一种核电站控制配电盘掉电试验的防误安注、喷淋方法

摘要

本发明属于核电站总体调试技术领域，尤其涉及用于热态临界前，核电站控制配电盘掉电试验的防误安注、喷淋方法。它在对所述的核电站进行控制配电盘掉电试验前，先对安注系统中的浓硼注入箱及喷淋系统中的喷淋泵实施可随时解除的隔离，在所述试验完毕后对该隔离实施解除。采用这样的方法，可以对核电站控制配电盘进行正常的掉电试验，试验完毕后不会出现复杂的后续处理工作，大幅度的减小了工作量及设备的损耗。即使出现了误安注和喷淋，由于浓硼注入箱和喷淋泵被隔离，而不会造成严重后果。

说明书

技术领域

本发明属于核电站总体调试技术领域，尤其涉及一种用于热态临界前，核电站控制配电盘掉电试验的防误安注、喷淋方法。

背景技术

压水堆核电站主要由压水反应堆、一回路系统和二回路系统等三个部分组成。核裂变是在压力容器内由核燃料组成的反应堆堆芯里进地的。压水堆以低浓缩铀为燃料、轻水为冷却剂和慢化剂。核裂变放出的热量由流经堆内的一回路系统的高压水带出堆外并在蒸器发生器里将热量传递给二回路的水。水受热后产生的蒸汽推动蒸汽轮机，蒸汽轮机则带动发电机发电。堆芯内装载的燃料组件是由一根根的燃料元件棒组成的。一旦一回路系统的高压水出现破口时，就会造成失水事故。这时如果一回路的正常补水能力不能弥补漏失的冷却剂时，堆芯内的核燃料将不能及时冷却，可能导致燃料包壳因过热而烧毁，甚至导致二氧气化铀芯块融化的事故。为此，在核电站中还设有专门应对失水之类事故的安全系统，一般而言，它包括向反应堆注入硼水的安注系统和安全壳喷淋系统。

如图1所示，安注系统一般包括换料水箱1、容积控制箱2、高压安注泵5、低压安注泵3、浓硼注入箱6、柴油机、电动泵等，换料水箱1分别通过低压安注泵3和高压安注泵5向一回路9注水，容积控制箱2与高压安注泵5相连接，低压安注泵3与高压安注泵5之间通过高压安注泵5增压管线隔离阀4相连接，高压安注泵5还连接了高压安注泵5再循环管线的隔离阀51，浓硼注入箱6设置在高压安注泵5与一回路9之间的管线上，在该浓硼注入箱6的两端分别设有浓硼注入箱6的进、出口隔离阀61、62。

如图2所示，安全壳喷淋系统主要包括换料水箱1、喷淋泵7、碱罐8等元件，换料水箱1与喷淋泵7相连接，喷淋泵7是将换料水箱1中的水加压后输出，用来对整个安全壳内的空间环境进行冷却，而碱罐8是充有高浓度的氢氧化钠，它通过一碱罐8出口隔离阀81连入换料水箱1与喷淋泵7形成的回路上，在出现放射性碘泄露时，氢氧化钠可以进入喷淋回路将安全壳大气中的放射性碘通过化学反应吸收。一旦正常的冷却系统失去了作用，安注系统和安全壳喷淋系统就要投入工作，以保证核电站的安全。

在核电站的调试启动阶段，需要对电站大量控制配电盘进行掉电试验，简称COC试验。这是调试阶段的一项大型、复杂和高风险试验，其目的就要有以下几个：验证设计假设的失电后机组行为；验证配电盘失电事故运行规程；使运行人员熟悉该类事故。由于进行控制配电盘掉电试验时，出现误安注及喷淋动作的风险很大，一旦进行了安注及喷淋动作，将带来大量复杂的后续工作，甚至还需要更换一些设备，这是试验所不可接受的。因此，既要对误安注及喷淋动作进行有效预防，又要保证机组的安全水平，不至出现真的需要安注及喷淋时却无法正常进行。对此，现有技术提供了一种防误安注及喷淋的方法，即在控制配电盘掉电试验前拔出RPR(反应堆保护系统)卡件。拔出卡件后，自动安注、喷淋及主给水旁路关闭不可用，只保留手动安注、喷淋可用。试验完成后，再插回卡件，并对卡件所涉及的RPR保护进行一次全面的验证。

