CPR1000型核電機組一回路氧化凈化分析

魏彤路

【摘 要】本文以CPR1000型核電機組換料大修下行階段氧化凈化為研究對象，進行了集體劑量影響因素分析。

【關(guān)鍵詞】核電站大修;一回路氧化凈化;集體劑量

1.氧化凈化標(biāo)準(zhǔn)

1.1背景

CPR1000機組停堆期間活化腐蝕產(chǎn)物對堆外輻射場的貢獻率超過90%，腐蝕產(chǎn)物主要來自于蒸汽發(fā)生器傳熱管、堆內(nèi)組件等設(shè)備表面的腐蝕或磨損。這部分物質(zhì)（主要是Co、Ni）流經(jīng)堆芯時被活化成為60Co、58Co等，沉積在堆芯以及堆外設(shè)備表面，形成輻射場。為了降低反應(yīng)堆停役期間的劑量和縮短大修工期，在停堆前采用氧化運行工藝，將空氣和過氧化氫（H2O2）引入主回路水中，使活化腐蝕產(chǎn)物集中釋放，從而快速去除回路中的腐蝕產(chǎn)物，降低換料大修時的輻射場劑量。

根據(jù)凈化時間H的計算公式：

其中=0.9，大約每9H，總放下降一半。

由圖一可知，氧化凈化時間越長，效率越低，按照該曲線，總放值大約9小時降低一半，基于該公式預(yù)估出凈化時長，說明峰值出現(xiàn)后來自一回路管道內(nèi)壁的腐蝕和磨損產(chǎn)物貢獻的放射性基本可以忽略;

1.2氧化凈化標(biāo)準(zhǔn)

關(guān)于一回路氧化凈化停運最后一臺主泵的要求，《CPR1000型機組化學(xué)與放射化學(xué)技術(shù)規(guī)范》要求如下：

根據(jù)歷史經(jīng)驗，最難達到的指標(biāo)是總γ比活度。但該指標(biāo)在國內(nèi)和國外標(biāo)準(zhǔn)不一，通過表二比較發(fā)現(xiàn)國內(nèi)放化規(guī)范要求總放期望值僅為國外期望值的1/2。

大修下行階段，凈化與高低壓貫穿件（標(biāo)準(zhǔn)工時約為18H）同時進行，18H總放約降低為峰值的1/4。若凈化時間超過18H將延長大修關(guān)鍵路徑。

2.數(shù)據(jù)分析

2.1時間投入

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集的過程本著隨機的原則，發(fā)現(xiàn)20組數(shù)據(jù)停運主泵時的總放值均低于期望值，整體對于氧化凈化的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行偏保守。通過計算，凈化時間大于18小時，停泵時總放值達到實際值低于期望值換算成時間：共增加大修關(guān)鍵路徑62小時，按照每小時46萬經(jīng)濟效益，投入2852萬。

2.2收益

大修集體劑量除了可能和氧化凈化停運主泵時總放值有關(guān)，還與控制區(qū)工時、核心檢修區(qū)域環(huán)境劑量等因素有關(guān);

集體劑量和島內(nèi)工時相關(guān)系數(shù)為0.91（相關(guān)系數(shù)r≥0.8高度相關(guān)，0.3≤r ≤0.5低度相關(guān)），集體劑量和停運主泵時總放值相關(guān)系數(shù)僅為0.41。氧化凈化停運主泵是放射性值在低于期望值的情況下，控制區(qū)內(nèi)工時和集體劑量明顯呈正比關(guān)系，而氧化凈化停運主泵時的放射性值和集體計量無明顯關(guān)系。

停運主泵時一回路冷卻劑中的總放值和停泵后的RCP/RRA/RCV等區(qū)域環(huán)境劑量率不存在線性關(guān)系。

3.結(jié)束語

基于分析基本可以得出：在低于期望值的情況下，集體劑量和氧化凈化停運主泵時的總放值不直接相關(guān)，與一回路冷卻劑排空后，沉積在堆芯和堆外設(shè)備表面的放射性顆粒物形成的輻射場（即RCP/RRA/RCV等核心檢修區(qū)域環(huán)境劑量）直接相關(guān)。結(jié)合對氧化凈化停運主泵前增加環(huán)境劑量率測量和一回路冷卻劑顆粒度分析，通過多次大修分析出數(shù)量關(guān)系，進一步作為氧化凈化結(jié)束的依據(jù)或判據(jù)。

參考文獻：

[1]《CPR1000型機組化學(xué)與放射化學(xué)技術(shù)規(guī)范》