CPR1000壓水堆核電廠SO P事故規(guī)程與應(yīng)急狀態(tài)等級關(guān)系的討論

劉潔，曾臻

（1.大亞灣核電運營管理有限責(zé)任公司，廣東 深圳 518124；2.廣西防城港核電有限公司，廣西 防城港 538000）

1 引言

目前我國CPR1000壓水堆核電廠均使用狀態(tài)導(dǎo)向法事故處理程序（SOP）控制核電廠事故，SOP事故程序基于狀態(tài)導(dǎo)向法編制，根據(jù)核電廠狀態(tài)的變化采取合適的控制策略以使核電廠維持在安全狀態(tài)，可以處理核電廠疊加事故工況。當(dāng)SOP中涉及到的某些參數(shù)或條件正好達(dá)到某一應(yīng)急行動水平（EAL），那么就可以利用SOP中的條件或參數(shù)作為宣布核電廠應(yīng)急狀態(tài)等級的入口條件。

SOP包括一回路閉口程序部分和一回路開口程序部分，一回路閉口程序的主程序有 DOS、ECP1、ECP2、ECP3、ECP4、DOSR、ECPR1、ECPR2，一回路開口程序的主程序有ECPRO、DOSR（覆蓋RRA連接狀態(tài)一直到一回路開口），另外還包括主程序所調(diào)用的操作單，如RPS、RCR、RCE、RMS等。

本文以嶺澳二期核電廠1號機(jī)組的SOP為例，選取ECP1事故程序，通過將ECP1中的條件和參數(shù)與NEI99-01中的EAL的比較，對在執(zhí)行ECP1事故程序時核電廠應(yīng)進(jìn)入的應(yīng)急狀態(tài)等級進(jìn)行分析討論。

2 ECP1事故程序?qū)?yīng)的應(yīng)急狀態(tài)等級

ECP1用于處理物理狀態(tài)沒有降級的事故，主要覆蓋以下典型事故：失去支持功能（電源、氣源或冷源），不適宜和/或多于的安注，發(fā)生在需要執(zhí)行SOP的防火分區(qū)的火災(zāi)，失去核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)正常運行功能，不可控稀釋事故，一回路放射性升高，3臺蒸汽發(fā)生器失去ASG給水，安全殼外的RCV破口。

ECP1事故規(guī)程包括IO初始定向，序列1維持功率運行或降負(fù)荷，序列2穩(wěn)定，序列3硼化，序列4過渡到RRA運行條件的中間停堆，序列5利用8RIS011PO過渡到中間停堆。

2.1 ECP1的初始定向IO

ECP1的IO部分是進(jìn)入ECP1后首先執(zhí)行的，其通過DOS程序診斷后進(jìn)入，在此部分對事故進(jìn)行進(jìn)一步診斷，然后進(jìn)入合適的序列進(jìn)行控制和處理。在初始定向IO中通過支持功能、火災(zāi)、不可控稀釋、一回路放射性、安全殼外RCV破口、失去ASG給水的診斷來進(jìn)入針對性處理這些事故的操作單（RPS操作單），因此針對這部分的應(yīng)急等級水平需要延續(xù)其所調(diào)用的操作單對應(yīng)的應(yīng)急等級水平。

舉例來說，若在ECP1的IO中診斷機(jī)組發(fā)生誤稀釋導(dǎo)致停堆，將進(jìn)入RPS20操作單。根據(jù)安全分析，誤稀釋對核電廠安全造成的威脅與反應(yīng)堆工況相關(guān)：①在反應(yīng)堆停堆時，反應(yīng)堆可能重返臨界；②在反應(yīng)堆功率運行時，中子注量率非受控增加，可能發(fā)生偏離泡核沸騰（DNB），即燃料包殼屏障潛在喪失。根據(jù)NEI99-01中對“廠房應(yīng)急”的定義，可以表明喪失或潛在喪失燃料包殼屏障或一回路邊界屏障的裕度下降的事件都應(yīng)進(jìn)入“廠房應(yīng)急”，相應(yīng)NEI99-01識別類F“裂變產(chǎn)物屏障喪失”中的初始條件FA1“燃料包殼屏障和一回路邊界屏障任一道屏障潛在喪失或喪失”，因此在發(fā)生誤稀釋事故，需要執(zhí)行RPS20操作單，此時就應(yīng)宣布進(jìn)入“廠房應(yīng)急”，那么執(zhí)行完畢RPS20操作單返回ECP1的IO時，核電廠應(yīng)仍處于“廠房應(yīng)急”。

綜上所述，通過ECP1的IO并不能宣布核電廠進(jìn)入某一確定的應(yīng)急等級狀態(tài)，而是需要結(jié)合具體事件條件及參數(shù)來判斷，如調(diào)用某個RPS操作單，那么其應(yīng)急等級狀態(tài)就直接為該RPS操作單所要求的應(yīng)急等級狀態(tài)，而不需要再改變應(yīng)急狀態(tài)等級。

2.2 ECP1的序列1（維持功率運行或降負(fù)荷）

ECP1的序列1是當(dāng)沒有停堆且反應(yīng)堆核功率大于P10情況下進(jìn)入的，該序列的目標(biāo)是維持滿功率運行，或者當(dāng)要求向后備狀態(tài)過渡時進(jìn)行降功率，降功率到P10以下手動停機(jī)停堆。進(jìn)入該序列機(jī)組的條件及參數(shù)并未發(fā)生明顯惡化，并且也不符合NEI99-01中的EAL和初始條件。由于該序列是由IO導(dǎo)向進(jìn)入的，因此該序列對應(yīng)的應(yīng)急狀態(tài)等級不應(yīng)發(fā)生改變，但是如果在該序列中發(fā)生疊加事故，會在此序列中診斷進(jìn)入相應(yīng)的操作單，其應(yīng)急狀態(tài)等級取決于相應(yīng)操作單所對應(yīng)的條件和參數(shù)。

