秦山CANDU6機(jī)組首次基于控制棒的保證停堆狀態(tài)應(yīng)用分析

李宇明，傅 杰，沈裕祥，周俊杰，楊 勇，史東旺

(中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314303)

0 引言

秦山第三核電廠(以下簡(jiǎn)稱秦三廠)是從加拿大引進(jìn)的重水堆堆型(CANDU6)，目前其兩臺(tái)機(jī)組的WANO(世界核電營(yíng)運(yùn)者協(xié)會(huì))綜合性能指標(biāo)已進(jìn)入世界核電廠先進(jìn)行列。在保證安全的前提下，如何進(jìn)一步發(fā)揮重水堆核電廠的優(yōu)勢(shì)，持續(xù)提升機(jī)組能力因子受到重水堆從業(yè)者的重視。

秦三廠機(jī)組大修期間，反應(yīng)堆內(nèi)核燃料不會(huì)卸除，機(jī)組置于“保證停堆狀態(tài)”，即Guaranteed Shutdown State(以下簡(jiǎn)稱GSS)，正常是通過觸發(fā)2號(hào)停堆系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱2號(hào)SDS)注入高濃度的硝酸釓溶液，使慢化劑中釓濃度達(dá)到13.0 mg·kg-1以上的保證停堆狀態(tài)，處于過度中毒狀態(tài)，即Over Poison Guaranteed Shutdown State(以下簡(jiǎn)稱OPGSS)。機(jī)組啟動(dòng)條件是通過投運(yùn)慢化劑凈化系統(tǒng)的除釓樹脂床，移除慢化劑中的釓，使反應(yīng)堆逐步達(dá)到臨界狀態(tài)。而達(dá)臨界操作為機(jī)組啟動(dòng)的關(guān)鍵路徑，整個(gè)達(dá)臨界過程除釓毒占時(shí)約18.8 h。

如何縮短達(dá)臨界時(shí)間，為本課題研究的方向。經(jīng)分析，理論上可通過以下方法實(shí)現(xiàn)：

1)提高達(dá)臨界時(shí)的除毒流量。但受流量控制閥設(shè)計(jì)限制，且不具備擴(kuò)容可行性，不可行。

2)降低慢化劑中的毒物濃度。實(shí)現(xiàn)的方法之一是降低初始釓濃度，但因2號(hào)SDS手動(dòng)注入試驗(yàn)為強(qiáng)制性試驗(yàn)，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)在大修停堆過程中執(zhí)行是最經(jīng)濟(jì)合理的，故本方法也不可行；另一種方法是在所有控制棒檢修后，將控制棒插入堆芯，通過在非關(guān)鍵路徑上等效移除部分釓毒，以縮短關(guān)鍵路徑達(dá)臨界時(shí)間。這種方法即本課題研究的另一種GSS狀態(tài)，即基于控制棒的保證停堆狀態(tài)(Rod Based Guaranteed Shutdown State，以下簡(jiǎn)稱RBGSS)

1 RBGSS方案可行性研究

1.1 CANDU堆反應(yīng)性裝置簡(jiǎn)介

CANDU6反應(yīng)堆的控制棒包括停堆棒、機(jī)械吸收棒和調(diào)節(jié)棒[1]，如圖1為反應(yīng)性控制裝置在堆頂?shù)奈恢檬疽狻Ｆ渲型６寻羰强招牡逆k圓柱體，共28根，分成兩組，每組14根，其總的反應(yīng)性價(jià)值約為-80 mk。機(jī)械吸收棒的材料和結(jié)構(gòu)與停堆棒一致，共4根，分成2組，每組2根，其總的反應(yīng)性價(jià)值約為-10 mk。調(diào)節(jié)棒由21根鈷棒組成，分成7組，其總的反應(yīng)性價(jià)值約為-15 mk。

圖1 反應(yīng)性控制裝置在堆頂?shù)奈恢檬疽?/p>

圖2 CANDU6反應(yīng)堆慢化劑凈化系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

1.2 RBGSS安全性分析

停堆大修期間，確保反應(yīng)堆足夠深度的次臨界狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)可監(jiān)視的保證停堆狀態(tài)至關(guān)重要。根據(jù)安全分析報(bào)告98-03310-AR-003(Rod-Based Guaranteed Shutdown State Analysis for Qinshan CANDU Reactors)[2]，應(yīng)用WIMS-AECL和RFSP程序，建立正常運(yùn)行期間天然鈾堆芯和等效天然鈾堆芯的RFSP模型，依據(jù)停堆前的運(yùn)行工況，模擬反應(yīng)堆停堆、核素衰變，分析RBGSS期間大破口LOCA事故和壓力管/排管破口事故工況，計(jì)算堆芯停堆深度，然后推算維持一定次臨界裕量需要的慢化劑毒物濃度。

