压水堆核电站蒸发器二次侧技术规范要求分析及应用
蒸汽发生器二次侧作为压水堆核电站一、二回路的接口，是核安全第三道屏障的延伸，属于放射性防护屏障之一。其检修工作安排必须严格按照《核电厂运行技术规范》要求执行。本文通过对技术规范蒸汽发生器可用性要求及放射性物质屏蔽要求两方面进行论述蒸发器二次侧检修工作需遵循的规则及应用。
标签：核电;蒸汽发生器;二次侧;窗口
引言
压水堆核电站主要由核蒸汽供应系统（一回路）、汽轮发电机系统（二回路）及其他辅助系统组成。冷却剂在堆芯吸收核燃料裂变释放的热能后，通过蒸汽发生器把热量传递给二回路产生蒸汽，然后进入汽轮机做功，带动发电机发电[1]。
蒸汽发生器作为连接一回路与二回路的设备，在一、二回路之间构成防止放射性外泄的第二道防护屏障。由于冷却剂受辐照后活化以及少量燃料包壳可能破损泄漏，流经堆芯的一回路冷却剂具有放射性，而压水堆核电站二回路设备不应受到放射性污染，因此蒸汽发生器的管板和倒U形管是反应堆冷却剂压力边界的组成部分，属于第二道放射性防护屏障之一[2]。
蒸汽发生器二次侧作为放射性防护屏障之一，其检修工作安排除了要满足技术规范对蒸汽发生器可用性的要求外，还需满足技术规范对放射性物质屏蔽的要求，这就要求计划管理人员分析掌握其检修工作窗口安排的原则。
蒸汽发生器可用性要求
蒸汽发生器的可用性定义
当满足以下条件时，蒸汽发生器是可用的[3]：
—蒸汽发生器水位调节和控制在窄量程范围内;
—ASG（辅助给水系统）可以给该蒸汽发生器供水;
—相关的GCT（汽机旁路系统）大气排放系统可用。
各运行模式蒸汽发生器可用性要求
（1）RP模式（反应堆功率运行模式）
三台蒸汽发生器包括其宽量程水位计必须可用。
在每台蒸汽发生器上的GCT大气旁路系统必须可用。
VVP（主蒸汽系统）主蒸汽隔离阀及其旁路阀的自动和手动关闭功能可用或关闭。
每条主蒸汽管线上的VVP安全阀必须可用。
ASG系统除了除气器部分都必须可用。
（2）NS/SG模式（蒸汽发生器冷却正常停堆模式）
三台蒸汽发生器及其宽量程水位计必须可用。
每台蒸汽发生器上的GCT_a排放管线必须可用。
VVP主隔离阀和它们的旁路阀可用：即阀门关闭，或可自动和手动关闭。
ASG系统（不包括除气器）必须可用。
I0（不可用）条款：三个蒸汽发生器，至少一台蒸汽发生器上存在超过三个安全阀不可用，则记录I01，8小时内机组开始向NS/RRA模式后撤。
（3）NS/RRA模式（RRA冷却正常停堆模式，RRA：余热排出系统）
两台蒸汽发生器及其宽量程水位计可用。
当一回路温度低于90℃，且次临界48小时后，只要求一台蒸汽发生器及其宽量程水位计可用。
与可用蒸汽发生器相连的GCT大气回路可用。
一台ASG电动泵与汽动泵可向蒸汽发生器供水。
当一回路温度大于90℃时，VVP主汽门及其旁路门关闭或可自动或手动关闭。
I0条款：在所需的蒸汽发生器上，至少一台蒸汽发生器上存在超过五个安全阀不可用，则记录I01，检修必须在3天内完成。
（4）MCS模式（维修停堆模式）：
一回路处于微开状态：一台蒸汽发生器及其宽量程水位计必须可用;
一回路处于关闭状态：反应堆次临界少于2天，要求两台蒸汽发生器及其宽
量程水位计可用。
与可用蒸汽发生器相关的GCT_a必须可用。
ASG汽动给水泵和一台ASG电动泵必须可用，以保证向可用蒸汽发生器供水。
