我国核电厂安全壳内防氢爆设计及其改进情况

黄伟峰+史海富+李丽娟

摘 要：该文分析了压水堆核电厂氢气的来源、控制措施，并介绍了我国在役和在建压水堆核电厂防氢爆的设计情况、存在的问题和福岛核事故后的改进措施。

关键词：福岛核事故 防氢爆 复合器 点火器 氢测量

中图分类号：TL3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（c）-0060-04

The Design of Prevention Hydrogen Explosion and Its Improvement Inside Containment of Chinas Nuclear Power Plant

HUANG Weifeng SHI Haifu LI Lijuan

（China Nuclear Power Engineering CO.， LD， Beijing 100840，China）

Abstract：This paper analyzes the hydrogen sources， controlling measures of PWR nuclear power plant， and introduces the situation， problems，and improvement measures of prevention hydrogen explosion measures of Chinas operating and constructing PWR nuclear power plant.

Key words：Fukushima nuclear accident prevent hydrogen explosion recombiner ignitor hydrogen measure

2011年3月11日，日本福岛第一核电厂发生核事故（简称福岛核事故），氢气爆炸的场景给人们留下了太深的印象。氢爆的影响非常大，一方面导致了1-4号机组反应堆厂房损坏，其中2号机组安全壳发生损坏，放射性直接向环境泄漏；另一方面可能导致厂房内设备和系统损坏，难于恢复使用，妨碍了事故的缓解和处理进程。

福岛核事故发生的氢爆，让人们高度关注核电厂设计中的防氢爆问题。实际上，防氢爆一直是核电厂设计中重要的安全问题，在我国核安全法规中都有明确规定。由于我国核电厂主要为压水堆，该文将介绍压水堆核电厂防氢爆的设计情况。但是，无论压水堆核电厂还是沸水堆核电厂，氢气的来源和防氢爆设计措施都是类似的。

1 核电厂氢气来源

在压水堆核电厂发生设计基准事故或严重事故后，在安全壳内可能积聚大量氢气，并可能与安全壳中的氧气发生反应而导致爆燃和爆炸，使安全壳内产生高温和超压，从而造成安全壳的泄漏率超过规定值，还可能引起事故后所必需的系统和部件的损坏。

设计基准事故下主要考虑安全壳内下列几种途径产生的氢气：

（1）燃料的锆包壳与反应堆冷却剂的反应。

（2）失水事故后应急堆芯冷却溶液的辐照分解（此过程中同时放出氧气）。

（3）应急堆芯冷却或安全壳喷淋所用的溶液对金属的腐蚀。

在严重事故情况下氢气产生通常分为压力容器内和压力容器外两个阶段。压力容器内氢气产生源包括：金属与水蒸汽在高温下的反应、碳化硼的氧化过程、堆芯再淹没过程中的燃料与冷却剂相互作用，该过程与设计基准事故工况类似，但产生的氢气量更大；压力容器外氢气产生源主要指高温熔融物与安全壳底板混凝土相互作用过程（MCCI）产生的氢气。当压力容器下封头失效后，堆芯熔融物将会进入堆腔，与地板混凝土发生反应，并从混凝土中放出CO2，CO2又会与金属发生反应产生H2及其他可燃气体。

2 核电厂防氢爆措施介绍

世界各国对事故情况下氢气风险的控制措施进行了大量研究，并将其应用于核电站设计。

2.1 氢气浓度控制方法

对于体积较小的安全壳（例如福岛核电站堆型BWR MARK I/MARK II），通常采用事故预惰化或稀释的方法。而对于目前主流的压水堆大型干式安全壳内的氢气控制，主要采用非能动氢复合器、点火器或其组合的方式，这三种缓解措施的特点见表1。