安全分析結(jié)果如下：

1)常規(guī)RBGSS：對(duì)于天然鈾平衡堆芯，考慮保證停堆期間換料引入5 mk正反應(yīng)性及慢化劑毒物濃度測(cè)量的不確定度，受限事故工況下，常規(guī)RBGSS要求的最小測(cè)量毒物濃度為2.85 mg·kg-1硼(或0.805 mg·kg-1釓)；對(duì)于等效天然鈾平衡堆芯，常規(guī)RBGSS要求的最小測(cè)量毒物濃度為3.34 mg·kg-1硼(或0.948 mg·kg-1釓)。

2)應(yīng)急RBGSS(慢化劑毒物部分或全部失去中子吸收性能的應(yīng)急手段)：對(duì)于天然鈾平衡堆芯或等效天然鈾平衡堆芯，不考慮大LOCA或堆內(nèi)破口事故，僅依靠插入全部的控制棒便能使堆芯次臨界度達(dá)到-38.3 mk。應(yīng)急RBGSS期間，限制條件為不允許開展換料或燃料通道檢查，且主系統(tǒng)保持在冷態(tài)卸壓狀態(tài)。

RBGSS作為GSS的一種實(shí)現(xiàn)方式，通過將全部控制棒插入并鎖定在堆芯，同時(shí)配合少量的慢化劑毒物，在分析事故工況下堆芯次臨界度滿足小于-30 mk(Keff<0.97)的目標(biāo)。

RBGSS能可靠地保證大修期間堆芯處于足夠深度的次臨界狀態(tài)，滿足安全性要求。

1.3 RBGSS應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

RBGSS實(shí)現(xiàn)后的優(yōu)勢(shì)，在非關(guān)鍵路徑上從OPGSS切換至RBGSS，降低了慢化劑內(nèi)的毒物濃度，臨界條件具備后，再?gòu)腞BGSS開始達(dá)臨界，節(jié)約了從OPGSS切換至RBGSS在關(guān)鍵路徑上的時(shí)間。

具體節(jié)約時(shí)間通過如下簡(jiǎn)單模型計(jì)算：

假定凈化床的凈化效率為100%，凈化床出口毒物濃度近似零，則慢化劑毒物濃度的變化趨勢(shì)如下：

C(t)=C0·exp(-λt)

=0.013 595·F(h-1)

式中，F(xiàn)——慢化劑凈化系統(tǒng)的凈化流量，kg/s；

C0——開始除毒時(shí)的毒物濃度，mg·kg-1；

t——慢化劑凈化系統(tǒng)的除毒時(shí)間，h；

C(t)——t時(shí)刻的毒物濃度，mg·kg-1。

從OPGSS狀態(tài)直接達(dá)臨界：釓毒物濃度13 mg·kg-1，凈化流量10 kg/s，半減期為5.1 h，從13 mg·kg-1降低到1 mg·kg-1，約需18.8 h；

從RBGSS狀態(tài)達(dá)臨界：釓毒物濃度2.5 mg·kg-1，從2.5 mg·kg-1降低到1 mg·kg-1，約需5.1 h。

理論上可節(jié)約13.7 h的除釓毒時(shí)間。

實(shí)現(xiàn)RBGSS后，僅一次大修關(guān)鍵路徑節(jié)約時(shí)間，收入約420萬元(按滿功率發(fā)電收益核算)，而為創(chuàng)建RBGSS所需支出，主要為安全分析服務(wù)費(fèi)用，以及涉及小的邏輯變更費(fèi)用，一次性總費(fèi)用在250萬元左右。因此，RBGSS應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性上優(yōu)勢(shì)非常明顯。

2 RBGSS應(yīng)用條件分析與創(chuàng)建

在可行性基礎(chǔ)上，要在機(jī)組上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，還必需打通所有技術(shù)路徑，編寫可實(shí)施的應(yīng)用文件，評(píng)價(jià)合適的實(shí)施條件與窗口。

