SGTR并发稳压器压力失控事故运行策略分析验证

SGTR并发稳压器压力失控事故运行策略分析验证

张志强

张志强

中国核电工程有限公司北京

摘要：在SGTR事故情况下，一回路向二回路泄露，蒸汽发生器溢满可能严重加剧放射性释放后果。本文结合SGTR并发稳压器压力失控的操作策略，在设计验证平台上，选取合适的场景进行设计验证，通过实际的验证曲线进行分析判断，征兆导向法事故规程中关于SGTR并发稳压器压力失控的操作策略能够有效的缓解事故的后果，对实现机组的控制是可行的。

关键词：SGTR；事故运行；策略；验证

AnalysisandVerificationofOperationStrategyofSGTRConcurrentPressurizerPressureRunawayAccident

ZHANGZhiqiang

（ChinaNuclearPowerEngineeringCo.Ltd，BeijngChina）

Abstract：InthecaseofSGTRaccident，theleakageoftheprimarycircuittothesecondaryloopandtheoverflowofsteamgeneratormayseriouslyaggravatetheconsequencesofradioactiverelease.Inthispaper，combinedwiththeoperationstrategyofSGTRwiththepressurerunaway，onthedesignverificationplatform，theappropriatesceneisselectedfordesignverification，andtheactualvericationcurveisusedtoanalyzeandjudge.Intheaccidentregulationofthesymptomguidancemethod，theoperationstrategyofSGTRwiththepressurerunawayofthevoltageregulatorcaneffectivelyalleviatetheconsequenceoftheaccident.anditisfeasibletorealizethecontroloftheunit.

Keywords：SGTR；Accidentrun；Policy；Verification

1前言

蒸汽发生器传热管断裂事故（SGTR）在所有重要事故中发生频率最高。SGTR事故发生后，可能导致一回路的放射性水通过释放阀直接排放到环境中，同时，二次侧补水可能会导致蒸汽发生器溢满。蒸汽发生器溢满可能严重加剧放射性释放后果，增加复杂失效的可能性。因此，操纵员需要进行及时干预来限制放射性释放和防止蒸汽发生器溢满。

在SGTR处理过程中，需要通过稳压器压力控制对主系统降压，但是主系统降压依靠于反应堆设备，可能不可用或者不在设计条件下使用。

本文从征兆导向法事故规程中SGTR并发稳压器压力失控后事故规程的操作策略分析，并验证策略的符合性。

2事故假设分析

发生SGTR后，由于一回路压力远大于破损SG压力，导致一回路冷却剂泄漏至破损SG，造成一回路冷却剂丧失。

在安注启动前，稳压器水位可能降低至量程范围外，当安注启动且安注流量与一回路收缩量及破口流量平衡后，一回路系统将处于平衡状态。

反应堆停堆后，SG水位可能会降低到窄量程范围之外。辅助给水流量开始以几乎等流量向所有SG供应给水。由于一回路向二回路泄漏使泄漏的冷却剂积聚在破损SG中，大大提前了破损SG水位达到窄量程水位的时间，并且破损SG水位将持续快速增长。这一现象可用于确认SGTR事故和识别破损SG。对大尺寸SGTR，反应堆停堆后，这些征兆很明显。

如果稳压器压力控制不可用，在破损SG满溢前，稳压器水位可能不会恢复。此时，安注终止准则所需的稳压器水位将不能满足。即使此时稳压器水位己经恢复，在安注终止之后，它也可能降低在量程之外，按照原有规程将需要重新启动安注。因此，操纵员在稳压器压力失控情况下，通过终止安注来停止一回路到二回路泄漏。

当终止安注后，破口流量将降低稳压器压力和水位。之后，稳压器水位将下降。热段过冷水直接和蒸汽接触并迅速冷凝，从而进一步降低主系统压力。主系统和破损SG压力将达到平衡，主系统装量稳定在足够维持堆芯冷却和主冷却剂过冷度的水平。主系统温度和破损SG水位在安注终止之后达到稳定，同时也没有进一步不可控放射性释放发生，但仍需要对系统进行降温降压来达到安全状态。

3事故运行策略

发生SGTR之后，操纵员将依据规程进行必要的操作来限制破损SG的放射性释放，终止一回路向二回路泄漏以防止破损SG满溢，同时保持一回路水装量以确保堆芯的有效冷却和一回路压力控制。在正常情况下，稳压器喷淋和安全阀将被用来对主系统进行降压来恢复稳压器水位和最小泄漏。如果稳压器压力失控，包括正常喷淋、辅助喷淋和安全阀均不可用时操作策略如下：

规程操作策略

4策略验证

在设计验证平台上，设计场景进行验证，根据事故假设分析，假设场景工况：00：18插入3#蒸发器传热管破口（15.44mm），叠加主喷、辅喷、稳压器安全阀闭锁开启，55：15减小破口至6mm。

根据验证曲线进行分析，主要分析如下参数：SG水位、SG压力、PZR水位、PZR压力、堆芯过冷度、一回路平均温度。主要从以下三个方面分析验证曲线的符合性：

1、规程进出口与设计的一致性；

2、规程验证过程是否涵盖了规程的关键操作；

3、处理策略是否能有效应对事故工况

通过验证曲线分析，故障SG最高水位达到1.08m窄量程满量程1.8m），操作策略有效控制故障SG未满溢，59：10时全部停运安注流量，有效减少了一回路向二回路的泄露。

5结论

通过上述分析可知，征兆导向法事故规程中SGTR并发稳压器压力失控后事故规程的操作策略，能够有效应对SGTR并发稳压器压力失控的事故工况，策略验证结果较好的符合设计预期。

参考文献

[1]CPR1000MWe压水堆核电站系统与设备，第三版

[2]蒸汽发生器传热管破裂并发稳压器压力失控背景文件，CFCC版