SGTR事故應(yīng)對(duì)分析

于海龍

【摘? 要】本文主要對(duì)SGTR事故的應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行分析。在綜述SGTR發(fā)生原因和危害的基礎(chǔ)上，剖析SGTR事故發(fā)生的瞬變特征及操縱員響應(yīng)，提出預(yù)防SGTR的措施，從而保護(hù)公眾，保護(hù)環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】蒸汽發(fā)生器傳熱管;SGTR;破裂;放射性異常;操縱員響應(yīng)

引言

蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂事故（即SGTR）是指蒸汽發(fā)生器（SG）中一根或多根傳熱管發(fā)生破裂導(dǎo)致的事故，SG傳熱管是一回路壓力邊界的重要組成部分。

根據(jù)國內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明， SGTR的發(fā)生概率較高，NUREG/CR-5750報(bào)告估算發(fā)生SGTR的概率為7.1E-3（均值）/堆年。核電歷史上曾發(fā)生過幾起SGTR事故，例如：1979年比利時(shí)DOEL核電廠、1982年美國的GINNA核電廠均發(fā)生過該類事故。因此，分析SGTR產(chǎn)生的原因，熟知SGTR的危害，掌握事故處理方法，提出預(yù)防事故發(fā)生的措施就顯得尤為重要。

1 SGTR事故產(chǎn)生的原因

SGTR事故作為發(fā)生概率較高的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故之一，它的主要原因如下：

（1）由于機(jī)械加工、焊接、熱處理、脹接加工、組裝不好，使管子承受機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力;

（2）二回路給水水質(zhì)不好，化學(xué)處理方法不當(dāng)或處理規(guī)范不合適。

（3）一回路水質(zhì)不合格，含有腐蝕活化劑，致使蒸汽發(fā)生器傳熱管發(fā)生應(yīng)力腐蝕。

2 SGTR事故危害

由于一回路水具有放射性，發(fā)生SGTR，一、二次側(cè)壓差使一回路冷卻劑進(jìn)入二回路，導(dǎo)致SG二次側(cè)放射性水平急劇升高。如果凝汽器不可用時(shí)，放射性物質(zhì)就會(huì)通過二次側(cè)大氣釋放閥或安全閥直接排入大氣。

3 SGTR事故應(yīng)對(duì)分析

目前，國內(nèi)核電站處理事故的方法主要分為以事件為導(dǎo)向和以征兆為導(dǎo)向。以事件為導(dǎo)向處理方法是指根據(jù)事故引發(fā)的征兆，結(jié)合報(bào)警來判斷事故類型，針對(duì)該類型事故進(jìn)行處理事故。以征兆為導(dǎo)向處理方法是根據(jù)事故引發(fā)的征兆，針對(duì)征兆進(jìn)行處理，最終保證機(jī)組安全。對(duì)于SGTR來說，以事件為導(dǎo)向和以征兆為導(dǎo)向處理方法根本上是一致的，都要緩解事故后果，保證安全停堆，確保機(jī)組有效冷卻。

3.1 SGTR事故發(fā)生的瞬變特征

（1）明顯的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)泄漏

SGTR發(fā)生后，因一回路比二回路壓力高很多，使反應(yīng)堆冷卻劑通過破口向SG二次側(cè)泄露，導(dǎo)致因穩(wěn)壓器液位降低，堆芯上部壓力降低。

（2）SG二次側(cè)放射性異常

反應(yīng)堆冷卻劑漏入二回路，使二回路放射性異常，這是SG傳熱管破裂特有的征狀。一般來說，在新蒸汽管道、SG排污系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)處布置放射性監(jiān)測儀表，發(fā)生SGTR時(shí)，相應(yīng)的通道會(huì)發(fā)出報(bào)警。

（3）SG水位異常，汽水失配

反應(yīng)堆冷卻劑通過破口泄漏到二回路，使SG水位升高偏離正常值，將自動(dòng)關(guān)小給水調(diào)節(jié)閥，會(huì)出現(xiàn)泄漏SG的給水流量小于蒸汽流量，即汽水失配，但在泄漏量很小時(shí)，汽水失配不明顯，基本上很難發(fā)現(xiàn)差異。

