安全壳系统
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哈尔滨工程大学科技成果——核电站安全壳过滤排
放系统(EUF)
项目概述
安全壳过滤排放系统的主要功能是在反应堆发生严重事故时确保安全壳的完整性,以最大程度地避免放射性物质外泄,减少对人员及环境的伤害。
该系统的主要组成部分是两级清洗单元,其中,第一级是采用湿式过滤技术的文丘里水洗器,它包含几个淹没在水洗溶液以下的文丘里管,含尘气体在文丘里管内加速,获得较高的动压,将进入文丘里管喉部的水洗溶液雾化,以达到除尘目的。
第二级是高效的金属纤维过滤器,采用多层不同直径的金属纤维组合而成,用以去除穿过文丘里水洗器的液滴和微小气溶胶。
在反应堆正常运行期间,该系统通过隔离阀与安全壳相互隔离,处于备用状态;在反应堆发生严重事故后,开启系统中的隔离阀门,系统投入运行,将安全壳内的气体通过两级过滤后排放到大气中。
目前该系统已经完成样机实验,结果表明:该系统能够满足气溶胶去除效率≥99.99%;元素碘去除效率≥99.5%;甲基碘去除效率≥90%的技术指标。
项目成熟情况
目前针对不同的运行工况已经进行了大量的样机实验,实验结果表明,该系统能够满足技术指标要求。
应用范围压水堆核电厂。
核电厂安全壳内大气监测系统的运行方式核电厂设置了安全壳内大气监测系统(简称ETY系统),在正常运行时,该系统净化安全壳大气,以限制因裂变惰性气体和氚的存在引起的放射性强度提高,放射性碘由安全壳内部净化系统处理;保持安全壳与外部之间的潜在过压最大不超过0.006MPa。
本文对核电厂安全壳内大气监测系统的运行方式做了研究。
标签:核电厂;安全壳监测;系统运行1概述若发生LOCA事故,ETY系统可实现如下功能:为确定氢浓度进行安全壳大气取样和测量;对安全壳内大气中的氢浓度进行连续监测;为防止局部氢浓度高,混合安全壳空气;为保持安全氢浓度最大不超过 4.1%,借助氢复合器进行氢复合。
此外,ETY系统的其它作用:首次启堆前和以后定期对安全壳作密封性试验;连续测量安全壳大气中气溶胶、碘和惰性气体的放射性水平;连续监测安全壳在反应堆正常运行时的压力和温度。
2运行方式2.1正常运行期间安全壳排气当安全壳内压力上升,安全壳与大气压压差大于3.5Kpa时,为避免安全壳内压过大,需要进行气体排放,排放路径为:安全壳内→ETY00I/002ZV→碘过滤器→燃料厂房通风系统(DVK)→核辅助厂房通风系统(DVN)烟囱→大气。
排放操作由运行人员根据规程在线并启动风机实现。
技术规范中,在RP(功率运行)模式下对于反应堆厂房的压力有如下要求:绝对压力在0.106Mpa~0.11Mpa之间需要记录EPP1,属于第二组IO。
要求3天内将厂房绝对压力降到可接受范围内。
绝对压力大于0.11Mpa,期间需要记录EPP2,属于第一组IO。
8小时内向MCS模式后撤。
绝对压力等于0.12Mpa时就会触发ETY隔离。
2.2人员进入反应堆廠房前的小风量清洗由于工作的需要,人员需进入反应堆厂房时,为使厂房内的压力、放射性强度、空气含氧量满足人员进入需求,需要启动该子系统,系统运行路径为:DVK送风→安全壳内→ETY001/002ZV→碘过滤器→燃料厂房通风系统(DVK)→核辅助厂房通风系统(DVN)烟囱→大气。
附件3《核电站反应堆安全壳结构系统全寿期检测评估关键技术》项目简介核电站安全壳是核反应堆的保护结构,是继核燃料包壳、一回路压力边界之后的最后一道安全屏障,其功能是当一回路管道发生破裂、造成失水事故(LOCA)时,将事故中的裂变产物限制和消除在其内部,防止放射性物质不受控制的扩散到周边环境中。
因此,安全壳系统在整个服役寿期内的整体性和密封性是核电站安全环保运行的重要保障。
