秦山核電站防汛抗臺事故預想分析

丁立飛

（中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽 314300）

0 背景

秦山地區主要受季風影響。影響秦山核電所在海域，即杭州灣一帶的臺風主要是在浙江登陸的臺風，據統計，1949～2020年的72年中，登陸浙江省的臺風約有50次左右（中心風力大于等于8級的熱帶風暴、強熱帶風暴、臺風三種稱謂統稱為臺風）；2005年的“麥莎”臺風、2006年的“桑美”臺風、2008年的“森克拉”臺風、2012年的“海葵”臺風、2018年的“云雀”臺風、2018年的“溫比亞”臺風和2020年的“黑格比”臺風，都對秦山核電造成了較大的威脅。

臺風或熱帶風暴常常伴有暴雨和雷電，因此在臺風期間，還應密切關注海水水位變化，做好抽排水準備，預防廠房水淹并確保避雷系統的完整和可靠。秦山核電所處海域海生物較少，發生大規模海生物聚集堵塞取水口事件的概率較低，但存在上游河道泄洪引發的大量水草雜物堵塞取水口濾網的可能。因此，臺風季節除了防范臺風本身以外，還需重點防范因臺風引起的強降雨導致內陸水庫泄洪而產生的海水漂浮物。鑒于每年夏季秦山核電均會受到臺風天氣影響，防汛抗臺事故預想以及相應的人員培訓具有其必要性。本文主要從輸電線路故障、人員問題、廠房進水/漏水和水庫泄洪四個方面對秦山核電廠臺風事故預想進行分析。

1 事故預想及分析

針對臺風，秦山核電擁有相關完善的自然災害應急預案（《EP-QS-2008+自然災害應急預案》）以及完善的臺風預警響應行動單（《EP-QS-20081臺風預警響應秦一廠行動單》《EP-QS-20082+臺風預警響應秦二廠行動單》《EP-QS-20083臺風預警響應秦三廠行動單》）。臺風自然災害對于核電廠的影響主要體現在電源、水源、人員、設備等各方面。以下分別從輸電線路故障、人員問題、廠房進水/漏水和水庫泄洪四個方面進行事故預想及分析。

1.1 輸電線路故障

臺風等熱帶氣旋嚴重威脅著電網的安全，臺風過程中線路跳閘多為瞬時性故障，而永久性故障多因倒桿、斷線造成，高電壓等級線路通常設計風速重現期較長，總體上較為可靠，但中壓配電線路倒桿、斷桿、斷線等現象十分嚴重，沿海配電線路抗風災能力不容樂觀。對于秦二廠，臺風引起的輸電線路故障可分為500kV外電網故障、主電源喪失以及主、輔電源喪失三種情況。

1.1.1 500kV外電網故障

500 kV外電網故障，會觸發GPA第四類保護動作，引起機組甩廠用電運行（孤島運行），主控操縱員根據P10盤1KPS121LA“孤島運行”燈亮、發電機功率大幅下降、汽輪機轉速大幅波動、核功率快速下降、500kV斷路器5 GEW 032 JA和5 GEW 033 JA跳閘等現象判斷，進入I5規程。

進入I5規程后首先進行機組帶廠用負荷的確認，事故確認后執行相關操作將機組控制在孤島運行的穩定狀態，并避免停機、停堆。同時，還需加強輔變、應急柴油機、附加柴油機的關注，保證其可用性，防止事故擴大。

1.1.2 主電源喪失

臺風導致的輸電線路故障點還可能發生在發電機至主變之間（如主變、廠變或之間的20kV線路故障等），或者由于其他原因導致發電機及500kV斷路器均跳閘，從而導致主電源喪失。主控操縱員根據反應堆停堆、主泵跳閘、LGC/D100JA斷開等現象，運用DEC規程診斷，進入I2.1事故規程。