3.2發(fā)生SGTR操縱員的響應(yīng)

若發(fā)生SGTR，就相當(dāng)于第二道屏障失去了完整性。SGTR作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，電站針對(duì)SGTR設(shè)計(jì)了相應(yīng)的措施，可盡快的遏制SGTR事故的發(fā)展，防止事故擴(kuò)大，從而有效的冷卻堆芯。在發(fā)生SGTR事故時(shí)，操縱員的響應(yīng)主要分為初始時(shí)刻響應(yīng)和事故處理階段響應(yīng)這兩個(gè)方面。

（1）初始時(shí)刻操縱員響應(yīng)

若發(fā)生SGTR，一回路壓力遠(yuǎn)高于二回路壓力，冷卻劑通過傳熱管破口向SG二次側(cè)泄露，導(dǎo)致穩(wěn)壓器液位降低，一回路壓力下降，此時(shí)，操縱員應(yīng)立刻檢查上沖下泄流量差，綜合各箱體液位分析判斷一回路冷卻劑泄漏率，確保上充泵啟動(dòng)，向一回路補(bǔ)水。查找泄漏點(diǎn)，查看各監(jiān)測點(diǎn)放射性水平。若出現(xiàn)主蒸汽管線放射性水平超過定值，操縱員可初步判斷發(fā)生SGTR事故，并匯報(bào)值長。

（2）事故處理階段操縱員響應(yīng)

判斷發(fā)生SGTR事故后，操縱員按照事故處理規(guī)程，核實(shí)入口條件，進(jìn)行響應(yīng)。

操縱員確認(rèn)反應(yīng)堆已停堆。反應(yīng)堆功率迅速降低，確保主冷卻劑泵停運(yùn)，向一回路注入濃硼水，降低一回路壓力，減小一/二回路壓力差，減小泄漏量，最終直到泄漏量減小到零。隔離故障SG的給水、排污、供氣管線，防止污染二回路。

通過旁排系統(tǒng)冷卻一回路，安注系統(tǒng)向一回路注硼，恢復(fù)一回路水裝量，建立足夠深的停堆硼濃度。滿足余熱導(dǎo)出系統(tǒng)投入條件時(shí)，投入該系統(tǒng)，導(dǎo)出堆芯衰變熱，以防止堆芯熔化，反應(yīng)堆進(jìn)入長期冷卻階段。持續(xù)監(jiān)測電站的輻射水平，保護(hù)公眾，保護(hù)環(huán)境。

4預(yù)防SGTR事故發(fā)生的措施

要預(yù)防SGTR發(fā)生，就應(yīng)從誘發(fā)SGTR事故發(fā)生原因著手，提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，從根本上避免SGTR事故的發(fā)生。因此，可從以下幾個(gè)方面努力：

（1）嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。SG傳熱管的機(jī)械加工、焊接、熱處理、脹接加工和組裝環(huán)節(jié)要規(guī)范，為預(yù)防SGTR事故奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（2）嚴(yán)格控制一回路、二回路的水質(zhì)。若正常運(yùn)行時(shí)，一回路或二回路的水質(zhì)發(fā)生惡化時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明原因，使用恰當(dāng)?shù)乃瘜W(xué)處理方法，防止SG傳熱管發(fā)生應(yīng)力腐蝕。

（3）做好SG的保養(yǎng)工作。SG的保養(yǎng)工作一般在機(jī)組大修期間進(jìn)行，一定要嚴(yán)格履行規(guī)程的步驟，對(duì)SG進(jìn)行濕保養(yǎng)或干保養(yǎng)（視機(jī)組停堆情況而定），防止SG傳熱管腐蝕老化。

（4）做好SG的定期檢查，監(jiān)測蒸汽發(fā)生傳熱管的管壁厚度。發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)響應(yīng)處理。

5結(jié)論

本文主要對(duì)SGTR事故的應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行分析。在綜述SGTR發(fā)生原因和危害的基礎(chǔ)上，剖析SGTR事故發(fā)生的瞬變特征及操縱員響應(yīng)，提出預(yù)防SGTR的措施，從而保護(hù)公眾，保護(hù)環(huán)境。

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