核电站发生严重事故的处理思路探索

周志文

中图分类号：TL374 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2016）06-000-02

摘 要 本文阐述了核电站运行时发生严重事故时，操纵员的处理思路。主要分为恢复供电、向蒸汽发生器供水、向一回路注水、向乏池补水等几方面，通过这些缓解措施将可以大大提高核电站的安全性能与水平。

关键词 核电站 事故 安全

一、事故的现象

假设某核电站附近区域或近海发生地震，影响波及厂区，并伴随海啸，大规模降水等次生灾害，1号机组或2号机组发生丧失500kV厂外电源，丧失220kV备用厂外电源，所有应急柴油机（XKA10～40）全部无法启动、加载，所有机组柴油机（XKA50～60）全部无法启动、加载，全厂失去电源。

二、事故处理思路

（一）恢复电源

厂外电源受到地震破坏无法向机组供电，同时由于海啸，机组柴油机和应急柴油机被水淹也无法正常工作向母线供电，同时相邻机组受到相同的影响也无法供电，这时只剩下厂内的蓄电池供电，需要尽快恢复供电。依据预案联系各应急组启用6KV移动电源车、400V移动电源车、XKA70柴油机到指定点向相关母线供电；同时向地调申请移动式柴油发电机支援。

1.将6kV 移动式应急电源接入BEA系统

6kV 移动电源车备用功率为2400kW，持续输出功率不低于2100kW。

当一回路发生泄漏时，通过6kV应急电源可以启动高压安注泵和低压安注泵向一回路注水，维持一回路的水装量，保证堆芯淹没。同时启动喷淋泵向安全壳喷淋，维持安全壳的压力和放射性在安全限值内。

2.将400V 移动式应急电源接入BNB/BNC/BND系统

400V 移动电源车备用功率为937kW，持续输出功率不低于750kW。可以保证应急母线上的负荷正常供电，用于快速冷却反应堆，保证机组安全。

3.将XKA70移动式柴油发电机接入BSS70母线

XKA70功率30kW，用于全厂断电工况下向堆芯捕集器冷却水阀，一回路应急排气阀、事故后监测仪表等设备供电。

（二）通过移动泵向蒸汽发生器补水

要确保堆芯的冷却，首先需要保证蒸汽发生器的储水量。只要蒸汽发生器有水，一回路可以建立自然循环，就能保证堆芯的冷却。所以在停电前，操纵员应尽可能的将蒸汽发生器水位补至高液位。在所有电源丧失后，为了保证蒸汽发生器的补水，利用临时泵将LCU01/02/03/04BB001中的除盐水注入蒸汽发生器中，以冷却反应堆装置。

《通过移动泵向蒸汽发生器补水应急预案》规定：当丧失所有厂外电源，应急柴油机和机组柴油机全部无法启动、加载，无法通过相邻机组供电及移动电源供电启动应急给水泵向蒸汽发生器供水，且一回路保持完整时，为了保证堆芯的有效冷却，通过移动泵向蒸汽发生器供水，维持蒸汽发生器液位，并将相应蒸汽发生器的大气释放阀前置隔离阀开启，通过大气释放阀冷却反应堆，缓解事故后果。在事故发生后90分钟之内实现由通过移动泵向蒸汽发生器供水，维持蒸汽发生器液位。

（三）通过移动泵向一回路补水

在全厂断电后，如果无法向蒸汽发生器供水，随着蒸汽发生器内介质的流失，一回路压力逐步上升，稳压器安全阀通过间断开启、关闭以维持一回路压力不超限。在此过程中，由于堆芯余热导致反应堆冷却剂通过稳压器安全阀不可补偿的流失，最终导致堆芯裸露、干涸、熔化以及压力容器的熔穿。

《通過移动泵向一回路补水应急预案》规定：在无法通过相邻机组供电及移动电源供电启动安注系统及余热排出系统，且确认无法通过二回路有效导出堆芯热量的情况下（且无法通过移动泵向蒸汽发生器补水冷却一回路），为了保证堆芯的有效冷却，在事故发生后90分钟之内实现由移动泵向一回路供水，维持一回路水装量。

（四）通过消防车向乏燃料水池补水

乏燃料水池冷却功能由FAK10/40系统实现，一列运行一列备用，JMN/JNA20/30系统可以作为其备用。在FAK及JMN系统均不可用时，乏燃料水池冷却所需要的水量，可以由消防车补给。

《通过消防车向乏燃料水池补水应急预案》规定无法通过相邻机组供电及移动电源供电启动FAK系统向乏燃料水池供水时，为了保证乏燃料水池内乏燃料的有效冷却，如预计不能在6小时内启动FAK系统向乏燃料水池补水，在事故发生后8小时内实现由消防车向乏燃料水池供水，维持乏燃料水池液位。

（五）若因地震造成厂区路面损坏，移动泵、移动电源车暂时无法运到指定地点。全厂失电后约2小时蒸汽发生器蒸干，一回路压力开始上升，稳压器安全阀动作，安全壳压力开始上升。堆芯出口蒸汽气体混合物温度达到400℃前和事故开始2小时内，为防止高压熔堆开启事故排气KTB20阀门和强开稳压器安全阀卸压，中压安注箱向堆芯补水。堆芯出口蒸汽气体混合物温度达到400℃和事故开始2小时内，开启阀门JNB10AA101， JNB10AA102，从堆内构件检查井向堆芯捕集器换热器注水。

当UJA08CR001显示安全壳空间的γ剂量达到100Gy/h时开始供应碱溶液，这样的剂量水平表示已经有约5%燃料熔化。操作员在超设计事故面板上控制阀门JNB50AA101 和 JNB50AA102，从而保证从向安全壳地坑注入化学溶液。

三、结语

福岛核事故后，引起了全球对核电站安全的关注。核电站虽然拥有四个相互独立的安全系统，2路厂外电源，7台柴油发电机，双层安全壳等诸多安全措施，但是当地震叠加海啸等极端事故发生时，仍有可能发生全厂失电，无法导出堆芯余热，最后导致堆芯熔化，放射性外泄。如果发生了地震加海啸事故时，操作员主要从以下几个方面考虑：

（一）恢复机组供电：当厂外电源和柴油机都无法供电时，就迅速启用6KV移动电源和400V移动电源车向相应母线供电，将可以保证至少一个通道的安全系统工作。

（二）向蒸汽发生器供水：当移动电源无法供电时，在事故发生后90分钟之内实现由通过移动泵向蒸汽发生器供水，维持蒸汽发生器液位。并将相应蒸汽发生器的大气释放阀前置隔离阀开启，通过大气释放阀冷却反应堆，保证堆芯安全。

（三）向一回路供水：当无法通过二回路导出一回路热量时，在事故发生后90分钟之内实现由移动泵向一回路供水，维持一回路水装量，保证堆芯的淹没和冷却。

（四）向乏燃料水池供水：当乏燃料水池失去冷却时，预计不能在6小时内启动FAK系统向乏燃料水池补水，在事故发生后8小时内实现由消防车向乏燃料水池供水，维持乏燃料水池液位，确保乏燃料水池的冷却。

通过以上缓解措施将大大提升了核电站的安全性能与水平。

参考文献：

[1] 刘元.通过移动泵向蒸汽发生器补水应急预案[J].

[2] 孙红利.通过移动泵向一回路补水应急预案[J].

[3] 孙红利.通过消防车向乏燃料水池补水应急预案[J].