安全壳系统的整体性和密封性首先取决于建造和安装的质量,必须通过严格的建造监控和先进的技术措施来保证;通过真实准确的模拟失水事故压力试验来验证安全壳的承载能力;在核电站正常运行过程中,通过精密的监控系统来确认和评估安全壳的安全裕度;通过科学的管理和全面的评估体系来保证安全壳在超过设计寿期后的继续服役。
我国核电建设是从上世纪80年代后期开始起步的,先后引进了法国、加拿大、俄罗斯和美国的技术,一直都未形成我国自己的技术体系。
导致安全壳的结构型式多样,造成了我国的核电站安全壳系统的安全检测方法种类繁多,依据标准不统一,与其他核电国家相比技术更复杂,技术指标要求更高,安全风险也更高。
根据《国家核电中长期发展规划(2005-2020年)》,核能将是我国未来能源结构调整的重要方向,核电技术自主化是必由之路。
项目组从上世纪80年代开始,历时20多年的时间,在国家科技部、北京市、冶金工业部、核工业总公司、中冶集团等各级政府和企业的大力支持下,率先开展了针对核电站安全壳系统整体性和密封性检测评估技术的研发工作。
通过对国外相关标准的认真分析和反复研究,通过大量的理论建模计算和结构模型试验,模拟高温、高湿、高压等各种复杂环境条件下影响因素分析。
先后开发出了可用于核电站反应堆安全壳系统全寿期检测评估的3大关键核心技术:1、在国内率先建立了核电站安全壳建造验收技术评价体系,解决了安全壳结构整体性和密封性检测评估的关键技术难题。
自主研发了永久性测试设备及专用的分析、评估软件;建立了基于温度、湿度、压力等多参数体系的泄漏率计算模型,自主研发了泄漏率计算评估软件。
M310核电机组安全壳喷淋系统运行改进通过对运行事件的反馈和系统设计的分析,提出M310核电机组安全壳喷淋系统运行的相关改进建议,主要包括防止氢氧化钠污染的改进,事故后氢氧化钠注入方式改进,增加安全壳临时喷淋功能等,以确保EAS系統可靠实现安全功能。
标签:安全壳喷淋系统;氢氧化钠;KRT联锁信号;安全壳临时喷淋在M310机组上,安全壳喷淋系统(EAS)是核电站专设安全设施之一,它是在设计基准事故工况下唯一可排出安全壳内热量的系统,用于当一回路失去冷却剂或安全壳内蒸汽管道破裂事故工况下使安全壳温度和压力保持在可承受的值,以保证安全壳的完整性。
本文主要针对M310机组调试、运行期间EAS系统出现的问题进行了分析,并就这些问题的处理方案给出了相关建议。
1 防止EAS系统氢氧化钠污染换料水箱运行分析M310机组调试、运行期间,偶尔发现,一回路钠含量异常高,通过取样浓度初步判断,应该是EAS系统的氢氧化钠进入到主回路中,为使水质合格,耗时耗力,给机组运行带来诸多不便。
1.1 EAS125VR增加手轮福清核电EAS125VR为气动球阀,是化学添加剂贮存箱(EAS001BA)出口氢氧化钠注入管线上的隔离阀。
该阀门失电或失气情况下会全开,无法做到可靠隔离。
EAS定期试验以及日常隔离工作中经常会遇到需要隔离EAS125VR的情况,如执行定期试验验证EAS001BA液位低信号关闭加药阀门逻辑,此时需要关闭EAS125VR并上锁防止换料水箱中的含硼水进入EAS001BA中;而该阀门失气或者失电均会导致其全开,若EAS125VR无法做到可靠的隔离,将有可能导致硼酸进入EAS001BA中。
因此,目前已将EAS125VR改为带手动装置的气动球阀,以实现阀门可靠隔离。
通过实施改造,大大提高了阀门隔离的可靠性,有利于日常运行。
1.2 EAS125VR正常运行方式调整设计上,在正常运行时,EAS125VR保持在开启的状态,在安喷启动后,安喷信号将再次发送开启命令,确保EAS125VR开启。
附件二:《核动力厂反应堆安全壳系统的设计》编写说明(征求意见稿)《核动力厂反应堆安全壳系统的设计》编写说明一.编写工作背景随着科学技术的进步以及国际核工业界在核动力厂安全运行和管理方面经验的积累,国际原子能机构(IAEA)全面地开展了针对核动力厂的安全要求及安全导则的修订工作。