2.1.1 氢气复合器

氢气复合器是利用催化剂使氢气和氧气在浓度低于可燃极限的时候发生化合反应消耗掉，从而降低安全壳内氢气浓度。最新的这种复合器是自动启动，外壳可引导气流向上通过氢复合器，在壳体的下部装有一个插入很多平行的竖直不锈钢板的框架，在这些不锈钢板上涂满活性催化剂。含氢气体混和物在催化剂作用下发生氢-氧化学反应，并释放出热量使复合器下部的气体密度降低，进而加强了气体对流，以使大量的含氢气体进入与催化剂接触，以此来保证高效的消氢功能。它的特点是非能动，不需任何支持系统；其复合反应可在低温下自启动，复合效率高；可在高温高压下正常工作；催化板防水、耐热，可长时间有效。设备可工作在严重事故环境条件下。

2.1.2 点火器

点火器的理论依据和假设是严重事故下安全壳内不可避免地存在随机的点火源（如电火花、电缆等），与其如此，不如在氢气安全浓度的范围内利用点火器主动点燃氢气，使之缓慢燃烧消除氢气，以避免发生爆燃烧及更严重的氢气爆炸而威胁安全壳完整性。目前较为成熟的点火器有火花塞式点火器、电击发式点火器、催化式点火器三种。点火器的主要弱点是多数类型的点火器需要依靠外部能量来启动，如果失去支持系统，点火器就可能失效。（见表1）

影响非能动氢复合器及点火器消氢效率和安全性的因素主要是混合气体中水蒸汽浓度和氢气释放速率。水蒸汽能够有效地抑制氢气火焰加速和氢气从燃烧向爆炸的转变；氢气复合器在氢气释放速率较低时，能够有效地消除氢气，如果氢气释放速率较高，超过氢气复合器自身的能力时，则氢气复合器不足以应付氢气燃爆风险；所以采取氢气复合器联合点火器的方式，在事故早期采取点火器可以消除氢气火焰加速和燃爆转变的威胁，在事故中后期，采取非能动氢气复合器在低于氢气可燃浓度及水蒸汽惰化的情况下持续、安全、有效地消除氢气。endprint

2.2 氢气浓度的监测

对安全壳内氢气浓度进行有效监测是防氢爆设计中的一项重要措施。在事故情况下，通过氢气测量系统，可以了解安全壳内氢气浓度及其分布情况，了解消氢系统的工作情况，用于事故管理，为采用应对措施和应急计划提供信息。

目前氢气浓度监测系统主要有两类：

一类是在安全壳内安装氢气测量装置，将数据传递到主控制室和应急控制中心。这类方法的难点在于氢气测量装置设计和制造需要满足事故环境条件下有效运行的要求。目前，国内已研制成功，不久前通过了鉴定。

另一类是将安全壳内气体引出到安全壳外的测量装置进行分析，再将分析数据传递到主控室和应急控制中心。这类方法主要是需要避免放射性泄漏的风险。

3 我国核电厂防氢爆设计情况

3.1 概述

我国《核动力厂设计安全规定》（HAF102-2004）对核电站防氢爆设计要求如下：“（1）必须……控制设计基准事故下安全壳气体中的氢或氧和其他物质的浓度，以防止可能危及安全壳完整性的燃爆或爆炸。（2）必须充分考虑在严重事故下控制可能产生或释放的裂变产物、氢和其他物质的措施”[2]。

截至2013年7月，我国已有17台核电机组在运行，主要为二代改进型压水堆核电机组。建造时，这些机组均考虑了在设计基准事故（DBA）情况下安全壳内防止发生氢爆的措施；但由于当时的设计规范和核安全法规并未要求在设计上考虑严重事故（SA），因此，除了2004年以后运行的田湾1&2号机组和岭澳二期、秦山二期扩建、红沿河1号机组、宁德1号机组，其它运行机组建造时未考虑严重事故情况下防止发生氢爆的设计措施（设置情况见表2）。