这种方法在热试阶段是可行的，因为在热试期间，可以将大部分执行机构电源拉出，从而有效对误安注及喷淋进行预防。但是在首次启动热态临界前(热停堆)，反应堆已装有核燃料，与热试期间相比，情况发生了较大变化，使用这种方法需要在RPR机柜内，拔出“Y”输出卡防安注，拔出“V”输出卡防喷淋。这会带来以下问题：首先，因为自动安注和喷淋均处于不可用状态，那么一旦真的需要安注时，将完全依靠手动来启动，而要求当值值长和操纵员在极短时间内作出判断和决策是相当困难的，显然会对需要的安注和喷淋的进行带来一定的影响；其次，在试验完成后，需要执行大量复杂的RPR的执行机构试验，对安注和喷淋动作进行再鉴定，这大约需要两天时间，而且要启停大量的设备，工作量非常大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种核电站控制配电盘掉电试验的防误安注、喷淋方法，可以大幅度的减少后续的处理工作，而且能够进一步提高安全性能。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

提供一种核电站控制配电盘掉电试验的防误安注、喷淋方法，在对所述的核电站进行控制配电盘掉电试验前，对安注系统中的浓硼注入箱及喷淋系统中的喷淋泵实施可随时解除的隔离，在所述试验完毕后对该隔离实施解除。

采用这样的方法，可以对核电站控制配电盘进行正常的掉电试验，试验完毕后不会出现复杂的后续处理工作，大幅度的减小了工作量及设备的损耗。即使出现了误安注和喷淋，由于浓硼注入箱和喷淋泵被隔离，而不会造成严重后果。另外，一旦出现真的需要安注的情况，安注和喷淋动作仍可以自动启动，值长和操纵员进行简单的操作即可以立即解除隔离措施，实施正常的安注和喷淋，保证核安全的要求，因此，本方法还能进一步提高可靠性。

附图说明

图1是现有安注系统的部分结构示意图；

图2是现有安全壳喷淋系统的部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在核电站机组的热试阶段进行了大量的COC试验后，由于试验结束后未能立即得出试验结果，为不影响调试启动计划，机组调试进度继续往前推进，一边分析COC试验数据。在首次启动热态临界前(热停堆)，经对所有试验数据进行分析后，调试队认为需要对热试中不合格的部分COC试验进行重做。

然而，此时反应堆内已装有核燃料，完全不同于热试阶段，将大部分执行机构电源拉出的传统作法。就不能再实施了。但误安注和喷淋动作的风险的确存在，而且很大。如果按照现有技术的方法，在RPR机柜内，拔出“Y”输出卡防安注，拔出“V”输出卡防喷淋。这样，拔出卡件后，自动安注和喷淋及主给水旁路关闭不可用，但手动安注和喷淋仍可用。试验完成后，插回卡件，还需执行约30个定期试验，这大约需要两天时间，而且要有大量设备启停，工作量太大。

本发明的思路是，在不影响试验的有效性和机组的安全水平的情况下，通过运行隔离措施来尽可能避免因为误安注和喷淋动作带来的复杂的后续处理，从而取替原有的拔出RPR卡件的方法。

具体的，参考图1和图2，安注及喷淋主要包括以下动作：

1、低压安注泵3启动。因一回路9压力为154巴安注泵出口压力，远远高于低压安注泵3出口压力，低压安注泵3只进行小流量运行，因此，该动作并不会带来复杂的后续处理，是可以接受的。

2、第二台高压安注泵5启动。因为原已运行一台，只要浓硼注入箱6不注入一回路9，该动作只是使上充和轴封流量增大一些，可以接受。

3、浓硼注入箱6的浓硼水注入一回路9。该动作可能使稳压器充满，一回路9压力失控，同时对一回路9管道产生热冲击，并使一回路9硼浓度升高300ppm，会造成复杂的后续处理，因此是不可接受的。

4、柴油机启动。只要及时停运，并无危害，可以接受。

5、辅助给水电动泵启动。辅助给水原来就在运行，因此并无影响，可以接受。

6、主给水隔离。原来蒸汽发生气由辅助给水供水，并无影响，可以接受。

7、有关通风启动。不带来任何风险，可以接受。

8、喷淋启动。反应堆厂房内的设备和房间要全部进行清洁、清洗，全部设备要进行检修、部分设备要更换，这是绝对不可以接受的。

9、碱罐8向喷淋回路中输入高浓度氢氧化钠，后处理复杂，但因喷淋泵7的隔离使其发生的可能性极低，可以接受。

根据前述的发明思路，我们只需对不可接受的动作采取隔离措施，即在试验期间隔离安注浓硼注入箱6和喷淋泵7。这样，即使发生误安注，也不会产生复杂的后续处理工作；而如果真的需要安注，只需立即解除安注浓硼注入箱6和喷淋泵7等相关设备的隔离，然后按有关事故程序控制机组。另外，虽然碱罐8向喷淋回路中输入高浓度氢氧化钠的动作带来的风险不高，但由于排除该动作的出现所需要的措施非常简单，没有任何副作用，因此，在具体操作中，亦可以考虑将碱罐8出口隔离阀81关闭。