新的安全要求文件No. NS-R-1“Safety of Nuclear Power Plant: Design”于2000年9月正式出版,它是对1988年出版的原安全规定文件No.50-C-D(Rev.1)“Code on the Safety of Nuclear Power Plant: Design”的正式修订。
随后,IAEA陆续修订和出版了该安全要求下的一系列安全导则,新的IAEA安全导则No. NS-G-1.10 “Design of the Reactor Containment Systems for Nuclear Power Plants”就是其中之一,它是对安全系列No.50-SG-D12“Design of the Reactor Containment Systems for Nuclear Power Plants(1985)”的修订,新的安全导则替代原有导则。
为了提高我国核动力厂的设计和运行水平,使之与国际先进水平接轨,国家核安全局决定对《核动力厂设计安全规定》和《核动力厂运行安全规定》及其下属的一系列核安全导则进行及时的修订。
二.编写简况IAEA的核安全标准中关于核动力厂设计的安全要求及导则是由IAEA聘请各国专家在总结各核电先进国家经验的基础上制定的,其内容较完整、系统、严谨。
本安全导则是依据IAEA安全导则No. NS-G-1.10“Design of the Reactor Containments for Nuclear Power Plants”为参考蓝本编写而成的,两者的对应关系见编写说明的附件。
AP1000的非能动安全壳冷却系统(PCS)加药方式改造摘要:为防止PCS水箱内细菌和藻类的滋生,保证水箱水质,电厂需要添加30%的高浓度的过氧化氢,来维持水箱的浓度30-70ppm。
过氧化氢易于分解,只能通过频繁的加药来维持浓度,但是加药回路的设置在AP1000的系统中极其不合理。
关键词:加药;改造;过氧化氢一、系统介绍AP1000非能动安全壳冷却系统(PCS)主要功能是带走事故工况下安全壳大气的热量,发生设计基准事故丧失一回路冷却剂和主蒸汽管线破裂之后,降低安全壳温度和压力,从而减少安全壳内外之间的压力差,可以降低裂变产物向安全壳外泄露的驱动力;PCS可以为乏燃料水池补水,PCS可以作为消防系统的备用水源;同时PCS也提供安全壳相关的工艺监测功能,以及触发专设安全驱动,包括触发PCS或VFS真空破坏系统。
PCS含有两个水箱,一个是3500m3的PCCWST(非能动安全壳冷却水储存箱),用于事故后排水至安全壳的顶部,降低安全壳的热量,另一个是地面标高100英尺,体积3464m3的PCCAWST(非能动安全壳冷却辅助储存箱),主要用于事故72小时后通过再循环泵向PCCWST或者直接向冷却水分配盘提供持续4天至少22.7m3/h的补水。
本文以PCCAWST(非能动安全壳冷却辅助储存箱)加药为例,对加药方式的改进进行讨论。
二、问题描述图1 PCCAWST再循环加药回路,包括两台再循环泵,一个加药箱,一个电加热器,用于PCS的加药,传水,和调节温度。
因为该系统有着非常重要的功能,在电厂功率运行时必须满水状态,为防止水箱内细菌和藻类的滋生,保证水箱水质,电厂添加30%的高浓度的过氧化氢,维持水箱的浓度达到30-70ppm。
过氧化氢易于分解,只能通过频繁的加药来维持浓度,但是加药回路的设置在AP1000的系统中极其不合理,加药箱设计仅仅只有20L,而对于12月份的加药需求是675L,极大的增加了加药的难度和工作量。
闭式非能动安全壳热量导出系统的制作方法在工业生产和试验室使用过程中,常常需要掌控和调整温度和湿度。
为了达到这个目的,热量导出是一种常用但紧要的安全机制。
闭式非动能安全壳热量导出系统能够有效地让热量释放,维持系统的正常运转。
