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1、压压水水堆堆安安全全性性分分析析压水反响堆Pressurized Water Reactor,缩写为PWR是 贝蒂斯原子能实验室Bettis Atomic Power Laboratory开发成功的一种轻水核反响堆世界上多数核电厂采用压水堆,是由于世界上多数核电厂采用压水堆,是由于:1.压水堆以轻水作慢化剂及冷却剂,反响堆体积小,技术十分成熟。2.压水堆采用低富集度铀作燃料,铀的浓缩技术已经过关。3.压水堆核电厂有放射性的一回路系统与二回路系统分开,放射性冷却剂不会进入二回路而污染汽轮机,运行、维护方便,需要处理的放射性废气、废水、废物量较少。新机组采用的先进反响堆技术:EPRAP1000EP
2、R欧洲压水堆EPR是20世纪90年代初由法马通公司和西门子公司成立的合资企业开发的。在开发过程中,所追求的目标不仅要考虑各种技术解决方法的协调一致,还要考虑充分吸取2家供给商先前建造的核电厂的所有经验反响。就安全性而言,EPR根据法马通和西门子当时已经建造的96座反响堆的经验反响,采取改进的方法。这种设计原则,使AREVA阿海珐的EPR成为继现役最先进的法国N4和德国Konvoi反响堆之后的最新一代反响堆。EPR为提高安全水平不断进行了多种设计为提高安全水平不断进行了多种设计选择,并为此采用了双重措施:选择,并为此采用了双重措施:1采取改进措施,旨在进一步降低已经很低的堆芯熔化概率;2在严重事
3、故概率已大幅降低的情况下,采取措施进一步限制严重事故的后果。一一、降降低低堆堆芯芯熔熔化化概概率率的的设设计计选选择择1 从设计阶段就开始考虑扩展运行条件的范围2 针对有关设备和系统采取的设计选项 3从设计上进一步提高操纵员操作的可靠性 1.从从设设计计阶阶段段就就开开始始考考虑虑扩扩展展运运行行条条件件的的范范围围根据概率安全评估,强调应重视停堆状态。EPR首次在确定反响堆防护与保护系统的规模时对这些特殊状态做了系统考虑。尽管EPR安全分析法主要是以纵深防御概念确定论方法的一局部为基础,但它还采用了概率分析方法作为补充。这使得人们能够确定可能产生堆芯熔化或大规模早期释放的事故的序列。最后,安
4、全系统和土建的设计也充分考虑最大程度降低外部灾害的风险,例如地震、水灾、火灾、甚至飞机撞击。为此,安全系统的机械和电气设备在设计中采用四重冗余并进行实体隔离。由于一系列关键厂房采用21.30m厚的双层混凝土壳的保护,因而确保其免受飞机撞击的破坏2.针针对对有有关关设设备备和和系系统统采采取取的的设设计计选选项项反响堆冷却剂系统的设计,采用锻造管道及部件,使用高性能材料,结合采取早期泄漏检测,并加强在役检查,实质性地铲除了任何大破口事故的风险。同上几代反响堆相比,EPR的安全系统采用实体隔离,使安全系统得到简化,冗余和多样性得到优化。实际上这些系统的结构简单,依据反响堆是带功率运行还是处于停堆状
5、态,把所需进行的配置上的变化降至最小。由于安注压力低于二次侧安全阀的整定压力,因此对蒸汽发生器传热管破裂的事故管理得到改进。这样带来了双重好处,可以防止发生液体释放并大大降低二次侧安全阀卡在“开位上的危险。3.从从设设计计上上进进一一步步提提高高操操纵纵员员操操作作的的可可靠靠性性在短期的偶发事件和事故中,所需的保护和安全防护动作是自动的。主设备容量增加反响堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器,也增大了反响堆的惯性,在30 min以内不需主控室操纵员采取行动,在1h以内不需采取就地操作行动。从首批全计算机化主控室的N4电站所获得的反响经验分析,在数字仪控领域所取得的进步,使EPR在人机接口方面具有高