2.1 慢化劑凈化系統(tǒng)樹脂床隔離閥連鎖邏輯變更

當(dāng)機(jī)組由OPGSS狀態(tài)向RBGSS狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，需投除釓樹脂床進(jìn)行除釓毒操作，當(dāng)前的控制邏輯是當(dāng)任意一個(gè)停堆系統(tǒng)不可用時(shí)，連鎖慢化劑凈化系統(tǒng)樹脂床隔離閥關(guān)閉，而OPGSS狀態(tài)下，2號(hào)停堆系統(tǒng)不可用。通過安全評(píng)估后進(jìn)行了變更，增加了慢化劑凈化系統(tǒng)樹脂床隔離閥連鎖邏輯的旁路開關(guān)63733-HS801，在OPGSS向RBGSS切換時(shí)，1號(hào)停堆系統(tǒng)處于不可用狀態(tài)，此時(shí)允許旁路慢化劑凈化系統(tǒng)樹脂床隔離閥，實(shí)現(xiàn)投入除釓樹脂床的目的。

2.2 增加RBGSS相關(guān)技術(shù)規(guī)格書條款

要實(shí)現(xiàn)RBGSS，必須有核安全相關(guān)技術(shù)規(guī)格書[3]支持，為此經(jīng)過充分的討論論證，并經(jīng)國(guó)家核安全局批準(zhǔn)，增加了相應(yīng)的章節(jié)：

1)16.3.8.2 Moderator Poison Level for Rod-Based Guaranteed Shutdown State(RBGSS)，明確慢化劑毒物濃度限制：HTS熱態(tài)加壓狀態(tài)下，慢化劑毒物濃度釓0.96 mg·kg-1(或硼3.4 mg·kg-1)；HTS冷態(tài)卸壓狀態(tài)下，所有的控制棒全插入堆芯并鎖定，則無最低毒物濃度要求。

如果毒物濃度不滿足要求，則必須立即采取措施恢復(fù)限制以上。

2)16.3.34 Rod-Based Guaranteed Shutdown State(BSI 31700，31715)，明確所有控制棒狀態(tài)限制：在RBGSS期間，所有的控制棒(停堆棒、機(jī)械吸收棒及調(diào)節(jié)棒)都要保證已全部插入堆芯，并通過管理措施保證所有控制棒的電源都斷開并鎖定在斷開狀態(tài)。

否則，必須立即進(jìn)入OPGSS。

2.3 應(yīng)用文件要求及準(zhǔn)備

經(jīng)過系統(tǒng)的討論及分析，完成了如下重點(diǎn)規(guī)程的開發(fā)，以及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)計(jì)劃。

1)98-91110-GOP-001綜合運(yùn)行規(guī)程：機(jī)組達(dá)臨界，開發(fā)RBGSS達(dá)臨界的章節(jié)；

2)98-91110-GOP-005綜合運(yùn)行規(guī)程：機(jī)組進(jìn)入保證停堆狀態(tài)，開發(fā)機(jī)組停運(yùn)后通過毒物添加系統(tǒng)毒物罐直接加硝酸釓進(jìn)入RBGSS規(guī)程(小修適用)；

3)98-91110-GOP-014綜合運(yùn)行規(guī)程：機(jī)組退出保證停堆狀態(tài)操作，開發(fā)完整退出RBGSS操作；

4)98-91110-GOP-013綜合運(yùn)行規(guī)程：機(jī)組進(jìn)入保證停堆狀態(tài)操作和確認(rèn)，開發(fā)進(jìn)入RBGSS操作及檢查確認(rèn)內(nèi)容；

5)98-68200-OM-001一號(hào)停堆系統(tǒng)，適用RBGSS要求的規(guī)程優(yōu)化，如允許在1號(hào)停堆系統(tǒng)未就列時(shí)打開慢化劑凈化系統(tǒng)樹脂床的入口閥，對(duì)慢化劑進(jìn)行除毒；

6)98-91140-OM-220運(yùn)行手冊(cè)：停堆棒部分落棒試驗(yàn)，適用RBGSS要求的規(guī)程優(yōu)化，明確RBGSS下不執(zhí)行此試驗(yàn)；