本文将介绍如何制作一个闭式非动能安全壳热量导出系统,以保障设备与人员的安全。
步骤一:准备工作在开始制作热量导出系统之前,需要进行所需物品的清单和工具的准备:1. 适合系统的铝制或者不锈钢安全箱2. 适合铝制或不锈钢的居中孔竖向安装挂架3. 高品质热导率热矽胶或热传导垫4. 风扇组件、电源和掌控器5. 电缆和布线材料6. 必要的工具: 方向盘,手动工具,钻头,螺丝刀,接线扭矩工具,气动钻机,液压钻机, 激光测量仪。
步骤二: 安装安全箱首先要安装铝制或不锈钢安全箱。
这个盒子大小需要依据使用要求来选择,并且能容纳到需进行热量导出的设备。
安全箱应当可以做到密封性,并且能够保护设备免受损坏或风险。
在安全箱内侧安装内部居中孔竖向安装支架框架。
这个框架需要能够承载风扇和热传导垫。
将安装支架固定在安全箱壁上,以确保其在系统运行中不会移动。
在安全箱墙面上打尺寸适当的开口,安装垫子,以确保热量传输。
步骤三:安装风扇选择一个大小适当的风扇组件,并安装在安全箱的顶部。
使用机械扭力掌控器或体积绕组电阻器轻轻拧紧扭角平卡紧固螺钉,在旋转速度可控的前提下,没有加添过多摩擦或螺纹损坏。
在安装风扇时,需要注意其方向是正确的,并且其下方与传导垫相接触,以确保热量能够有效地传导出去。
安装风扇电源和掌控器,以及相应的电缆和布线材料。
步骤四:连接安全箱到系统将安全箱连接到需要进行热量导出的系统中,通过电缆或其他适当的电子装置进行连接。
这个过程需要认真、谨慎和专业,以确保安全箱和系统的连接是稳定和牢靠的。
在连接的过程中,请确保全部电线的接点是干净、整齐、紧密的,配备合适的绝缘套管和其他保护措施,避开由于电缆施加过大的压力导致安全风险。
SIR的非能动安全壳系统
梁仁
【期刊名称】《国外核新闻》
【年(卷),期】1991(000)009
【摘要】<正> 【英国《原子》1991年3月号第22页报道】SIR 设计采用了一种新的安全壳系统。
由于 SIR 设计不可能发生大破口失冷事故(LOCA),因此其质量流和能量流被大大减少,这样就可以采用非能动弛压型安全壳。
其反应堆压力容器分隔间通过大管道与8个带肋片的钢容器相接。
这8个钢容器均装有半容器水,安装在上下均有通气孔的混凝土壳
【总页数】1页(P16-16)
【作者】梁仁
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TL
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维
5.地下核电厂非能动安全壳冷却系统概率安全分析 [J], 喻飞;袁博
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§1.4.4 安全壳堆坑通风系统 EVC
一.系统的功能
1.反应堆堆坑通风系统对以下设备进行通风冷却:
∙反应堆压力容器保温层的外表面
∙反应堆堆坑混凝土
∙堆外电离室
∙反应堆压力容器支承环
∙围绕主管道的混凝土孔道
2. EVC是非安全相关系统,但其送风管道垂直向下部分在反应堆冷却管道破裂时将冷却剂排出
堆坑,参与事故工况下反应堆冷却剂的排放。
在送风管道顶部装有一个整定值为1.08bar.a的爆破盘,保证在达到设计基准事故(失水事故)的峰值压力进行卸压(蒸汽)。
二.系统的运行
在电站正常功率运行或热停堆时,堆坑通风系统EVC投入运行维持:
1)堆外电离室附近空气的最高温度50 ℃
2)反应堆堆坑排气处空气和反应堆支承环贯穿件的最高温度75℃
3)堆坑混凝土表面最高温度80℃
两个系列各有一台风机运行、一台备用。
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EVC系统流程图
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