安全壳喷淋系统误动作事故敏感性分析

马秀歌　孙婧

【摘 要】在发生喷淋系统误动作时，安全壳的参数对结果影响比较大，本文主要针对核电厂发生喷淋误动作时，安全壳热结构、安全壳初始大气温度和初始喷淋水温对计算结果的影响进行分析。

【关键词】喷淋；误动作；PAREO

0 引言

安全壳屏障是防裂变产物泄漏的第三道屏障，并在“设计基准事故”的温度和压力条件下提供良好的密封性能。

安全壳的设计要能承受设计基准事故所引起的机械应力和热应力。安全壳不仅要承受设计基准事故在专设安全设施运行情况下安全壳内反应堆冷却剂系统管道瞬时双端断裂事故或二回路系统管道瞬时双端断裂事故。在RCC-P中提到安全壳还应设计成能承受相当于安全壳喷淋系统误投入运行所造成的内部负压。所以这个事件在安全壳设计时应该被考虑：负的设计压差选为25kPa。虽然对系统的动作方式（手动和自动）作了研究使误动作有一个很低的概率，可是，当安全壳喷淋系统误动作时，造成的负压差不应超过上述设计值。

1 计算程序简介

计算分析采用EDF的PAREO程序进行，它可确定在一回路或二回路管道破裂事故下压水堆安全壳压力和温度的变化。PAREO程序对以德国BATTELLE实验室和美国的一些CVTR实验为基础的OECD标准题进行了计算：就整个过程的压力而论和就瞬态初期的大气温度（峰值包含在内）而论，程序的计算值都大于测量值。程序的计算结果是保守的。

2 计算条件及假设

本文计算核电厂喷淋系统误动作事故，核电厂以国家核安全局批准的福清核电厂1，2号机组为参考电站的基础上进行了重大改进将单层反应堆厂房安全壳改为双层。

计算中用到的主要参数如下：

―自由容积：62030m3；

―初始内部相对湿度：100%；

―喷淋流量： 540 kg/s（2条EAS管线运行）；

―安全壳初始压力取最大运行压力：0.11 MPa；

―初始内部相对湿度：100%；

―总负压差的计算方法。

本文中计算总负压差采用安全壳内初始压力取最大运行压力，通过程序计算安全壳喷淋系统误动作情况下的安全壳内压力的最小值，用安全壳内初始压力减去计算的压力最小值，计算出压降，再加上安全壳内初始负压差（最小运行压力和外界压力差）和最大测量误差，两者之和即为安全壳喷淋系统误动作情况下的总负压差。

3 计算结果及敏感性分析

计算工况

3.1 吸热结构的敏感性分析

―考虑吸热结构；

―不考虑吸热结构。

计算考虑安全壳内初始45 ℃，喷淋水温取7 ℃，计算结果如图1：

图1 吸热结构敏感性分析

在有热结构时，安全壳的负压在774秒时达到最大0.92116E+05Pa，总负压差为22 kPa；没有热结构时，安全壳的负压在386秒时达到最大0.87190E+05Pa，总负压差为26 kPa。

3.2 安全壳内的初始温度的敏感性分析

―安全壳内初始温度： 40 ℃；

―安全壳内初始温度： 45 ℃。

计算考虑安全壳内吸热结构，喷淋水温取7 ℃，计算结果如图2：

图2 初始温度敏感性分析

初始安全壳大气温度为40℃时，安全壳的负压在672秒时达到最大0.95288E+05Pa，总负压差为17 kPa；初始安全壳大气温度为45℃时，安全壳的负压在774秒时达到最大0.92116E+05Pa，总负压差为22 kPa。

3.3 喷淋初始水温敏感性分析

―喷淋水温： 0 ℃；

―喷淋水温： 7 ℃。

计算考虑安全壳内吸热结构，安全壳内初始40 ℃，计算结果如图3：

图3 初始喷淋水温敏感性分析

初始喷淋水温度为0℃时，安全壳的负压在820秒时达到最大0.89690E+05Pa，总负压差为24 kPa；初始喷淋水温度为7℃时，安全壳的负压在774秒时达到最大0.92116E+05Pa，总负压差为22 kPa。

4 结论

通过计算可以看出安全壳热结构、安全壳初始大气温度和初始喷淋水温对安全壳的负压计算影响很大，没有热结构，增加初始安全壳温度或者减低喷淋水温都有可能使得安全壳的总负压超过设计值。

【参考文献】

[1]PAREO程序使用说明[S].

[2]岭澳核电厂安全分析报告[R].

[责任编辑：杨玉洁]