核電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)程判據(jù)圖數(shù)字化設(shè)計(jì)

張?zhí)旌?，楊?/p>

（中廣核研究院有限公司系統(tǒng)工程與改造中心，廣東 深圳 518000）

1 引言

核電站機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)可以由基本狀態(tài)參數(shù)來(lái)表征，狀態(tài)導(dǎo)向法事故規(guī)程（SOP）是建立在連續(xù)監(jiān)測(cè)機(jī)組的基本狀態(tài)參數(shù)變化的基礎(chǔ)之上，對(duì)于不同的運(yùn)行狀態(tài)分別采取不同的措施，使機(jī)組達(dá)到安全狀態(tài)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)程（SPE）是SOP規(guī)程之一，安全工程師應(yīng)用SPE規(guī)程來(lái)確認(rèn)操作員執(zhí)行的規(guī)程是否適合目前機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)[1]。本文給出了SPE規(guī)程執(zhí)行過(guò)程中所用到的判據(jù)圖的數(shù)字化設(shè)計(jì)，以輔助安全工程師應(yīng)用SPE規(guī)程。

2 SPE判據(jù)圖數(shù)字化設(shè)計(jì)

2.1 說(shuō)明

本文涉及的 a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、x、y、z、THL、BHL和BOC為與核電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行相關(guān)的常量。

2.2 畫(huà)面調(diào)用

通過(guò)數(shù)字化儀控系統(tǒng)的操作員站畫(huà)面主菜單上的“SPE”按鈕調(diào)用。

2.3 激活條件

SPE激活條件包括：①手動(dòng)停堆；②自動(dòng)停堆；③有停堆需求；④（堆芯飽和溫度裕度＜x℃）&（核功率＜y%）。

在數(shù)字化儀控系統(tǒng)中，所列4個(gè)條件的表征信號(hào)均分為兩個(gè)安全序列。當(dāng)任意一個(gè)條件的任意一個(gè)安全序列表征信號(hào)觸發(fā)，則SPE激活；反之，則SPE未激活。

如SPE未激活，則點(diǎn)擊“SPE”按鈕時(shí)提示“SPE未激活”。如SPE激活，則畫(huà)面主菜單上的“SPE”按鈕變?yōu)槌壬?，并可點(diǎn)擊進(jìn)入SPE畫(huà)面。當(dāng)所有激活條件都不滿足則自動(dòng)退出SPE畫(huà)面。

2.4 SPE主畫(huà)面

SPE激活后，點(diǎn)擊“SPE”按鈕進(jìn)入SPE主畫(huà)面，如圖1所示。

圖1 SPE主畫(huà)面

畫(huà)面中部顯示的4個(gè)時(shí)刻值分別為表征緊急停堆、安注首次啟動(dòng)、安全殼噴淋首次啟動(dòng)和安全殼壓力最近降至小于z bar.a的信號(hào)觸發(fā)的時(shí)刻。時(shí)刻值的清除復(fù)位：當(dāng)表征停堆斷路器已打開(kāi)的信號(hào)下降沿出現(xiàn)時(shí)，4個(gè)時(shí)刻清除復(fù)位。

畫(huà)面右側(cè)顯示判據(jù)圖選擇的按鈕，安全工程師可根據(jù)SPE規(guī)程的執(zhí)行需要，手動(dòng)選擇進(jìn)入各判據(jù)圖。

2.5 判據(jù)圖1～判據(jù)圖3

判據(jù)圖1～判據(jù)圖3在主泵停運(yùn)條件下顯示“壓力容器水位-堆芯飽和溫度裕度”（“Lvessel-△Tsat”）坐標(biāo)圖，如圖2所示，安全工程師根據(jù)（△Tsat，Lvessel）點(diǎn)所在坐標(biāo)底圖的區(qū)域，判斷下一步需要執(zhí)行的操作；判據(jù)圖1～判據(jù)圖3的區(qū)別僅在于坐標(biāo)底圖上的各區(qū)域所標(biāo)的操作指引有所不同。圖2中變量數(shù)據(jù)包括堆芯飽和溫度裕度（用“△Tsat”表示）、堆芯飽和溫度裕度的不確定度（用“Σ”表示）和壓力容器水位（用“Lvessel”表示）；在數(shù)字化儀控系統(tǒng)中，這些變量數(shù)據(jù)均分為A、B兩個(gè)安全序列。