7)98-63760-OM-001運(yùn)行手冊(cè)：?jiǎn)?dòng)儀表，適用RBGSS要求的規(guī)程優(yōu)化，明確如果機(jī)組處于RBGSS，至少2個(gè)通道計(jì)數(shù)率超過了脫扣設(shè)定值并且持續(xù)上升，則立即手動(dòng)觸發(fā)2號(hào)SDS；

8)98-93400-OM-001運(yùn)行手冊(cè)：電廠化學(xué)控制，適用RBGSS要求的規(guī)程優(yōu)化，增加RBGSS期間毒物濃度要求；

9)98-63710-OM-001運(yùn)行手冊(cè)：全廠控制第一部分反應(yīng)堆調(diào)節(jié)系統(tǒng)，適用RBGSS要求的規(guī)程優(yōu)化，如在RBGSS下：調(diào)節(jié)棒自動(dòng)、手動(dòng)及應(yīng)急驅(qū)動(dòng)禁止拔出；MCA自動(dòng)、手動(dòng)驅(qū)動(dòng)禁止拔出；

10)98-37000-OM-001運(yùn)行手冊(cè)：反應(yīng)堆物理，對(duì)GSS中影響慢化劑凈化系統(tǒng)可用性的設(shè)備摘牌、解鎖，除毒完成后恢復(fù)GSS狀態(tài)，增加啟動(dòng)慢化劑大電機(jī)的步驟，增加RBGSS下慢化劑凈化系統(tǒng)除毒的內(nèi)容；

11)98-91110-GOP-001綜合運(yùn)行規(guī)程：機(jī)組達(dá)臨界，開發(fā)OPGSS切換至RBGSS的內(nèi)容，如圖3所示。

圖3 OPGSS切換至RBGSS的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)計(jì)劃

3 RBGSS實(shí)施準(zhǔn)備

3.1 RBGSS實(shí)施窗口選擇分析

基于RBGSS的狀態(tài)要求和技術(shù)規(guī)格書的限制，實(shí)施RBGSS必須滿足以下前提條件：

1)所有控制棒的檢修已完成。因進(jìn)入RBGSS需要將停堆棒、機(jī)械控制吸收棒和調(diào)節(jié)棒均插入堆芯，并且大修期間這些控制棒均需要進(jìn)行檢修，所以需要確認(rèn)所有控制棒的檢修已完成；

2)2號(hào)SDS檢修已完成并恢復(fù)可用。根據(jù)技術(shù)規(guī)格書要求，RBGSS期間2號(hào)SDS必須可用；

3)應(yīng)急電源系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱EPS)年度試驗(yàn)已完成。因EPS年度試驗(yàn)需要隔離2號(hào)SDS，因此必須等待EPS年度試驗(yàn)完成。一般考慮在大修后期失去四級(jí)電源試驗(yàn)之前。

3.2 故障預(yù)案分析

1)故障一：進(jìn)入RBGSS時(shí)，出現(xiàn)控制棒故障(如無法下插)

進(jìn)入RBGSS時(shí)，如果出現(xiàn)控制棒故障，則RBGSS的狀態(tài)將無法得到保證，但由于進(jìn)入RBGSS的方式是先插入控制棒，確認(rèn)控制棒全部有效落入堆芯后再進(jìn)行慢化劑毒物濃度調(diào)整。因此，在發(fā)現(xiàn)控制棒故障時(shí)，還未開始除去慢化劑中的毒物，慢化劑中的毒物濃度仍然滿足OPGSS要求，故可以暫不進(jìn)入RBGSS，保持在OPGSS狀態(tài)，并立即組織人員處理缺陷，待缺陷處理完成后，再?zèng)Q定是否進(jìn)入RBGSS。

2)故障二：RBGSS期間，如果啟動(dòng)儀表系統(tǒng)已投運(yùn)且多通道脫扣

根據(jù)以往大修經(jīng)驗(yàn)，由于反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi)電動(dòng)工具等的使用，可能會(huì)引起啟動(dòng)儀表信號(hào)擾動(dòng)，甚至引起啟動(dòng)儀表單通道，甚至多通道脫扣。

在RBGSS期間，1號(hào)SDS所有的停堆棒已全部落入堆芯，停堆功能失去。2號(hào)SDS可實(shí)現(xiàn)停堆功能，但2號(hào)SDS不會(huì)由啟動(dòng)儀表脫扣來自動(dòng)觸發(fā)。