（5）MCS模式大开口后
不要求可用。
放射性物质屏蔽要求
为了保证安全壳作为第三道安全屏障的功能不受到损害，贯穿安全壳壳体的管道系统必需有适当设施，以便在发生事故时接到安全壳隔离信号后能将安全壳隔离，这些设施组成了安全壳隔离系統。安全壳隔离系统主要由各种贯穿件、隔离阀和相应管道组成。
蒸汽发生器二次侧，包括APG（蒸汽发生器排污系统）、ARE（主给水流量控制系统）、ASG、REN（核取样系统）二回路侧和SIR（化学试剂注射系统）、VVP贯穿件，视为非安全壳隔离系统部分，但视为第三道屏障的延伸。实际上，在安全壳内这些系统是密闭的，并且在安全壳内这些系统的外壳本身就构成了第三道屏障的延伸。在SGTR（蒸汽发生器传热管破裂）事故中，它们防止一回路水流到二回路[4]。
（1）RP、NS/SG、NS/RRA模式
所有安全壳隔离系统的手动阀，都必须处于关闭状态，所装的盲板处于所要求的位置。
所有安全壳隔离系统的自动阀都必须处于随时可关闭或关闭状态。
（2）MCS模式
传送一回路冷却剂的安全壳贯穿件或直接与安全壳大气相连接的流体的安全壳贯穿件（包括，当蒸汽发生器二次侧与安全壳大气相通时，二次侧的APG，ARE，ASG，REN，SIR及VVP系统）必须至少有一个隔离阀关闭，或者在需要时两个隔离阀是可关闭的。
打开压力容器顶盖期间和卸料前一回路充分打开阶段，蒸汽发生器的二次侧（观察孔、人孔、疏水和排气）应关闭，因为此时一旦发生事故安全壳内压力的上升很快，堆芯发生裸露的时间很短。
一回路关闭或微开期间，考虑到一回路仍是完整的，一回路失冷不会引起蒸
汽释放到安全壳，为了进行蒸汽发生器二次侧的工作，第三道屏障的延伸（到安全壳外逆止阀下游的隔离阀）可以接受。
（3）RCS模式装卸料期间
输送一回路流体或直接与安全壳大气接触的流体的安全壳贯穿件（包括二次侧APG、ARE、ASG、REN、SIR系统及二次侧向安全壳大气开口的每台蒸发器的VVP管线、以及反应堆水池必要的净化/过滤回路和燃料传输管）应至少通过一个隔离装置而隔离（逆止阀除外。可能情况下借助于一合适的临时设施），或安全壳隔离的两个隔离装置能保证关闭功能处于可用状态。
在RCS模式下，蒸汽发生器内部与安全壳大气连通时，第三道屏障可延伸到安全壳外逆止阀下游的隔离阀。
（4）RCS模式非装卸料期间、RCD模式无要求。
总结
蒸汽发生器隔离窗口安排
（1）NS/RRA模式，可以隔离一台蒸汽发生器，但蒸发器水位低低信号为跳堆信号，因此第一台蒸汽发生器的隔离排空安排在MCS模式停堆开关打开后;
（2）一回路温度<90℃且次临界后48H或MCS的小开口，可以隔离第二台蒸汽发生器;
（3）MCS大开口后，可以隔离第三台蒸汽发生器。
蒸汽发生器开口检修工作窗口安排
（4）RCS模式非装卸料期间及RCD模式，蒸汽发生器安全壳内外可以同时进行开口检修，其余模式安全壳内外开口工作均需错开;
（5）MCS模式一回路大口阶段，蒸汽发生器安全壳内禁止进行开口工作。
参考文献
[1]压水堆与沸水堆的区别[Z].上海：上海市经济和信息化委员会，2013.
[2]贺禹，濮继龙等.900MW压水堆核电站系统与设备[M].北京：原子能出版社，2004.7.
[3]郑忠发.大亚湾核电厂运行技术规范[Z].深圳：大亚湾核电运营管理有限公司，2020.