圖2 Lvessel-△Tsat坐標(biāo)圖

橫坐標(biāo)軸表示溫度，以坐標(biāo)底圖范圍為-d℃至a℃為例；為優(yōu)化坐標(biāo)底圖區(qū)域的顯示比例，采用分段函數(shù)將△T sat轉(zhuǎn)換為打點(diǎn)橫坐標(biāo)。以將-d℃～-c℃、-c℃～-Σ℃、-Σ℃～ Σ℃、Σ℃～b℃、b℃～a℃區(qū)間的顯示比例優(yōu)化為3:3:4:6:4為例，將-d℃、-c℃、-Σ℃、Σ℃、b℃、a℃的橫坐標(biāo)分別定義為-8、-5、-2、2、8，實(shí)現(xiàn)△Tsat向橫坐標(biāo)轉(zhuǎn)換所采用的分段函數(shù)如表1所示。

表1 △T sat向橫坐標(biāo)轉(zhuǎn)換分段函數(shù)

縱坐標(biāo)軸表示高度，以坐標(biāo)底圖范圍為0%～120%為例；縱坐標(biāo)軸上與區(qū)域劃分相關(guān)的取值包括：熱管段頂部高度（THL）、熱管段底部高度（BHL）和堆芯底部高度（BOC），相關(guān)高度值均取相對(duì)于一回路高度的百分比值。

判據(jù)圖1～判據(jù)圖3在主泵運(yùn)行條件下的僅顯示△Tsat所在溫度區(qū)間。安全工程師根據(jù)△Tsat所在溫度區(qū)間判斷下一步需要執(zhí)行的操作。

判據(jù)圖1～判據(jù)圖3畫(huà)面中涉及的變量數(shù)據(jù)均存在于數(shù)字化儀控系統(tǒng)中，且這些變量數(shù)據(jù)分為A、B兩個(gè)安全序列；可通過(guò)安全序列切換按鈕切換畫(huà)面數(shù)據(jù)，當(dāng)點(diǎn)擊按鈕“A”時(shí)，按鈕“A”下沉，按鈕“B”抬起，畫(huà)面由A安全序列數(shù)據(jù)生成；當(dāng)點(diǎn)擊按鈕“B”時(shí)，按鈕“B”下沉，按鈕“A”抬起，畫(huà)面由B安全序列數(shù)據(jù)生成。

2.6 判據(jù)圖4和判據(jù)圖5

判據(jù)圖4的上方顯示變量堆芯飽和溫度（Tsat）和各環(huán)路冷端溫度（T1環(huán)路冷端、T2環(huán)路冷端和T3環(huán)路冷端）的數(shù)值；下方顯示判據(jù)計(jì)算結(jié)果，即堆芯飽和溫度與各環(huán)路冷端溫度的差值和比較計(jì)算的結(jié)果。

圖3 判據(jù)圖4

判據(jù)圖5的上方顯示變量停堆時(shí)刻和安全殼劑量率；下方顯示判據(jù)計(jì)算結(jié)果，即停堆的時(shí)間和安全殼劑量率的比較和邏輯計(jì)算結(jié)果。

圖4 判據(jù)圖5

數(shù)據(jù)的選?。喊踩珰┝柯嗜∪哂嗟膫鞲衅鳒y(cè)量值的有效值中的最大值，無(wú)效值剔除。

判據(jù)計(jì)算結(jié)果的顯示：如判據(jù)計(jì)算結(jié)果為“真”，則方塊填充紅色，文字為紅色；如判據(jù)計(jì)算結(jié)果為“假”，則方塊填充背景色，文字為黑色。

3 結(jié)語(yǔ)

本文給出了核電站SPE規(guī)程的激活條件和各判據(jù)圖的數(shù)字化設(shè)計(jì)，以輔助安全工程師執(zhí)行SPE規(guī)程，為電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。