因此，如果出現(xiàn)該情況，需要立即檢查當(dāng)前啟動(dòng)儀表至少兩個(gè)通道計(jì)數(shù)率是否超過了脫扣設(shè)定值并且還在持續(xù)上升，如果是且無法排除信號(hào)擾動(dòng)原因，則表明反應(yīng)堆內(nèi)的反應(yīng)性異常上升，需立即手動(dòng)脫扣2號(hào)SDS；如果確認(rèn)是信號(hào)擾動(dòng)原因，或僅觸發(fā)了啟動(dòng)儀表單通道脫扣，在查明啟動(dòng)儀表通道脫扣的原因，并且異常原因得到糾正后，需要及時(shí)將通道復(fù)位，不需要手動(dòng)脫扣2號(hào)SDS。

3)故障三：RBGSS期間，2號(hào)SDS手動(dòng)脫扣后，除釓床能力問題

慢化劑凈化系統(tǒng)有兩臺(tái)除釓床，一次正常的大修達(dá)臨界需要至少一臺(tái)新除釓床的容量。通常情況下，兩臺(tái)除釓床大修前配置狀態(tài)是：一臺(tái)全新床(未使用過)，另一臺(tái)在前一次達(dá)臨界使用過，除釓能力已減半。OPGSS切換至RBGSS后，兩臺(tái)除釓床僅剩半臺(tái)床的除釓能力，若RBGSS狀態(tài)下發(fā)生2號(hào)SDS異常注入，慢化劑內(nèi)的釓濃度將增加至15.5 mg·kg-1，除釓床剩余容量不足以反應(yīng)堆重返臨界。故，一旦完成OPGSS至RBGSS切換，需立即將失效的除釓床進(jìn)行樹脂更換，或在大修前將兩臺(tái)除釓床配置為全新樹脂床，確保異常情況下的除釓要求。

4)RBGSS期間，涉技術(shù)規(guī)格書相關(guān)異常響應(yīng)

技術(shù)規(guī)格書16.3.34.1.3中對(duì)于RBGSS有如下要求：

When in the RBGSS，power shall be removed from the shutoff rod and mechanical control absorber drive mechanisms and their clutches to insert the rods and ensure they remain fully inserted.Power shall also be removed from the adjuster absorber drive mechanisms.Administrative controls will ensure these rods remain locked-in for the duration of RBGSS.

CONDITIONREQUIRED ACTIONCOMPLETION TIMEA.Solid rod locking mechanism display fails to show all required rods cor-rectly positioned in-core. A.1Enter OPGSSImmediately

在RBGSS期間，控制棒的電源均在斷開鎖定狀態(tài)，如果出現(xiàn)一根或者多根控制棒(控制棒泛指停堆棒、機(jī)械控制吸收棒、調(diào)節(jié)棒)位置指示不在全插入堆芯狀態(tài)(真實(shí)或僅指示異常)，需要明確異常響應(yīng)策略。

在RBGSS狀態(tài)，控制棒全部處于斷電鎖定狀態(tài)，控制棒被拔出的條件不具備，若因控制棒棒位回路電源、行程開關(guān)等問題出現(xiàn)異常，通過立即確認(rèn)所有控制棒的電源、反應(yīng)性控制平臺(tái)活動(dòng)和測(cè)量控制棒實(shí)控棒位進(jìn)行綜合判斷，同時(shí)保守決策，立即停止所有可能引入正反應(yīng)性的操作，停止改變機(jī)組運(yùn)行模式操作。

通過綜合判斷，若僅是顯示異常，則不需要進(jìn)入16.3.34.1.3條款A(yù)，但需立即組織控制棒棒位指示異常缺陷處理，直到異常得到糾正，才能解除之前的保守決策；否則，需按照16.3.34.1.3條款A(yù)的要求行動(dòng)，立即恢復(fù)控制棒至全插入堆芯，并立即開始組織進(jìn)行進(jìn)入OPGSS狀態(tài)的操作。

