核电厂主控室不可用时运行操作与对策建议

□谢 川

一、核能发电厂主控制室的介绍

主控制室对核能发电厂起着监测、控制和运行的作用。主控制室可以通过操作员的一系列操作来使核能发电厂完成各种各样的任务，是核电厂安全的保证。即使在一些突如其来的危险环境下，主控制室也能采取相应的措施使核电厂保持在一个稳定的状态，避免核电厂发生危险事故。主控制室中的设备包括报警装置、监测仪表、手动指令控制器、调节器控制指令设定装置等。

主控制室内各项设备的自动化水平直接影响着核能发电厂的各项功能，因此对主控制室的技术要求也较为严格。对主控室的技术要求分为三大类：即主控制室所处的外界环境要求、对主控室的通信系统要求以及整个检测系统的要求。

(一)主控制室所处的环境要求。在设计主控制室时应考虑到其所处的外界环境，模拟不同危险环境下的主控制室的情况。在一些危险环境下，核电厂可能会出现有毒有害物质泄漏的情况，而主控制室就可以在这些危险环境下保证室内工作人员不受有毒有害物质的危害，确保他们的人身安全。除此之外，核电厂的主控制室还应该具有防火、耐高温、坚固减震、防飞射物等功能。主控制室内应该准备充足的水和食物，在室内开设空调，将主控室内的温度控制在适宜的范围之内。如果主控室内的隔音效果较差，噪声较大，就会在一定程度上影响工作人员的正确判断和操作，因此要在主控制室内安装有隔离噪声的设施。

(二)对主控室的通信系统和信息系统的要求。通信系统起着主控室与外界联系的作用。即使核能发电厂的主控制室不可用时，通信系统也要保证正常运行，使操作员与外界能够正常地、顺利地交流。通讯系统分为控制室内的通信交流、控制室外的通信交流、控制室内外之间的相互交流、在突至危险情况下的与应急中心的通信联系，以及网络覆盖面积等。

核能发电厂主控制室的信息系统包括警报装置，数据的接收、采集和处理装置。

在对可能影响包括由于正常运行条件的偏差或由于操作错误而引起的自动系统操作信号安全性的处理时，需要能够有效地发送光或声音来发送警告信号。可以使用不同颜色、闪光频率和声音大小来区分不同种类的信号，例如自动系统故障信号、指令信号与实际信号相矛盾时发送的信号等可以使用与通常条件偏差较大的信号，以此来表示事故的严重性。

(三)整个检测系统的要求。核能发电厂主控制室的检测系统应保证能够在各种条件下尽快检测出事故的发生，并将检测结果以信号的形式反馈给工作人员。如果危险事故到来而检测系统的灵敏程度较低，工作人员产生危险的可能性就会提高。

二、远程停堆站的介绍

远程停堆站由非安全级计算机工作站、安全级计算机工作站、常规控制盘组成。远程停堆站主要使用堆芯内自然循环，配合蒸汽发生器来实现水源的供给，水源通过汽轮机旁路系统转变为水蒸气，水蒸气经过一系列装置转换成剩余功率。除此之外，远程停堆站还具有检测反应堆冷却剂容积、温度、压强的功能。

三、核电厂主控室不可用时的工作情况

在核电厂主控制室不能居留的情况下，工作情况可能会出现由反应堆效率运行模式至反应堆完全卸料模式的转变。当核电厂主控室不可用时，其机组的运转操作应该包含机组全部的运行情况，这是由于对主控室的计划维修应该在反应堆完全卸料的过程中完成。

关于核电厂主控制室的设计准则，我国和国际上都有比较明确和科学的法律规定。在设计核能发电厂主控制室时就要遵循这些法律规定与准则。除此之外，核能发电厂主控室的设计首先要考虑其安全程度，其次要考虑成本，即在经济性能较好的前提之下提高主控制室的安全性能。明确指出远程停堆站不考虑主控制室不用的情况发生其他独立事故，特别不考虑又发生要求使用专门设置安全设施的事故。从核能发电厂的安全角度出发，远程停堆站应该能够保证核能发电厂稳定运转以及在危险事故发生状态下将机组后撤并且把停堆控制在一个安全的范围内。失去核电厂外电是反应堆自动停堆后的继发事件而并不是独立事件。主控室不可用时的运转操作将核电厂外电叠加起来。

四、核电厂主控室不可用时的运行操作

(一)状态导向法。状态导向法事故规程是在美国三哩岛核电站二号堆发生堆芯失水熔化和放射性物质外逸的重大事故发生后被提出的。这次的事故暴露出原有的EOP系统的局限性，因此提出来了更加先进更加全面的状态导向事故规程。