随着2004年《核动力厂设计安全规定》（HAF102-2004）发布实施，要求核电站设计必须考虑设计基准事故和严重事故下的防氢爆措施。

我国在建核电机组都是在2004年以后开工建设的，其中三门核电厂和海阳核电厂属于AP1000堆型，台山核电厂属于EPR堆型，其他属于M310改进型核电机组。福岛核事故前，这些在建机组在设计上均考虑了设计基准事故和严重事故情况下的防氢爆措施，下文将分别简要介绍这三类核电机组防氢爆设计情况。

3.2 M310改进型核电厂防氢爆设计

我国在建M310改进型核电厂安全壳内防止氢爆的设计措施基本相同，分成设计基准事故和严重事故两种情况。

3.2.1 设计基准情况下防氢爆设计

在建M310改进型核电厂设置了安全壳内大气监测系统（ETY），其中一个子系统的作用是控制LOCA后安全壳内的氢气浓度。该子系统属于安全2级系统。

ETY氢气浓度控制子系统执行以下三个独立的功能：

（1）安全壳空气的混合和取样。

该系统由两条并联管线组成，主要设备包括1台电动风机和1部移动式取样装置等。当安全壳内绝对压力低于0.15 MPa、温度低于80 ℃且所需采样的气体已能代表安全壳内气体时，方可进行取样。取样人员进入燃料厂房的取样器防护区内取样。样品收集在带有注射器的小瓶中，送到实验室进行分析。

（2）氢浓度测量。

氢分析仪取样管道作为ETY小风量清洗回路的一个旁路，设置在燃料厂房。旁路上配备两台氢分析仪，分别与ETY两台风机进出端相接，测量的氢浓度同时在主控室显示。

（3）氢气复合。

为了在事故情况下降低安全壳内氢气的浓度，一般每个双堆布置核电厂设置两台移动式氢复合器，分别放置在每个机组燃料厂房±0.00 m标高处。

LOCA事故后，两台复合器被尽快转到发生事故的机组装卸料大厅中进行安装，通电，进入备用状态。当压力条件允许（绝对压力小于0.15 MPa），在氢浓度达到1%到3%时启动一台氢复合器，减少氢气使其浓度低于4%的临界燃点。

3.2.2 严重事故下防氢爆设计

在建M310改进型核电厂设置了安全壳消氢系统（EUH），用于超设计基准事故（包括严重事故）下氢气浓度的控制。EUH为非能动系统，一般包括33台布置在安全壳内不同位置的非能动氢气复合器（包括不同复合能力的两种类型）。氢复合器的布置位置是根据计算分析和现场情况，安装在氢气最可能聚积的地方，见表3。

由于我国还没有针对超设计基准事故防范设施的设计分级标准或法规要求，EUH属于非安全级系统，但抗震等级为1I类。

EUH是相对独立的系统，与其他系统没有接口，无需电源。在超设计基准事故下，当安全壳内的氢浓度达到一定数值时，EUH氢复合器自动工作，能够在发生相当于100%锆-水反应情况下控制安全壳内平均氢气浓度不超过10%，以避免发生氢气爆炸威胁安全壳的完整性。

3.3 AP1000型核电厂防氢爆设计

AP1000设置了安全壳氢气控制系统，执行氢浓度监测、设计基准事故和严重事故下控制氢气浓度的功能。

3.3.1 设计基准事故下防氢爆设计

AP1000设置了氢气复合子系统，由两台安全相关的非能动氢气复合器组成，安装在安全壳内高于操作平台的区域，用于设计基准LOCA事故时氢气控制。

该系统不需要电源和其它支持系统，当发生事故产生反应物（氢气和氧气）时，复合器自动启动，通过催化剂（钯或铂）使氢气和氧气复合成水蒸汽，从而将氢气控制在燃烧限值4%以下。

3.3.2 严重事故情况下防氢爆设计

AP1000设置了氢气点火子系统，由布置在安全壳不同位置的66个氢气点火器组成，用于严重事故下的氢气控制。在100%锆燃料包壳和水发生反应时，该子系统能将安全壳内的平均氢气浓度控制在10%以下。

