第十章核动力严重事故的处置与缓解(十五次课).pptVIP

核安全基础 核动力仿真研究中心 第十章 核动力严重事故的处置与缓解 §10.1 严重事故对策 §10.2 严重事故的处置与缓解 §10.3 严重事故的处置程序 严重事故 定义 ： 堆芯大面积燃料包壳失效，威胁或破坏核电厂压力容器或安全壳的完整性，并引发放射性物质泄漏的一系列过程。 严重事故 1、堆芯熔化解体 严重事故 2、压力容器失效 严重事故 高压过程 堆芯熔化时压力容器内处于高压状态，压力容器底部熔穿前，底部焊缝因高温蠕变失效突然断裂。 事故后果 裂变碎片自压力容器喷出（高温熔喷），安全壳内快速积聚大量热量，温度和压力迅速提高，可能引发安全壳早期超压失效。 严重事故 低压过程 堆芯熔化时压力容器内压力低，压力容器底部熔融物在重力作用下毁坏压力容器的贯穿件向安全壳扩散。 事故后果 熔融物与水接触可能出现蒸汽爆炸； 熔融物或碎片落到混凝土上并与之产生化学反应，混凝土熔化分解，产生H2、CO、CO2； 安全壳被熔穿后，熔融物会继续穿透几米的地下土层，最后与环境达到热平衡。 严重事故 3.安全壳失效 严重事故时的主要现象总结 10.1 严重事故的对策 设计中仅仅以DBA为限是不充分的，不足以确保核安全，必须将严重事故对策作为核安全战略的一部分。 纵深防御原则、多道屏障设置、质量保证、专设安全设施和选址要求。既要防止采用未经验证的技术、装备、材料，也要防止拒绝采用新技术的墨守陈规倾向。 严重事故的发生与发展与人差错的关系极为密切。防止严重事故的最有效手段就是“安全工作，人人有责”。 严重事故管理的总战略就是倡导安全文化，建立完善的管理制度，同时辅以必要的监督和量化考核手段。 10.2 严重事故的处置与缓解 10.2.1 严重事故处置的战略 采用纵深防御的原则。严重事故处置战略（严重事故对策包括两方面内容）： 第一防止堆芯熔化，事故预防（Prevention）； 第二尽量减少放射性释放，事故缓解（Mitigation） 事故处置基本任务顺序： 预防堆芯损坏 燃料滞留于压力边界 尽可能长时间地维持安全壳完整 尽量减少放射性向厂外的释放 10.2 严重事故的处置与缓解 事故预防 事故管理中的首要任务——事故预防：采取各种手段防止堆芯熔化，防止伤害公众并限制或减轻核电厂的财产损失。 尽力降低严重事故的发生概率：技术、组织。 技术范畴：利用检查、维修和单个电厂安全性评价， 保障和了解机组硬件设备的可利用性和可 靠性，同时利用核安全研究技术预先寻找 和评价各种预防对策措施； 组织范畴：利用运行经验，抓好人因，利用制度，抓 好管理。 zenghy@hrbeu.edu.cn 10.2 严重事故的处置与缓解 严重事故处置的原则 积极兼容，趋利避害，原则： 第一、尽量利用一切可利用的资源 第二、尽量降低高压熔堆过程的发生频度 第三、不危及堆芯安全，尽量采用善后工作 量较小的事故处置方案 10.2 严重事故的处置与缓解 10.2.2 严重事故处置战略的具体对策 （1）根据PSA研究结果，制定事故处置规程和导则 （2）根据规程和导则培训人员 （3）技术改进，以协助事故处置规程的实施 （4）明确决策责任，改进人事关系 10.2 严重事故的处置与缓解 进入时机 所有预防性事故干预手段均已失效； 前两道放射性屏障已经丧失； 最后一道屏障已经受到威胁； 最恰当时机是堆芯开始失去原有几何形状的时刻，也就是堆芯开始熔化或损坏的时刻，在此之前应尽力采取预防性措施。 10.2 严重事故的处置与缓解 基本目标 尽可能维持已高度损毁的堆芯冷却，实现可控最终稳定状态； 尽可能长时间维持安全壳的完整性，为厂外应急计划的实施赢得时间； 尽量减少向厂外的放射性释放，避免环境污染。 10.2 严重事故的处置与缓解 保护三道屏障的完整； 减少放射性泄漏； 安全壳排热； 防止底板熔穿； 防止事态恶化。 10.2 严重事故的处置与缓解 (1)高压熔堆的概念： 瞬时形成小颗粒，均布，锆水快速反应 (2)高压熔堆危险 安全壳大气直接加热DCH (3)高压熔堆的预防 适时地开启稳压器安全阀卸压，尽早将其转变为低压过程。 10.2 严重事故的处置与缓解 （1）喷淋及喷淋再循环 安全壳内水蒸汽冷凝 放射性碘和气溶胶消洗 缺点：对设备的腐蚀、善后工作复杂;