6、性能、高可靠性和最优化设计的特点。反响堆的质量及有关电厂状态数据的采集,使得操纵员能够实时提高行动的可靠性。二二、限限制制严严重重事事故故后后果果的的设设计计选选项项EPR减轻严重事故后果的策略包括:1 从实际上消除可能导致早期大规模释放的情况。例如:高压堆芯熔化,高能堆芯熔融物和水的相互作用,反响堆安全壳内氢爆轰;2 采取措施确保反响堆安全壳的完整性。例如:堆芯熔化物在安全壳内部的滞留、稳定和冷却;适当的安全壳冷却。1.从实质上铲除了可能导致早期大规模从实质上铲除了可能导致早期大规模释放的情况释放的情况高压熔堆的预防高能堆芯熔融物与水相互作用的预防 反响堆安全壳内氢爆轰的预防高压熔堆的预防:
7、高压熔堆的预防:除了通常的反响堆冷却剂系统的卸压系统,EPR装有专门用于在偶发严重事故中防止高压熔堆的阀门。这些阀门保证在即使发生稳压器卸压管线故障的情况下,也能快速卸压。它们的卸压能力保证一次侧快速减压至几百千帕,在压力容器熔穿事件中通过堆芯熔融物的分散来排除任何反响堆安全壳增压的风险。高能堆芯熔融物与水相互作用的预防:高能堆芯熔融物与水相互作用的预防:反响堆压力容器的高机械强度足以排除任何反响所造成的损害,即使是压力容器内部高能的堆芯熔融物和冷却剂之间的相互作用。偶发的堆芯熔化事件,情况会随着堆芯熔融物在压力容器外扩展而加重,堆芯熔融物可能与局部安全壳相接触,也就是说反响堆堆坑和堆芯熔融物
8、展开区在正常运行中要保持枯燥无水。堆芯熔融物在安全壳内部专门区域内展开时,只有当它已经出现局部冷却、外表固化、放射性减少的时候,才可使之与有限的水接触以使其进一步降温。反响堆安全壳内氢爆轰的预防:反响堆安全壳内氢爆轰的预防:安全壳预应力混凝土内壳的设计要能够抵挡由于氢气燃烧所产生的压力,另外在安全壳内装有氢气复合器以便任何时候氢的平均浓度保持在10%以下。2.保保持持安安全全壳壳的的完完整整性性堆芯熔化物在安全壳内部的贮留、稳定和冷却安全壳排热系统和长期余热排出装置堆芯熔化物在安全壳内部的贮留、稳定和冷却:堆芯熔化物在安全壳内部的贮留、稳定和冷却:EPR堆坑设计,考虑堆芯熔融物在压力容器外扩张
9、的情况下,收集堆芯熔融物,然后把它转运至堆芯熔融物展开、冷却区。专门的堆芯扩散冷却区是一个堆芯捕集器,它装备有固体金属结构并且外表覆盖有“可牺牲性的混凝土作保护层。其目的是保护基础底板不受任何损害,并且冷却堆芯熔融物。堆芯熔融物从堆坑到展开区的转运要通过一个非能动装置,钢“塞在堆芯熔融物的热效应下熔化。展开之后,堆芯熔融物的淹没也是通过非能动的可熔的塞体装置来完成的。安全壳内换料水箱中的水在最初临界阶段靠重力非能动地注入熔融物,之后蒸发,使熔融物得到冷却。几小时以后冷却效应使堆芯熔融物固定并在几天后完成固化。安全壳排热系统和长期余热排出装置:安全壳排热系统和长期余热排出装置:在偶发严重事故中,
10、为了防止安全壳失去其长期完整性,必须有措施控制安全壳内的压力并阻止在余热效应作用下压力升高。带有热交换器的双列喷淋系统和专门的热阱用于执行这一功能。由于安全壳体积大80000m3,充许操纵员有较长时间至少有12h来部署这一系统。AP 1000西屋公司在已开发的非能动先进压水堆AP600的基础上开发了AP1000。AP1000的设计标准:AP1000为单堆布置两环路机组,电功率1250MWe,设计寿命60年,主要安全系统采用非能动设计,布置在安全壳内,安全壳为双层结构,外层为预应力混凝土,内层为钢板结构。AP1000主要的设计特点包括:1主回路系统和设备设计采用成熟电站设计2简化的非能动设计提高
11、安全性和经济性3严重事故预防与缓解措施4仪控系统和主控室设计 5建造中大量采用模块化建造技术1、主主回回路路系系统统和和设设备备设设计计采采用用成成熟熟电电站站设设计计AP1000堆芯采用西屋的加长型堆芯设计,这种堆芯设计已在比利时的Doel 4号机组、Tihange 3号机组等得到应用;燃料组件采用可靠性高的Performance+;采用增大的蒸汽发生器D125型,和正在运行的西屋大型蒸汽发生器相似;稳压器容积有所增大;主泵采用成熟的屏蔽式电动泵;主管道简化设计,减少焊缝和支撑;压力容器与西屋标准的三环路压力容器相似,取消了堆芯区的环焊缝,堆芯测量仪表布置在上封头,可在线测量。2、简简化化的