该子系统为非1E级，点火器分成了两组，由非1E级的不同电源供电。endprint

AP1000设有氢气浓度监测子系统，由三个非1E级的氢气传感器组成，安装在安全壳穹顶上部，能探测总体氢气浓度的变化。主控制室可连续指示氢气浓度，并提供高氢浓度报警。氢气传感器由非1E级电源和UPS系统供电。

氢气浓度监测子系统可监测0～20%的氢气浓度。在发生事故情况下，点火器在安全壳氢气体积浓度小于10%的设定值时启动，使氢气以可控方式燃烧（见表4）。

3.4 EPR型核电厂防氢爆设计

EPR设置了可燃气体控制系统（ETY1，ETY2，ETY3），用于设计基准事故（DBC-2～DBC-4）和超设计基准事故（DEC）下氢气浓度的控制。ETY1（Hydrogen reduction system）子系统的功能是消氢；ETY2和ETY3（Hydrogen mixing and distribution system）子系统的功能是催使氢气对流混合，均匀分布，以减少氢气局部聚积导致爆炸的风险。ETY1-ETY3属于F2级，不用遵守单一故障准则。[5]

ETY1由约47个非能动复合器（包括不同复合能力的两种类型）组成，在氢气体积浓度大约为2%时自动启动。事故情况下，ETY1能够使安全壳平均氢气体积浓度维持在10%以下；在严重事故期间约12小时内，氢气体积浓度减少到4%以下。

ETY2和ETY3由对流薄片（conv ection foil）、破裂薄片（rupture foil）和氢气混合风门（hydrogen mixing damper）组成。在电厂运行期间，这些设备通过它们的关闭状态/完整状态和密封性将设备间的空间分成两个包容空间；在事故情况下，通过设定的温度值或根据压差非能动地打开这些设备，两个包容空间将转变为一个包容空间结构，这样有利于使安全壳内气体充分混合，快速有效地减小氢气局部的高浓度与浓度梯度。

EPR设有安全壳大气监测系统（ETY5），测量严重事故下的氢气浓度，并提供氢气和水蒸汽释放总量、氢气和水蒸汽分布、非能动氢气复合器效率等重要数据，为采用额外的措施和应急计划提供信息。ETY5通过布置在安全壳内不同区域的四个取样点采集气体样品，经不锈钢毛细管进入安全壳外的分析测量装置，自动分析安全壳内的气体成分。

4 福岛核事故后防氢爆设计改进

福岛核事故后，国家核安全局发布了《福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求（试行）》（以下简称《通用技术要求》），对运行和在建核电厂提出了“氢气监测与控制系统改进的技术要求”[6]，主要内容包括“开展严重事故下安全壳氢气的分析、氢气监测与控制措施有效性评估，以及氢气监测与控制系统在严重事故情况下的功能和设备要求”。[6]简而言之，就是要在严重事故情况下设置有效的氢气监测手段和消氢系统。

根据《通用技术要求》，国家核安全局和核电厂运营单位对运行、在建核电厂的防氢爆措施进行了评估，评估结果表明：

（1）AP1000机组、EPR机组和田湾1/2号机组满足要求，不需要进行改进。

（2）秦山一期、秦山二期、秦山三期、大亚湾和岭澳一期，严重事故下氢气监测和消氢设计均不满足要求，需要进行改进。

（3）秦山二期扩建和其它M310改进型机组，严重事故下氢气监测不满足要求，需要进行改进。

对于不满足要求的核电厂，经过分析评估，采取的改进方案基本类似：

（1）消氢系统改进方案：在安全壳内设置非能动氢气复合器。根据严重事故下安全壳内氢气浓度及其分布的分析结果，确定非能动氢气复合器的数量和布置位置。

（2）氢气测量改进方案：在安全壳内设置氢气浓度测量仪表，严重事故下由该仪表将测量数据传送到主控制室和应急控制中心。该类仪表国内已研制成功，不久前经过了专家鉴定。

5 结语

我国运行和在建核电厂均考虑了设计基准事故下防氢爆设计措施。对于严重事故下的防氢爆措施，我国运行中的岭澳二期、秦山二期扩建、田湾1&2号机组、红沿河1号机组、宁德1号机组和在建的二代改进型核电机组、AP1000、EPR均设置了用于严重事故下的消氢设备，满足国际先进标准和我国核安全法规的要求；在福岛核事故前不满足要求的其它核电项目按照《通用技术要求》已陆续完成改进，将能有效应对氢气爆炸的威胁。