4 RBGSS應(yīng)用實(shí)踐

4.1 RBGSS應(yīng)用

在完成RBGSS相關(guān)分析、全過程沙盤推演后，秦三廠1號(hào)機(jī)組在第11次大修期間完成了RBGSS的實(shí)踐。

4.1.1 OPGSS切換至RBGSS

秦三廠1號(hào)機(jī)組第11次大修中，于2021年4月27日23：00開始執(zhí)行OPGSS切換RBGSS，首先插入停堆棒，確認(rèn)機(jī)械控制吸收棒和調(diào)節(jié)棒已插入堆芯，然后開始使用除釓床除毒，除毒過程中毒物濃度和啟動(dòng)儀表SUI的計(jì)數(shù)率隨時(shí)間變化曲線[4]見圖4，4月28日15：40完成切換，機(jī)組首次進(jìn)入RBGSS狀態(tài)，整個(gè)過程順利。

4.1.2 RBGSS狀態(tài)下達(dá)臨界

4月30日，從RBGSS狀態(tài)開始達(dá)臨界操作，首先拔出停堆棒和機(jī)械控制吸收棒，然后開始慢化劑除毒。在除毒達(dá)臨界過程中取樣分析主慢化劑中的釓和硼濃度，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1。啟動(dòng)儀表SUI(START-UP instrumentation)指示的中子計(jì)數(shù)見表2，毒物濃度及計(jì)數(shù)率隨時(shí)間的變化曲線見圖5、圖6。

表2 中子計(jì)數(shù)

圖5 毒物濃度VS時(shí)間

圖6 計(jì)數(shù)率VS除毒時(shí)間

達(dá)臨界過程中除毒流量和功率的曲線如圖7所示(除毒流量為圖中綠色曲線)，從圖中可以看出總除毒時(shí)間約為8 h 50 min(僅計(jì)算除毒時(shí)間)。

圖7 RBGSSS時(shí)除毒流量VS功率

4.1.3 達(dá)臨界過程與OPGSS達(dá)臨界過程的對(duì)比

以秦三廠1號(hào)機(jī)組第10次大修OPGSS達(dá)臨界為例，OPGSS達(dá)臨界過程中除毒流量和功率的曲線如圖8所示(除毒流量為圖中綠色曲線)，從圖中可以看出總除毒時(shí)間約為18 h 50 min(僅計(jì)算除毒時(shí)間)。RBGSS下達(dá)臨界比OPGSS下達(dá)臨界可以節(jié)省約10 h，實(shí)際增加收益約285萬元。

圖8 OPGSS時(shí)除毒流量VS功率

4.2 首次應(yīng)用RBGSS發(fā)現(xiàn)的問題及改進(jìn)措施

RBGSS首次應(yīng)用后，就實(shí)際遇到的問題，明確了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施：

(1)1號(hào)停堆系統(tǒng)通道脫扣后，通道脫扣LED燈不亮，與預(yù)期不一致

停堆棒插入堆芯，離合器斷電，導(dǎo)致1號(hào)停堆系統(tǒng)通道脫扣LED燈失電，所以在通道脫扣時(shí)其LED不會(huì)亮。這與OPGSS狀態(tài)時(shí)的現(xiàn)象不一樣。改進(jìn)措施：在執(zhí)行文件中將LED燈不亮的原因進(jìn)行說明，避免引起工作人員的疑惑。

(2)RBGSS狀態(tài)的等效釓濃度要求設(shè)置可優(yōu)化

當(dāng)前RBGSS狀態(tài)的等效釓濃度程序要求為2.5～2.7 mg·kg-1，而本次實(shí)施過程釓濃度達(dá)到約3.4 mg·kg-1時(shí)，啟動(dòng)儀表計(jì)數(shù)率接近20 000 cps，而根據(jù)程序要求，大于20 000 cps需要對(duì)啟動(dòng)儀表探頭重新定位再重新除釓達(dá)到目標(biāo)濃度，啟動(dòng)儀表探頭重新定位耗時(shí)約5 h，繼續(xù)將影響失去四級(jí)電源試驗(yàn)的開始時(shí)間，而對(duì)于RBGSS狀態(tài)的等效釓濃度實(shí)際只要大于2.5 mg·kg-1即可。改進(jìn)措施：重新評(píng)估結(jié)合可實(shí)施性，等效釓濃度的范圍設(shè)置在2.5～4 mg·kg-1更合理。