進入I2.1規程后首先進行規程再判，事故確認后立即進行自動動作確認，確認自然循環狀態下穩定NSSS系統。若自動動作確認完畢后，主廠外電源可以立即恢復（臺風引起的瞬時故障），則向正常狀態過渡；若不能立即恢復主廠外電源供電，但主電源預計能在20min內恢復，則在自然循環狀態下穩定NSSS系統，等待恢復主廠外電源；主電源預計不能在20min內恢復，則通過輔變啟動一臺主泵，在有一臺主泵運行的狀態下穩定核蒸汽供應系統；若主電源能在24 h內恢復，且LHP/Q可用，ASG水箱可以補水，則在當前狀態下等待，然后向正常狀態過渡，否則根據G5向RRA預熱的雙相中停過渡。

1.1.3 主、輔電源喪失

輸電線路故障的極端情況下，可能500kV外電網、220kV外電網全部故障，同時發電機跳閘，導致主、輔電源全部喪失。主控操縱員根據反應堆停堆、主泵跳閘、LGC/D母線電壓為零同時LHA/LHB電壓均正常、主控正常照明喪失應急照明投入等現象，運用DEC規程診斷，進入I2.2事故規程。

進入I2.2規程后，首先進行規程再判，事故確認后立即進行自動動作確認，確認自然循環狀態下穩定NSSS系統。如果至少一路廠外電源可以立即恢復，則向正常狀態過渡；若自動動作確認完畢后，在自然循環狀態下核蒸汽供應系統參數已經穩定，兩路廠外電源之一可以在2h內恢復，則穩定在自然循環狀態等待電源恢復；兩路廠外電源預計在2h內均無法恢復則在自然循環狀態下向RRA已經預熱好的中間停堆狀態過渡（170℃＜TRIC＜177℃，P＜2.7Mpa），GCT-A以14℃/h速率降溫，以自然冷卻和輔助噴淋相結合的方式降壓（運行點離左極限為5℃或一、二回路壓差大于10.5Mpa），等待電源恢復。

1.2 人員問題

人員問題包括人員受傷以及運行人員輪崗困難兩大類。

1.2.1 人員受傷

臺風自然災害除了會導致設備損壞，更嚴重的會造成人身傷害，根據工業安全的指導方針“安全第一，預防為主，綜合治理”，對于臺風自然災害引起的人身傷害事故，需要從預防和處理兩個方面考慮。

為預防臺風引起人員受傷事故，主要考慮從以下幾個方面入手：

（1）戶外臨時搭建設備拆除或加固。

（2）高空或室外作業梳理，要求停工或工單遷出。

（3）提前搭設可供攀扶的繩索。

（4）醫療救護待命。

（5）盡量減少廠房外部活動。

對于已發生的人員受傷事故，應立即匯報主控，主控第一時間聯系醫療救護，保證將人員傷害降至最小。

1.2.2 運行人員輪崗困難

臺風自然災害期間，一般會伴隨著強降雨，再加上強風，嚴重時會造成交通癱瘓。考慮到運行倒班的特殊性以及運行崗位的重要性，在臺風期間必須提前考慮運行人員輪崗問題，以保證順利交接班，并防止運行人員長時間連續工作，從而防止降低對機組安全穩定狀態的控制能力。

鑒于2020年“黑格比”臺風期間運行三處成功的運行輪崗方案，可從以下兩方面考慮：

（1）提前做好兩班兩倒或三班三倒預案。

（2）接班人員提前進廠，并在倒班樓或者早會室待命。

1.3 廠房進水/漏水

強風強降雨大概率會發生廠房漏水現象，尤其是MX、WX等廠房，雨水通過門窗、風閥、屋頂風機等處漏入或通過墻體滲入廠房。對于布置有電氣設備的房間，更加需要加強漏水情況的關注。