福岛核事故虽然暂时影响到我国目前核电发展的速度，但我国发展核电的决心和政策是不会变的。我们应加大核电安全基础研究的投入，包括防氢爆的研究，为核电安全发展保驾护航。

参考文献

[1] 邓坚.大型干式安全壳严重事故条件下氢气控制研究[D].上海：上海交通大学，2008.

[2] 国家核安全局.核动力厂设计安全规定[Z].北京，2004.

[3] 福建福清核电有限公司.福清核电厂1、2号机组PSAR第6.2节[Z].福建，2008.

[4] 三门核电有限公司.三门核电厂一期工程1、2号机组PSAR第6.2节[Z].浙江，2008.

[5] 台山核电有限公司.台山核电厂1、2号机组PSAR第6.2节[Z].广东，2008.

[6] 国家核安全局.福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求（试行）[Z].北京，2012.endprint

AP1000设有氢气浓度监测子系统，由三个非1E级的氢气传感器组成，安装在安全壳穹顶上部，能探测总体氢气浓度的变化。主控制室可连续指示氢气浓度，并提供高氢浓度报警。氢气传感器由非1E级电源和UPS系统供电。

氢气浓度监测子系统可监测0～20%的氢气浓度。在发生事故情况下，点火器在安全壳氢气体积浓度小于10%的设定值时启动，使氢气以可控方式燃烧（见表4）。

3.4 EPR型核电厂防氢爆设计

EPR设置了可燃气体控制系统（ETY1，ETY2，ETY3），用于设计基准事故（DBC-2～DBC-4）和超设计基准事故（DEC）下氢气浓度的控制。ETY1（Hydrogen reduction system）子系统的功能是消氢；ETY2和ETY3（Hydrogen mixing and distribution system）子系统的功能是催使氢气对流混合，均匀分布，以减少氢气局部聚积导致爆炸的风险。ETY1-ETY3属于F2级，不用遵守单一故障准则。[5]

ETY1由约47个非能动复合器（包括不同复合能力的两种类型）组成，在氢气体积浓度大约为2%时自动启动。事故情况下，ETY1能够使安全壳平均氢气体积浓度维持在10%以下；在严重事故期间约12小时内，氢气体积浓度减少到4%以下。

ETY2和ETY3由对流薄片（conv ection foil）、破裂薄片（rupture foil）和氢气混合风门（hydrogen mixing damper）组成。在电厂运行期间，这些设备通过它们的关闭状态/完整状态和密封性将设备间的空间分成两个包容空间；在事故情况下，通过设定的温度值或根据压差非能动地打开这些设备，两个包容空间将转变为一个包容空间结构，这样有利于使安全壳内气体充分混合，快速有效地减小氢气局部的高浓度与浓度梯度。

EPR设有安全壳大气监测系统（ETY5），测量严重事故下的氢气浓度，并提供氢气和水蒸汽释放总量、氢气和水蒸汽分布、非能动氢气复合器效率等重要数据，为采用额外的措施和应急计划提供信息。ETY5通过布置在安全壳内不同区域的四个取样点采集气体样品，经不锈钢毛细管进入安全壳外的分析测量装置，自动分析安全壳内的气体成分。

4 福岛核事故后防氢爆设计改进

福岛核事故后，国家核安全局发布了《福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求（试行）》（以下简称《通用技术要求》），对运行和在建核电厂提出了“氢气监测与控制系统改进的技术要求”[6]，主要内容包括“开展严重事故下安全壳氢气的分析、氢气监测与控制措施有效性评估，以及氢气监测与控制系统在严重事故情况下的功能和设备要求”。[6]简而言之，就是要在严重事故情况下设置有效的氢气监测手段和消氢系统。