(3)進(jìn)入RBGSS狀態(tài)受EPS年度試驗(yàn)影響

當(dāng)前EPS年度試驗(yàn)程序要求隔離2號(hào)SDS系統(tǒng)，導(dǎo)致2號(hào)SDS系統(tǒng)不可用，限制了RBGSS的應(yīng)用，只能在EPS年度試驗(yàn)結(jié)束后實(shí)施。而EPS年度試驗(yàn)會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi)的氚劑量較高，影響2號(hào)SDS系統(tǒng)解隔離操作(EPS年度試驗(yàn)結(jié)束后約3 h才具備操作條件)。改進(jìn)措施：經(jīng)評(píng)估EPS年度試驗(yàn)隔離2號(hào)停堆系統(tǒng)必要性不大，可通過試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行優(yōu)化，避免受EPS年度試驗(yàn)的影響。

(4)啟動(dòng)儀表投運(yùn)帶來的影響

對(duì)CANDU6反應(yīng)堆，停堆后功率衰減至低于2×10-7FP前，需要投運(yùn)啟動(dòng)儀表，以替代電離室對(duì)堆芯功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)。退出啟動(dòng)儀表必然會(huì)增加關(guān)鍵路徑的時(shí)間(約5 h)。改進(jìn)措施：通過合理的大修計(jì)劃和狀態(tài)控制，在投運(yùn)啟動(dòng)儀表之前完成OPGSS向RBGSS的切換。在秦三廠1號(hào)機(jī)組第12次大修中，在投啟動(dòng)儀表之前就完成了OPGSS向RBGSS的切換，縮短了關(guān)鍵路徑的時(shí)間4.28 h。

4.3 RBGSS后續(xù)需要研究?jī)?yōu)化項(xiàng)

RBGSS的成功應(yīng)用創(chuàng)造了新的GSS狀態(tài)控制方式，為大修工期優(yōu)化提供了成功案例，可通過以下幾點(diǎn)后續(xù)研究，進(jìn)一步提高RBGSS實(shí)施的優(yōu)勢(shì)：

(1)停堆棒插入方式可行性研究

當(dāng)前停堆棒插入方式為奇偶兩組(共28根棒)同時(shí)各插入一根的方式進(jìn)行，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，增加了操縱員的負(fù)擔(dān)。可考慮奇偶兩組停堆棒同時(shí)插入方式整組排入停堆棒，節(jié)省操作時(shí)間。

(2)RBGSS狀態(tài)期間隔離一個(gè)2號(hào)SDS系統(tǒng)毒物罐可行性研究

在RBGSS狀態(tài)期間，若2號(hào)SDS系統(tǒng)異常觸發(fā)，將導(dǎo)致慢化劑中釓濃度大于15 mg·kg-1，增加了后續(xù)除釓床的除釓容量要求及放射性廢物的產(chǎn)生量，甚至影響關(guān)鍵的時(shí)間。2號(hào)SDS系統(tǒng)共有6個(gè)毒物罐，機(jī)組滿功能正常運(yùn)行時(shí)5個(gè)毒物罐就滿足反應(yīng)性控制要求，而在RBGSS狀態(tài)下，考慮研究隔離其中1個(gè)毒物罐的可行性。

(3)小修RBGSS實(shí)施方案優(yōu)化

在OT111大修RBGSS成功實(shí)施及經(jīng)驗(yàn)積累基礎(chǔ)上，結(jié)合小修特點(diǎn)，在滿足技術(shù)規(guī)格書對(duì)RBGSS毒物濃度要求的情況下，精準(zhǔn)配置釓毒濃度，合理盡量低，實(shí)現(xiàn)小修業(yè)績(jī)更優(yōu)。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過在OT111大修期間首次成功應(yīng)用RBGSS技術(shù)，一方面驗(yàn)證了RBGSS技術(shù)在保證安全基礎(chǔ)上，可縮短至少10 h大修關(guān)鍵路徑時(shí)間，有非常好的經(jīng)濟(jì)效益，(雙機(jī)組增加收益約280萬元/年)；另一方面驗(yàn)證了項(xiàng)目組成員獨(dú)立開發(fā)的RBGSS技術(shù)文件具有可執(zhí)行性和技術(shù)價(jià)值。同時(shí)，此次成功實(shí)踐說明：在經(jīng)驗(yàn)積累基礎(chǔ)上，我們通過技術(shù)創(chuàng)新提升核電機(jī)組績(jī)效是可行的。