12、的非非能能动动设设计计提提高高安安全全性性和和经经济济性性AP1000主要安全系统,如余热排出系统、安注系统、安全壳冷却系统等,均采用非能动设计,系统简单,不依赖交流电源,无需能动设备即可长期保持核电站安全,非能动式冷却显著提高安全壳的可靠性。安全裕度大。针对严重事故的设计可将损坏的堆芯保持在压力容器内,防止放射性释放。简化非能动设计大幅度减少了安全系统的设备和部件,与正在运行的电站设备相比,阀门、泵、安全级管道、电缆、抗震厂房容积分别减少了约50%,35%,80%,70%和45%。同时采用标准化设计,便于采购、运行、维护,提高经济性。3、严严重重事事故故预预防防与与缓缓解解措措施施AP100
13、0设计中考虑了以下几类严重事故:堆芯和混凝土相互反响;高压熔堆;氢气燃烧和爆炸;蒸汽爆炸;安全壳超压;安全壳旁路。为防止堆芯熔融物熔穿压力容器和混凝土底板发生反响,AP1000采用了将堆芯熔融物保持在压力容器内设计IVR。在发生堆芯熔化事故后,将水注入到压力容器外璧和其保温层之间,可靠地冷却掉到压力容器下封头的堆芯熔融物。在AP600设计时已进行过IVR的试验和分析,并通过核管会的审查。对于AP1000,这些试验和分析结果仍然适用,但需作一些附加试验。由于采用了IVR技术,可以保证压力容器不被熔穿,从而防止了堆芯熔融物和混凝土底板发生反响。针对高压熔堆事故,AP1000主回路设置了4列可控的自
14、动卸压系统ADS,其中3列卸压管线通向安全壳内换料水储存箱,1列卸压管线通向安全壳大气。通过冗余多样的卸压措施,能可靠地降低一回路压力,从而防止发生高压熔堆事故。针对氢气燃烧和爆炸的危险,AP1000在设计中使氢气从反响堆冷却剂系统逸出的通道远离安全壳壁,防止氢气火焰对安全壳璧的威胁。同时在环安全壳内部布置冗余、多样的氢点火器和非能动自动催化氢复合器,消除氢气,降低氢气燃烧和爆炸对安全壳的危险。对于蒸汽爆炸事故,由于AP1000设置冗余多样的自动卸压系统,防止了高压蒸汽爆炸发生。而在低压工况下,由于IVR技术的应用,堆芯熔融物没有和水直接接触,防止了低压蒸汽爆炸发生。对于由于丧失安全壳热量排出
15、引起的安全壳超压事故,AP1000非能动安全壳冷却系统的两路取水管线的排水阀在失去电源和控制时处于故障安全位置,同时设置一路管线从消防水源取水,确保冷却的可靠性。事故后长期阶段仅靠空气冷却就足以带出安全壳内的热量,有效防止安全壳超压。由于采用了IVR技术,不会发生堆芯熔融物和混凝土底板的反响,防止了产生非凝结气体引起的安全壳超压事故。针对安全壳旁路事故,AP1000通过改进安全壳隔离系统设计、减少安全壳外LOCA发生等措施来减少事故的发生。4、仪仪控控系系统统和和主主控控室室设设计计AP1000仪控系统采用成熟的数字化技术设计,通过多样化的安全级、非安全级仪控系统和信息提供、操作防止发生共模失
16、效。主控室采用布置紧凑的计算机工作站控制技术,人机接口设计充分考虑了运行电站的经验反响。5、建建造造中中大大量量采采用用模模块块化化建建造造技技术术AP1000在建造中大量采用模块化建造技术。模块建造是电站详细设计的一局部,整个电站共分4种模块类型,其中结构模块122个,管道模块154个,机械设备模块55个,电气设备模块11个。模块化建造技术使建造活动处于容易控制的环境中,在制作车间即可进行检查,经验反响和吸取教训更加容易,保证建造质量。平行进行的各个模块建造大量减少了现场的人员和施工活动。9、静夜四无邻,荒居旧业贫。4月-234月-23Monday,April 17,202310、雨中黄叶树