根据《通用技术要求》，国家核安全局和核电厂运营单位对运行、在建核电厂的防氢爆措施进行了评估，评估结果表明：

（1）AP1000机组、EPR机组和田湾1/2号机组满足要求，不需要进行改进。

（2）秦山一期、秦山二期、秦山三期、大亚湾和岭澳一期，严重事故下氢气监测和消氢设计均不满足要求，需要进行改进。

（3）秦山二期扩建和其它M310改进型机组，严重事故下氢气监测不满足要求，需要进行改进。

对于不满足要求的核电厂，经过分析评估，采取的改进方案基本类似：

（1）消氢系统改进方案：在安全壳内设置非能动氢气复合器。根据严重事故下安全壳内氢气浓度及其分布的分析结果，确定非能动氢气复合器的数量和布置位置。

（2）氢气测量改进方案：在安全壳内设置氢气浓度测量仪表，严重事故下由该仪表将测量数据传送到主控制室和应急控制中心。该类仪表国内已研制成功，不久前经过了专家鉴定。

5 结语

我国运行和在建核电厂均考虑了设计基准事故下防氢爆设计措施。对于严重事故下的防氢爆措施，我国运行中的岭澳二期、秦山二期扩建、田湾1&2号机组、红沿河1号机组、宁德1号机组和在建的二代改进型核电机组、AP1000、EPR均设置了用于严重事故下的消氢设备，满足国际先进标准和我国核安全法规的要求；在福岛核事故前不满足要求的其它核电项目按照《通用技术要求》已陆续完成改进，将能有效应对氢气爆炸的威胁。

福岛核事故虽然暂时影响到我国目前核电发展的速度，但我国发展核电的决心和政策是不会变的。我们应加大核电安全基础研究的投入，包括防氢爆的研究，为核电安全发展保驾护航。

参考文献

[1] 邓坚.大型干式安全壳严重事故条件下氢气控制研究[D].上海：上海交通大学，2008.

[2] 国家核安全局.核动力厂设计安全规定[Z].北京，2004.

[3] 福建福清核电有限公司.福清核电厂1、2号机组PSAR第6.2节[Z].福建，2008.

[4] 三门核电有限公司.三门核电厂一期工程1、2号机组PSAR第6.2节[Z].浙江，2008.

[5] 台山核电有限公司.台山核电厂1、2号机组PSAR第6.2节[Z].广东，2008.

[6] 国家核安全局.福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求（试行）[Z].北京，2012.endprint

AP1000设有氢气浓度监测子系统，由三个非1E级的氢气传感器组成，安装在安全壳穹顶上部，能探测总体氢气浓度的变化。主控制室可连续指示氢气浓度，并提供高氢浓度报警。氢气传感器由非1E级电源和UPS系统供电。

氢气浓度监测子系统可监测0～20%的氢气浓度。在发生事故情况下，点火器在安全壳氢气体积浓度小于10%的设定值时启动，使氢气以可控方式燃烧（见表4）。

3.4 EPR型核电厂防氢爆设计

EPR设置了可燃气体控制系统（ETY1，ETY2，ETY3），用于设计基准事故（DBC-2～DBC-4）和超设计基准事故（DEC）下氢气浓度的控制。ETY1（Hydrogen reduction system）子系统的功能是消氢；ETY2和ETY3（Hydrogen mixing and distribution system）子系统的功能是催使氢气对流混合，均匀分布，以减少氢气局部聚积导致爆炸的风险。ETY1-ETY3属于F2级，不用遵守单一故障准则。[5]

ETY1由约47个非能动复合器（包括不同复合能力的两种类型）组成，在氢气体积浓度大约为2%时自动启动。事故情况下，ETY1能够使安全壳平均氢气体积浓度维持在10%以下；在严重事故期间约12小时内，氢气体积浓度减少到4%以下。