状态导向法的运行操作过程如下：在核电厂控制室突发事故后，远程停堆站的工作人员和二回路的工作人员各司其职，两种工作人员分别根据检测诊断系统的引导收集信息系统传递过来的相关信息，收集完成后做出诊断，快速准确地分辨出目前核电厂主控室所处的事故种类，根据判断的结果采取相应的措施：分析故障和设计基准事故规程、用于超设计基准事故的规程、用于极限运行工况的应急运行规程等。在状态导向法运行时，应有工作人员对各个机器设备进行监督，确保其正常工作。

(二)停堆工作情况下主控室不可用时的运行操作。当各个机器设备没有出现异常而停堆的情况发生时，核能发电厂主控制室出现不可用的情况。此时的机组正在处于停堆状态，不会影响堆芯的反应，所以没有必要再执行停堆操作。在停堆状态下，机组此时已经处于比较安全稳定的状态，不需要再采取其他措施，只需要把主控室的机组稳定在目前的运行状态。

(三)未停堆工作情况下主控室不可用时的运行操作。当机组能够处于正常状态且未停堆的情况下核电厂主控室突然不可用，应该先控制反应堆反应性，对主控室执行手动停堆。确保工作人员不发生危险是主控室运行的主要目的之一，在未停堆且主控室不可用时要先将工作人员从核电厂主控室转移到远程停堆站，工作人员在远程停堆站中执行一系列操作。工作人员在离开主控室之前可能会出现误触操作系统的情况，因此在发生未停堆且主控室不可用时要立即将主控室内的所有操作控制设备关机。当核电厂主控制室外发生比较严重的火灾时，如果主控室内因烟雾过多而导致控制系统失灵，就要开启主控室和远程停堆站的通风换气系统，使有害烟雾迅速排出。

五、核电厂主控室不可用时的对策建议

(一)对核电厂主控室内工作人员的有效建议。当核电厂主控室不可用的情况发生时，建议指定一名工作人员维持主控室和远程停堆站的信号交流，主控室内的第二个工作人员手动设置停堆操作，接收并发出相关信号。第二个工作人员根据实际情况来终止各个反应堆冷却剂泵的运行，关闭稳压器的开关，把自动控制方式转变为手动控制方式。为切断机组之间的相互影响，工人人员还应该及时关闭两个机组主控室之间的隔离门，同时快速关闭主蒸汽隔离门和主控室内网络交流机的电源。在工作人员离开主控室之前还应再次检查相关设备是否全部关闭。

(二)对远程停堆站的有效建议。

1.将主控制室的操作转移到远程停堆站的操作，把主控室的信息系统转移到远程停堆站，方便工作人员与外界的信息交流。相关工作人员使用喷淋设备降低温度使一回路的压力稳定在一定的范围内，同时使用化容系统的上充泵和下泄热交换器使稳压器的液体页面处于一个使该系统功率为零的位置，以将主控室内的主泵的轴封注入流量保持在大约每小时两立方米。

2.在危险事故发生之后应立即做出相关反应，利用硼酸泵达到硼化的目的。硼酸泵中含有大量的硼，当硼酸泵启动以后，在硼酸泵在中的硼就会发生一系列的化学反应从而提高一回路中冷停堆的硼离子浓度。硼的含量提高有助于对主控制室系统实行隔离，以此来防止系统的错误操作。

3.定期检查核能发电厂主控室内各个系统的完善程度，及时发现问题并解决。例如，主控室内的汽轮发电机正在关闭的正常表现为：主开关断开、关闭出口断路器和励磁开关、发动机的转速逐渐减慢、主要进气和排气门关闭、润滑油泵开始泵出润滑油等。如果汽轮发电机出现了异常表现，那么很可能汽轮发电机发生了故障，需要维修。

4.核能发电厂主控制室内应设有排气降温系统。当主控室内温度过高则不利于室内的物质化学反应，也可能会造成主控室发电机烧毁、效率降低等。因此要将主控室内的温度控制在一定的范围内，及时给汽轮发电机降温，使其正常运转。

六、结语

本文从核电厂主控室不可用时的各种实际工作情况出发，主要分析了主控室不可用时的运行操作，为核电厂的管理与规划提出了有效建议。这些运行操作和建议有助于保证工作人员的人身安全，并在一定程度上防止核电厂内的有害物质溢出，具有一定的参考价值。