17、,灯下白头人。22:45:0422:45:0422:454/17/2023 10:45:04 PM11、以我独沈久,愧君相见频。4月-2322:45:0422:45Apr-2317-Apr-2312、故人江海别,几度隔山川。22:45:0422:45:0422:45Monday,April 17,202313、乍见翻疑梦,相悲各问年。4月-234月-2322:45:0422:45:04April 17,202314、他乡生白发,旧国见青山。17 四月 202310:45:04 下午22:45:044月-2315、比不了得就不比,得不到的就不要。四月 2310:45 下午4月-2322:45Ap
18、ril 17,202316、行动出成果,工作出财富。2023/4/17 22:45:0422:45:0417 April 202317、做前,能够环视四周;做时,你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。10:45:04 下午10:45 下午22:45:044月-239、没有失败,只有暂时停止成功!。4月-234月-23Monday,April 17,202310、很多事情努力了未必有结果,但是不努力却什么改变也没有。22:45:0422:45:0422:454/17/2023 10:45:04 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。4月-2322:45:0422:45Apr-231
19、7-Apr-2312、世间成事,不求其绝对圆满,留一份缺乏,可得无限完美。22:45:0422:45:0422:45Monday,April 17,202313、不知香积寺,数里入云峰。4月-234月-2322:45:0422:45:04April 17,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。17 四月 202310:45:04 下午22:45:044月-2315、楚塞三湘接,荆门九派通。四月 2310:45 下午4月-2322:45April 17,202316、少年十五二十时,步行夺得胡马骑。2023/4/17 22:45:0422:45:0417 April 20
20、2317、空山新雨后,天气晚来秋。10:45:04 下午10:45 下午22:45:044月-239、杨柳散和风,青山澹吾虑。4月-234月-23Monday,April 17,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。22:45:0422:45:0422:454/17/2023 10:45:04 PM11、越是没有本领的就越加自命非凡。4月-2322:45:0422:45Apr-2317-Apr-2312、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。22:45:0422:45:0422:45Monday,April 17,202313、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。4月-234
21、月-2322:45:0422:45:04April 17,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。17 四月 202310:45:04 下午22:45:044月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。四月 2310:45 下午4月-2322:45April 17,202316、业余生活要有意义,不要越轨。2023/4/17 22:45:0422:45:0417 April 202317、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。10:45:04 下午10:45 下午22:45:044月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