ETY2和ETY3由对流薄片（conv ection foil）、破裂薄片（rupture foil）和氢气混合风门（hydrogen mixing damper）组成。在电厂运行期间，这些设备通过它们的关闭状态/完整状态和密封性将设备间的空间分成两个包容空间；在事故情况下，通过设定的温度值或根据压差非能动地打开这些设备，两个包容空间将转变为一个包容空间结构，这样有利于使安全壳内气体充分混合，快速有效地减小氢气局部的高浓度与浓度梯度。

EPR设有安全壳大气监测系统（ETY5），测量严重事故下的氢气浓度，并提供氢气和水蒸汽释放总量、氢气和水蒸汽分布、非能动氢气复合器效率等重要数据，为采用额外的措施和应急计划提供信息。ETY5通过布置在安全壳内不同区域的四个取样点采集气体样品，经不锈钢毛细管进入安全壳外的分析测量装置，自动分析安全壳内的气体成分。

4 福岛核事故后防氢爆设计改进

福岛核事故后，国家核安全局发布了《福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求（试行）》（以下简称《通用技术要求》），对运行和在建核电厂提出了“氢气监测与控制系统改进的技术要求”[6]，主要内容包括“开展严重事故下安全壳氢气的分析、氢气监测与控制措施有效性评估，以及氢气监测与控制系统在严重事故情况下的功能和设备要求”。[6]简而言之，就是要在严重事故情况下设置有效的氢气监测手段和消氢系统。

根据《通用技术要求》，国家核安全局和核电厂运营单位对运行、在建核电厂的防氢爆措施进行了评估，评估结果表明：

（1）AP1000机组、EPR机组和田湾1/2号机组满足要求，不需要进行改进。

（2）秦山一期、秦山二期、秦山三期、大亚湾和岭澳一期，严重事故下氢气监测和消氢设计均不满足要求，需要进行改进。

（3）秦山二期扩建和其它M310改进型机组，严重事故下氢气监测不满足要求，需要进行改进。

对于不满足要求的核电厂，经过分析评估，采取的改进方案基本类似：

（1）消氢系统改进方案：在安全壳内设置非能动氢气复合器。根据严重事故下安全壳内氢气浓度及其分布的分析结果，确定非能动氢气复合器的数量和布置位置。

（2）氢气测量改进方案：在安全壳内设置氢气浓度测量仪表，严重事故下由该仪表将测量数据传送到主控制室和应急控制中心。该类仪表国内已研制成功，不久前经过了专家鉴定。

5 结语

我国运行和在建核电厂均考虑了设计基准事故下防氢爆设计措施。对于严重事故下的防氢爆措施，我国运行中的岭澳二期、秦山二期扩建、田湾1&2号机组、红沿河1号机组、宁德1号机组和在建的二代改进型核电机组、AP1000、EPR均设置了用于严重事故下的消氢设备，满足国际先进标准和我国核安全法规的要求；在福岛核事故前不满足要求的其它核电项目按照《通用技术要求》已陆续完成改进，将能有效应对氢气爆炸的威胁。

福岛核事故虽然暂时影响到我国目前核电发展的速度，但我国发展核电的决心和政策是不会变的。我们应加大核电安全基础研究的投入，包括防氢爆的研究，为核电安全发展保驾护航。

参考文献

[1] 邓坚.大型干式安全壳严重事故条件下氢气控制研究[D].上海：上海交通大学，2008.

[2] 国家核安全局.核动力厂设计安全规定[Z].北京，2004.

[3] 福建福清核电有限公司.福清核电厂1、2号机组PSAR第6.2节[Z].福建，2008.

[4] 三门核电有限公司.三门核电厂一期工程1、2号机组PSAR第6.2节[Z].浙江，2008.

[5] 台山核电有限公司.台山核电厂1、2号机组PSAR第6.2节[Z].广东，2008.

[6] 国家核安全局.福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求（试行）[Z].北京，2012.endprint