核电站状态监测规程判据图数字化设计

张天航 杨超

【摘 要】核电站状态监测规程（SPE）是状态导向法事故规程（SOP）之一，安全工程师应用SPE规程来确认操作员执行的规程是否适合目前机组的运行状态。论文给出了SPE规程执行过程中所用到的判据图的数字化设计，以辅助安全工程师应用SPE规程。

【Abstract】The State Monitoring Regulation （SPE） of nuclear power station is one of the state-oriented accident regulations （SOP）. Safety engineers apply SPE procedures to verify that the procedures performed by operators are appropriate for the current operating conditions of units. The paper presents the digital design of the criterion diagram used in the execution of the SPE procedure， so as to assist safety engineers in applying the SPE procedure.

【关键词】状态监测规程;判据图;数字化

【Keywords】 state monitoring procedure; criterion map; digitization

【中图分类号】TM623                             【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）02-0189-02

1 引言

核电站机组的运行状态可以由基本状态参数来表征，状态导向法事故规程（SOP）是建立在连续监测机组的基本状态参数变化的基础之上，对于不同的运行状态分别采取不同的措施，使机组达到安全状态。状态监测规程（SPE）是SOP规程之一，安全工程师应用SPE规程来确认操作员执行的规程是否适合目前机组的运行状态[1]。本文给出了SPE规程执行过程中所用到的判据图的数字化设计，以辅助安全工程师应用SPE规程。

2 SPE判据图数字化设计

2.1 说明

本文涉及的a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、x、y、z、THL、BHL和BOC为与核电站的系统设计和运行相关的常量。

2.2 画面调用

通过数字化仪控系统的操作员站画面主菜单上的“SPE”按钮调用。

2.3 激活条件

SPE激活条件包括：①手动停堆;②自动停堆;③有停堆需求;④（堆芯饱和温度裕度

在数字化仪控系统中，所列4个条件的表征信号均分为两个安全序列。当任意一个条件的任意一个安全序列表征信号触发，则SPE激活;反之，则SPE未激活。

如SPE未激活，则点击“SPE”按钮时提示“SPE未激活”。如SPE激活，则画面主菜单上的“SPE”按钮变为橙色，并可点击进入SPE画面。当所有激活条件都不满足则自动退出SPE画面。

2.4 SPE主画面

SPE激活后，点击“SPE”按钮进入SPE主画面，如图1所示。

画面中部显示的4个时刻值分别为表征紧急停堆、安注首次启动、安全壳喷淋首次启动和安全壳压力最近降至小于z bar.a的信号触发的时刻。时刻值的清除复位：当表征停堆断路器已打开的信号下降沿出现时，4个时刻清除复位。

画面右侧显示判据图选择的按钮，安全工程师可根据SPE规程的执行需要，手动选择进入各判据图。

2.5 判据图1～判据图3

判据图1～判据图3在主泵停运条件下显示“压力容器水位-堆芯饱和温度裕度” （“Lvessel-△Tsat”）坐标图，如图2所示，安全工程师根据（△Tsat， Lvessel）点所在坐标底图的区域，判断下一步需要执行的操作;判据图1～判据图3的区别仅在于坐标底图上的各区域所标的操作指引有所不同。图2中变量数据包括堆芯饱和温度裕度（用“△Tsat”表示）、堆芯饱和温度裕度的不确定度（用“Σ”表示）和压力容器水位（用“Lvessel”表示）;在数字化仪控系统中，这些变量数據均分为A、B两个安全序列。

横坐标轴表示温度，以坐标底图范围为-d℃至a℃为例;为优化坐标底图区域的显示比例，采用分段函数将△T sat转换为打点横坐标。以将-d℃～ -c℃、-c℃～ -Σ℃、-Σ℃～ Σ℃、Σ℃～ b℃、b℃～a℃区间的显示比例优化为3：3：4：6：4为例，将-d℃、-c℃、-Σ℃、Σ℃、b℃、a℃的横坐标分别定义为-8、-5、-2、2、8，实现△Tsat向横坐标转换所采用的分段函数如表1所示。

纵坐标轴表示高度，以坐标底图范围为0%～120%为例;纵坐标轴上与区域划分相关的取值包括：热管段顶部高度（THL）、热管段底部高度（BHL）和堆芯底部高度（BOC），相关高度值均取相对于一回路高度的百分比值。

判据图1～判据图3在主泵运行条件下的仅显示△Tsat所在温度区间。安全工程师根据△Tsat所在温度区间判断下一步需要执行的操作。

判据图1～判据图3画面中涉及的变量数据均存在于数字化仪控系统中，且这些变量数据分为A、B两个安全序列;可通过安全序列切换按钮切换画面数据，当点击按钮“A”时，按钮“A”下沉，按钮 “B” 抬起，画面由A安全序列数据生成;当点击按钮“B”时，按钮“B”下沉，按钮 “A” 抬起，画面由B安全序列数据生成。

2.6 判据图4和判据图5

判据图4的上方显示变量堆芯饱和温度（Tsat）和各环路冷端温度（T1环路冷端、T2环路冷端和T3环路冷端）的数值;下方显示判据计算结果，即堆芯饱和温度与各环路冷端温度的差值和比较计算的结果。

判据图5的上方显示变量停堆时刻和安全壳剂量率;下方显示判据计算结果，即停堆的时间和安全壳剂量率的比较和逻辑计算结果。

数据的选取：安全壳剂量率取冗余的传感器测量值的有效值中的最大值，无效值剔除。

判据计算结果的显示：如判据计算结果为“真”，则方块填充红色，文字为红色;如判据计算结果为“假”，则方块填充背景色，文字为黑色。

3 结语

本文给出了核电站SPE规程的激活条件和各判据图的数字化设计，以辅助安全工程师执行SPE规程，为电站的安全稳定运行做出贡献。

【参考文献】

【1】吴广君，刘玉华，刘志云. 状态导向法事故规程在我国核电厂中的应用[J]. 能源工程，2011（01）：22.