2.3 ECP1的序列2（穩(wěn)定）

ECP1的序列2進(jìn)入的可能原因為：①IO中沒有要求立即進(jìn)入序列4“過渡到RRA運行條件的中間停堆”；②不需要“硼化”或者已經(jīng)完成硼化；③在序列4中不再需要繼續(xù)過渡到后備狀態(tài)。該序列的目標(biāo)是將一回路穩(wěn)定在P/T圖內(nèi)。

進(jìn)入該序列機(jī)組的條件及參數(shù)并未發(fā)生明顯惡化，并且也不符合NEI99-01中的EAL和初始條件。由于該序列是由IO導(dǎo)向進(jìn)入，或序列1或序列3或序列4導(dǎo)向進(jìn)入的，因此該序列對應(yīng)的應(yīng)急狀態(tài)等級不應(yīng)發(fā)生改變，但是如果在該序列中發(fā)生疊加事故，會在此序列中診斷進(jìn)入相應(yīng)的操作單，其應(yīng)急狀態(tài)等級取決于相應(yīng)操作單所對應(yīng)的條件和參數(shù)。

2.4 ECP1的序列3（硼化）

ECP1的序列3針對以下情況：①誤稀釋事故后控制（反應(yīng)堆功率仍低于10-8A）；②停堆后不是所有棒都下插；③需要向后備狀態(tài)過渡但硼濃度小于要求的硼濃度。該序列的目標(biāo)是將反應(yīng)堆硼化到要求的硼濃度。

進(jìn)入該序列機(jī)組的條件及參數(shù)并未發(fā)生明顯惡化，并且也不符合NEI99-01中的EAL和初始條件。由于該序列是由IO導(dǎo)向進(jìn)入，或序列1或序列2導(dǎo)向進(jìn)入的，因此該序列對應(yīng)的應(yīng)急狀態(tài)等級不應(yīng)發(fā)生改變，但是如果在該序列中發(fā)生疊加事故，會在此序列中診斷進(jìn)入相應(yīng)的操作單，其應(yīng)急狀態(tài)等級取決于相應(yīng)操作單所對應(yīng)的條件和參數(shù)。

2.5 ECP1的序列4（過渡到RRA運行條件的中間停堆）

ECP1的序列4針對已達(dá)到后撤準(zhǔn)則且硼濃度已滿足要求硼濃度情況下的反應(yīng)堆后撤操作，該序列的目標(biāo)是將反應(yīng)堆帶回到壓力低于27bar。

進(jìn)入該序列機(jī)組的條件及參數(shù)并未發(fā)生明顯惡化，并且也不符合NEI99-01中的EAL和初始條件。由于該序列是由IO導(dǎo)向進(jìn)入，或序列1或序列2或序列3或序列5導(dǎo)向進(jìn)入的，因此該序列對應(yīng)的應(yīng)急狀態(tài)等級不應(yīng)發(fā)生改變，但是如果在該序列中發(fā)生疊加事故，會在此序列中診斷進(jìn)入相應(yīng)的操作單，其應(yīng)急狀態(tài)等級取決于相應(yīng)操作單所對應(yīng)的條件和參數(shù)。

2.6 ECP1的序列5（利用8RIS011PO過渡到中間停堆）

ECP1的序列5針對典型的LHA和LHB同時失去的事故，此時由于喪失RRI泵和RCV泵，導(dǎo)致主泵熱屏和主泵軸封注入同時喪失，該序列的目標(biāo)是將反應(yīng)堆帶到冷管段溫度為190～200℃的后備狀態(tài)。

進(jìn)入該序列表明機(jī)組已同時失去A/B列應(yīng)急母線電源LHA和LHB，根據(jù)NEI99-01識別類S“系統(tǒng)故障”中的初始條件SS1“失去所有應(yīng)急母線的廠外和廠內(nèi)電源達(dá)到或超過15min”，在機(jī)組喪失所有廠外和廠內(nèi)交流電源且15min仍未恢復(fù)，那么核電廠應(yīng)進(jìn)入“場內(nèi)應(yīng)急”。NEI99-01中指出，時間在制定EAL時非常重要，因為如果表征核電廠安全狀態(tài)的指示和參數(shù)僅是短暫地滿足EAL，或者在短時間內(nèi)核電廠的偏離已經(jīng)被糾正，則不需要宣布核電廠進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)。因此一旦符合時間條件，進(jìn)入該序列時核電廠應(yīng)宣布進(jìn)入“場內(nèi)應(yīng)急”。

3 結(jié)語

SOP事故規(guī)程是以“狀態(tài)導(dǎo)向”為基礎(chǔ)，而應(yīng)急狀態(tài)分級初始條件和EAL制定方法也是以“狀態(tài)導(dǎo)向”為基礎(chǔ)，但是兩者并不是完全對應(yīng)的，當(dāng)SOP中的某些條件和參數(shù)與EAL類似或相同時，那么可以直接宣布核電廠進(jìn)入該EAL對應(yīng)的應(yīng)急狀態(tài)等級。但是目前應(yīng)急狀態(tài)分級中某些EAL描述為核電廠安全狀態(tài)，如果將這些EAL轉(zhuǎn)化成具體的可觀察或可測量的參數(shù)，并參照SOP中的條件參數(shù)，可以使EAL更具可操作性。通過EAL與SOP的結(jié)合，使得SOP事故規(guī)程中每一個序列或每一份操作單都與EAL形成一對一的單一對應(yīng)關(guān)系，以便于執(zhí)行SOP事故規(guī)程時應(yīng)急狀態(tài)等級的確認(rèn)。