在此发明思路下，提供一种核电站控制配电盘掉电试验的防误安注方法，在对核电站机组进行控制配电盘掉电试验前，对安注系统中的浓硼注入箱6及喷淋系统中的喷淋泵7实施可随时解除的临时隔离，在试验完毕后对该隔离实施解除。采用这样的方法，可以对核电站控制配电盘进行正常的掉电试验，试验完毕后不会出现复杂的后续处理工作，大幅度的减小了工作量及设备的损耗。即使出现了误安注和喷淋，由于浓硼注入箱6和喷淋泵7被隔离，而不会造成严重后果。另外，一旦出现真的需要安注的情况，安注和喷淋动作仍可以自动启动，值长和操纵员进行简单的操作即可以立即解除隔离措施，实施正常的安注和喷淋，保证核安全的要求，因此，本方法还能进一步提高可靠性。

所述的隔离包括以下步骤，关闭浓硼注入箱6的进、出口隔离阀61、62并切断喷淋泵7的电源。更具体的步骤如下：

1)浓硼注入箱6的进口隔离阀61关闭、断电、上锁；

2)浓硼注入箱6的出口隔离阀62关闭、断电、上锁；

3)切断喷淋泵7的电源并上锁。

由于对浓硼注入箱6进行隔离后，会导致高压安注泵5中的流量过低，从而出现损害该高压安注泵5的危险，因此，从安全性角度出发，在前述隔离方法中还可包括步骤4)开启安注系统中高压安注泵5再循环管线的隔离阀51和步骤5)关闭的高压安注泵5增压管线隔离阀4。

具体的，前述再循环管线的隔离阀51和高压安注泵5增压管线隔离阀4均为电动隔离阀，开启后还可进行断电、上锁等工作。作为一种优选方案，步骤4)可以在步骤1)和步骤2)之前实施，这样安全性将更高。虽然在关闭喷淋泵7以后，喷淋系统中的碱罐8失去了向喷淋回路输出高浓度氢氧化钠的动力，但为了进一步提高安全性，隔离还包括步骤6)，即关闭喷淋系统中的碱罐8出口阀，这样就完全避免了高浓度氢氧化钠进入喷淋回路后带来的繁琐后续处理。在本实施例中，碱罐8出口阀为气动隔离阀，关闭后还可以上锁。

具体的，本方法中的解除包括以下步骤：

1)浓硼注入箱6的进口电动隔离阀61解锁送电保持关闭；

2)浓硼注入箱6的出口电动隔离阀62解锁送电保持关闭；

3)高压安注泵5再循环管线的电动隔离阀51解锁送电保持开启；

4)高压安注泵5增压管线电动隔离阀4解锁送电保持关闭；

5)喷淋泵7的电源送电；

6)解锁开启碱罐8的出口隔离阀81。

作为一种优选方案，步骤3)是在步骤1)和步骤2)之后实施的。另外，如果在实施解除工作之前，系统内还存有错误的安注、喷淋信号，不做处理直接实施解除的话，显然会导致安注和喷淋动作，还将产生大量不可接受的后续处理。因此，在实施所述的解除前，还可包括检查及清除误安注、喷淋信号的步骤，这样就能使得本方法的安全性更高。

另外，在实施本方法时，要注意被临时隔离的浓硼注入箱6及喷淋泵7不许有其他工作，必须保证它们能随时解除隔离并投运。在防误安注和喷淋隔离实施期间，万一安注自动启动，反应堆操纵员立即执行安注自动启动反应堆操纵员操作单，值长立即执行安注自动启动值长操作单。

为了论证本方法的有效性，作好充分的配套准备工作后，我们将调试机组分两天实施COC试验，共实施两次隔离。COC试验虽然风险很大，但试验过程中机组温度压力都控制得很好，期间也没有发生安注。每次实施和解除防误安注和喷淋隔离累计时间不超过半小时，节约工期约两天。经试验证明本方法工作简便，不影响试验的有效性。既能减少大量的后续工作，又不降低机组的安全水平。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。