此外，外部水淹也必須加以防范。比如2018年“云雀”臺風期間曾出現過1/2 SEO 601/602 PO所在地坑來不及排水導致溢流、1MX循管坑滿溢等事件。

針對廠房進水/漏水情況，考慮從預防以及處理兩方面分析。

在臺風來臨之前，需要采取一系列措施預防廠房進水/漏水情況：

（1）檢查各廠房門窗，包括柴油機廠房防龍卷風門；

（2）安裝0 m層相應各房間防水擋板；

（3）抗臺防汛物資檢查，預置；

（4）核實當前地坑泵工作，臺風前盡快恢復可用，必要時加裝臨時泵。

此外，為防止戶外電氣柜被雨水侵入引起故障，需要提前對主變、廠變、輔變等處的電氣柜柜門進行檢查，保證其處于正確關閉狀態。

當發生廠房進水/漏水事件時，根據不同情況，主要可以從以下兩個方面進行處理：

（1）固防，如關閉風門、加裝防水板。

（2）排水，如加裝臨時泵。

1.4 水庫泄洪

臺風一般伴隨著大面積強降雨，當內陸水庫蓄水能力超負荷時會進行泄洪，伴隨泄洪而來的問題是海水漂浮物劇增，而海水漂浮物的劇增會影響到CRF以及SEC系統鼓網的運行。

針對海水漂浮物引發的事故，秦山核電運行三處已編制了“功率運行期間海水取水口堵塞應急處理導則”。生產計劃處負責相關水庫泄洪信息的收集以及傳達。當相關水庫泄洪時，外圍崗位值班員增加SEC、CRF泵本體運行監視以及海水漂浮物情況，常規島崗位值班員監視CRF二次濾網、SEN電動濾水器反洗頻率和運行，核島崗位值班員監視貝類捕集器運行，現場系統設備異常及時匯報主控。當發生海水取水口堵塞事故時，主控操縱員根據《Q29-XXX-TGOP-0010運行瞬態控制導則》中第76/91頁（版次：012）“22.功率運行期間海水取水口堵塞應急處理導則”進行處理。

根據導則：

（1）當有且僅有一列CRF故障（一臺CRF鼓網水位差≥500mm或一臺CRF泵故障）時，以30MW/min降負荷至450MW，停運故障列對應的CRF泵，并關注另一列CRF運行情況。

（2）當兩列CRF均故障時，則手動停機，并停運兩臺CRF泵。再根據具體情況判斷是否需要停堆，若不需要停堆，則執行I6規程2.4、2.5節：破壞真空操作；若需要停堆，則手動停堆，執行I1規程。

（3）當有且僅有一列SEC故障（一臺SEC鼓網高速運行，且鼓網水位差≥500mm），則關注SEC另一列泵運行情況，并將RRI帶載列切至正常列。

（4）當兩列SCE均故障時，以30MW/min速率降負荷至P10，然后手動停堆，并執行I1規程，關注SEC系統運行，根據實際情況，判斷是否需要執行H1.1規程。

2 結語

為保證臺風期間機組安全等級不致降低，處于運行方面的考慮，在臺風來臨之前需要做一系列預先保障工作以保證水源、電源等的安全性，以及將由于連續降雨而無法執行且又可能較為緊急的工作提前梳理開展。這些預先保障工作包括：

（1）SER、SED、SEP、SEA、REA、ASG提 前 制 水 至高水位，保證一、二回路水源量。

（2）PT1/2LHP/LHQ001試驗適當提前安排，保證應急柴油機可用性，保證相關輔機運行維持柴油機暖機狀態。

（3）附加柴油機可用性保證，盤車試驗適當提前，保證相關輔機運行維持柴油機暖機狀態。

（4）ETY提前排放，或擇機排放。

針對臺風自然災害可能引起的機組上諸多故障或事故，無論是主控操縱員還是運行現場值班員，都需要提前做好事故預演、培訓，運行現場人員提前分工安排，以保證常備不懈。對于運行人員的培訓梳理如下：

（1）主控操縱員：I2.1、I2.2、I5、H1.1等事故規程以及《運行瞬態控制導則》中相關內容提前通過模擬機練習。

（2）運行現場人員：事故規程、瞬態導則等現場崗位培訓、分工安排。

（3）聯合預演：提前熟悉各級《臺風預警響應行動單》，全廠聯合預演。

在公司臺風預警響應演習中，建議增加各級《臺風預警響應行動單》中現場崗位檢查項目，提高運行現場對行動單的熟悉程度。