核应急-吴和喜教学ppt课件

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1、核电厂核事故应急吴和喜东华理工大学核工院核技术及应用教研室1.1核安全定义：核设施在其设计、制造、运行及退役期间为保护公众及环境免受可能的放射性危害所采取的所有措施的总和。→保守的设计、可靠的设备、高质量的建造、安装、调试和运行↓确保核设施的正常运行预防核事故的发生限制可能的核事故后果取决于人的行为哲学思想：只要认为核电是危险的，它才是安全的；如果认为核电是安全的，它将是危险的。所谓安全：就是对潜藏的危害提供一种保护或防范措施，使被保护者觉得可信、可靠。工作组织和管理的有效性核电厂风险：放射性物质释放的概率与其辐射后果的乘积。反应性控制、控制堆芯冷却、对裂变产物的屏蔽控制。1.2

2、核电厂纵深防御核电厂稳定运行时，核燃料内发生链式裂变反应，产生许多放射性裂变产物，这些放射性物质会不会从核电站中跑出来？1.2核电厂纵深防御4道屏蔽燃料芯块→98%的核裂变所产生的放射物被滞留在其中燃料包壳→防止放射性进入一回路压力边界→封闭在壁厚20cm的耐高压容器中,防止进入反应堆厂房安全壳→厚1m的钢筋混泥土，内衬6cm厚钢衬，防止进入环境1.2核电厂纵深防御5层防线第一层防线：精心设计、制造、施工，确保核电厂有精良的硬件环境。建立周密的程序，严格的制度，对核电厂工作人员有高水平的教育和培训，人人注意和关心安全，有完备的软件环境。第二层防线：加强运行管理和监督，及时正确处理

3、异常情况，排除故障。第三层防线：在严重异常情况下，反应堆正常的控制和保护系统动作，防止设备故障和人为差错造成事故。第四层防线：发生事故情况时，启用核电厂安全系统包括各外设安全系统加强事故中的电厂管理，防止事故扩大保护反应堆厂房安全壳。第五层防线：万一发生极不可能发生的事故并伴有放射性外泄，启用场内外应急响应计划努力减轻事故对周围居民和环境的影响。1.3核电厂安全设计“负反馈”设计理念：在功率意外上升时，任何参数下都能立即自动“负反馈”，迫使功率回落到安全水平。控制棒自动下落：当需要紧急停堆时，控制棒不需要外加动力，靠重力就能自动下落。安注：当需要紧急向堆芯内注入冷却水时，即使安全

4、注射水泵启动不了，有一定压力的安全注射箱也可以向堆芯注水，同时把浓硼酸溶液挤进堆内，补充控制棒的停堆能力。冷却剂自动循环：把蒸汽发生器布置在反应堆堆芯上方，一旦主冷却泵不起作用，靠密度差和压力差使一回路水自然循环，继续冷却堆芯。固有安全性：运行过程中不可避免的某些扰动，不用外加控制手段和人为干预，依据本身具有的物理特性就能自动调整来保证安全。1.3核电厂安全设计故障安全设计蒸汽发生器内水位过高或过低；丢失外电源，控制棒靠自身重力自动下落；……故障安全设计准则：核电机组中重要的安全系统如果出现故障，必须自动将机组引入到安全状态，而非相反。由于阀门大部分为电动，但向反应堆补充冷却水的

5、阀门在掉电时必须固定在“开”的位置；而安全壳隔离阀在掉电时必须固定在“关”的位置；……确保核电厂安全的主要措施→停止核裂变反应↓设置许多停堆信号设置许多安全信号1.3核电厂安全设计全面留有裕量的事故分析为了确保计算的准确性，对于一些重要的假想事故，安全审评单位的专家还要进行独立的复核计算。在核电厂的设计中，设想了近百种可能发生的事故，包括某些可能的事故叠加。根据它们发生的概率和后果的严重程度分成几类，形成国际上公认的事故类别表。对每一个事故或事故组合，都用大型计算机程序分析计算，计算中还做了留有充分安全裕量的假设。计算结果必须满足规定的验收准则。1.3核电厂安全设计多重配置、多样

6、性和实体隔离为了防止因火灾、水淹、停电等引起系统全部同时失效，把冗余的系统或设备分别安装在不同的场所，并完全隔离，其供电也相互独立，这就叫“实体隔离”。对安全非常重要的系统或设备，难保绝对不出故障。为了确保安全，多配置一份或几份备用的设备或系统，这就是“多重配置”，也叫“冗余”。为防止多重配置的系统同时出现故障，选用不同工作原理或者不同制造工艺的系统来执行同一个安全功能，这就是“多样性”。1.3核电厂安全设计专设安全设施人们常用“以防万一”来形容对安全的重视和所采取措施的可靠，而核电厂的设计原则是“以防十万一”、 “以防百万一”。而且为出现可能性极小的意外，也采取了周密的措施，这

7、就是专设安全设施。如高压安全注射系统，安全壳喷淋系统，安全壳消氢系统等。假设一回路有破口，高温高压的水向外流出，这时专设安全设施就投入工作。首先由高压安全注射泵向堆内注水，防止堆内“烧干”；压力降低后，安全注射箱和低压安全注射泵投入，继续向堆内注水冷却；与此同时，安全壳所有与外界的通道全部自动隔离；安全壳顶部的喷淋系统自动喷淋冷水，降低安全壳内的温度和压力，同时除去裂变产物碘；消氢系统投入工作，除去金属与水反应产生的可能引起爆炸的氢气。1.3核电厂安全设计对付各种严重自然灾害在核