tǒng)降低安 全殼內(nèi)溫度和壓力失效的概率為 P2，高壓安注系統(tǒng)維持一回路冷卻劑水裝量失效的概率為 P3，二回路正常熱導(dǎo)出系統(tǒng)導(dǎo)出堆芯熱量失效的概率為 P4，應(yīng)急熱導(dǎo)出系統(tǒng)導(dǎo)出堆芯熱量 (P2)失效的概率為 P5，應(yīng)急熱導(dǎo)出系統(tǒng)導(dǎo)出堆芯熱量 (P4)失效的概率為 P6，主回路卸壓系統(tǒng)實現(xiàn)主回路充一排運行失效的概率為 P7，中壓安注系統(tǒng)維持一回路冷卻劑水裝量失效的概率為 P8，低壓安注系統(tǒng)維持一回路冷卻劑水裝量失效的概率為 P9，則導(dǎo)致堆芯損毀的事故序列發(fā)生概率為： (CDl)=P0(1 P1)(1 P2)(1 P3)P4P 7 (CD2)=P0(1 P1)(1 P2)P3(1 P6)(1 P8)P9 (CD3)=P0(1 P1)(1 P2)P3(1 P6)P8 式 (4.1) (CD4)=P0(1 P1)(1 P2)P3P 6 (CD5)=P0(1 P1)P2 主冷卻劑管道小破口失水事故導(dǎo)致堆芯損毀的概率為： （ CD） =51i （ CDi） 式 (4.2) 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路熱管段破口事故分析 - 25 - 4.3.2.3 建立故障樹 安全殼噴淋系統(tǒng)觸發(fā)活動 在發(fā)生失水事故下，當安全殼內(nèi)出現(xiàn)壓力過高信號的最初階段，安全殼噴淋系統(tǒng)的噴淋隔離閥自動打開，噴淋泵自動啟動，把換料水箱中的含硼水噴入安全殼內(nèi)，使蒸汽凝結(jié)，降溫降壓，稍后階段，當安全 系統(tǒng)地坑水位到達一定位置時，在換料水箱低 低水位信號的作用下，切換為從地坑取水，作再循環(huán)噴淋。 頂事件選取及成功準則 在發(fā)生一回路泄漏事故時，安全殼噴淋系統(tǒng)主要執(zhí)行的功能是降低安全殼內(nèi)溫度和壓力，同時冷卻地坑來水。所以將“安全殼噴淋系統(tǒng)降低安全殼內(nèi)溫度和壓力功能失效”作為分析的頂事件。在安全殼噴淋系統(tǒng)正常運行時，安全殼噴淋系統(tǒng)的加藥系統(tǒng)是否啟動、是否向硼水中添加化學(xué)溶液消除碘的同位素對所選取功能的實現(xiàn)沒有影響，在故障樹功能分析時可以不予考慮。 故障樹建立的相關(guān)假設(shè) 一般認為管道都是無源部件，但安全殼噴淋系統(tǒng)和安注系統(tǒng)抽水管線，認為是有源部件；部件損壞作為未探明事件，按基本事件處理，不去深入考察它的設(shè)計或質(zhì)量問題；只考慮閥門成功或失效狀態(tài)，而不考慮閥門半開狀態(tài)?；蚵怨艿乐睆叫∮谥鞴?1/3 的支管；分析對象以外的系統(tǒng)或部件的故障，應(yīng)該由相應(yīng)系統(tǒng)故障樹分析來完成；未收到安注信號屬于待發(fā)展事件作為底事件處理不作展開；在考慮管路失效時，只考慮閥門及泵的故障不考慮熱交換器問題。 4.4 小結(jié) 本章對主冷卻劑管道大小破口失水事故的定義和 事故發(fā)展做了簡要的介紹，還闡述了事故后參與緩解此初因事件的各安全功能的功能要求、成功準則、觸發(fā)方式和支持系統(tǒng)等。除此之外，本章對事件樹中的各個序列進行了簡要的描述。通過對主冷卻劑管道小破口失水事故的概率安全分析，可以得到以下幾點結(jié)論：事故序列 9 是整個堆芯熔化的主要問題，是主冷卻劑管道小破口失水事故的支配性事故序列。這是由于安全殼噴淋功能失效，會導(dǎo)致安全殼地坑水溫度上升，高壓和低壓安注泵相關(guān)失效，最終導(dǎo)致堆芯損壞，所以提高安全殼噴淋系統(tǒng)設(shè)備的可靠性，增大安全殼噴淋系統(tǒng)的可用性是減小堆芯損毀發(fā)生概率的有效途徑。 從事件樹分析中可以看出，高壓安注功能的失效是對堆芯最終狀態(tài)影響較大的一類事件。高壓安注成功，為反應(yīng)堆提供足夠的水裝量來淹沒堆芯，這時只要導(dǎo)出堆芯余熱就可以使反應(yīng)堆處于安全狀態(tài)：如果高壓安注失效，那就必須要保證二回路應(yīng)急熱導(dǎo)出(P4)、中壓安注和低壓安注三個功能同時成功，才可以使堆芯處于安全狀態(tài)，否則堆芯就會損毀。 由此可以看出，提高高壓安注系統(tǒng)的可用性也是減小堆芯損毀概率的有效途沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） - 26 - 徑。 對確定論分析方法和概率論分析方法做出如下的比較：確定論法是根據(jù)以往經(jīng)驗和社會可接受的程度，人為的將事故分 為可信和不可信兩類。 PSA 法認為事故并不存在“可信”與“不可信”的截然界限，僅僅是事故發(fā)生后的概率有大小之別。一座核電廠可能有成千上萬事故，事故所造成的社會危害應(yīng)用所有潛在事故后果的數(shù)學(xué)期望值表示。 確定論的評價標準是核電廠發(fā)生最大可能事故時，生活在核電廠禁區(qū)周圍的居民全身甲狀腺所能接受的輻射劑量不應(yīng)超過允許值。概率風(fēng)險評價法則引入風(fēng)險的概念。風(fēng)險事故發(fā)生的概率與事故后果幅值的乘積。 在確定論法中，人們利用機理性程序研究核電廠，在故障工況下的物理過程，做這種事故分