第一章 核反应堆工程案例

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1、全国注册核安全工程师培训核安全案例分析第一章核反应堆工程目录一.运行事件分析1.实验反应堆燃料元件熔化事故（案例选编4）2.超功率保护停堆事件（案例分析5）3.硼稀释事件（案例分析2）4.丧失安全厂用水事件（案例选编3）5.某核电厂控制棒意外下插6.三哩岛事故7.切尔诺贝利事故某实验反应堆燃料试验元件熔化事故（案例选编4）1.操作规程的不足:在操作规程中应明确回路流量是保证试验元件得到冷却的关键，如发现流量偏高，首先应观察回路出口水温及回路进出口水温差，是否有相应的变化（出口水温降低，进出口水温变小），确认流量偏高后，才能降低试验回路流量。2.值班员不能闭锁低流量停堆信

2、号，闭锁了此信号就失去了停堆保护，容易造成事故。对于闭锁低流量停堆信号，至少请示值班长、通知反应堆操纵室，在全体运行人员监视下进行操作。3.运行方式上，为了降低电能消耗，将回路循环泵旁路阀关死，使出口阀调节过于灵敏，操作稍有不慎就容易发生事故。应该设置旁路阀及主阀，用两个阀门调节回路流量。4.回路流量表在安全上有重要的意义，应有较高的可靠性，并应重视定期检查。但在此事件中仪表失效使偶然发生的事件，不能认为与事故的发生有必然的因果关系。5.值班员在上岗前缺乏专门的培训，缺乏堆工及热工水力知识。硼稀释事件（案例分析2）1.没有树立“安全第一”的思想，为了赶生产进度，忽略了安

3、全要求，容易发生差错；2.在信息沟通上出现了失误，使主控室人员对系统状态缺乏了解和控制；3.对操纵员培训方面有欠缺，未能重视国际上多次发生的硼稀释事件，在操作上特别予以注意。评价三哩岛事故中操纵员的干予行动1.看到辅助给水阀门关闭，打开这些阀门。2.察觉稳压器释放阀卡开，关闭与它串连的截断阀。3.因主泵汽蚀严重，（发生强烈振动）依据运行规程，为保护主泵，将主泵停运。但中止了自然循环，使混合水位下降，加速了堆芯裸露。4.为了要启动安注箱及低压安注，打开稳压器的释放阀，关闭高压安注。5.为启动主泵，关闭稳压器释放阀，打开高压安注，试启动主泵，主泵真的运转直来。切尔诺贝利事故

4、苏联切尔诺贝利核电厂具有正温度反应性反馈的缺点。一般压水堆核电厂在关闭主汽门时，并不要求停堆，而对切尔诺贝利核电厂来说，要求把关闭主汽门作为一个停堆信号。在1986年4月26日切尔诺贝利事故当时，由于为了在第一次试验不成功的情况下，可以立即再作第二次试验，闭锁了关闭主汽门时停堆的信号。请分析说明，为什么切尔诺贝利核电厂与通常压水堆核电厂需要有停堆信号上的差异，并说明闭锁了这一停堆信号对于切尔诺贝利事故的发生起了什么样的影响。二．安全设计中“单一故障准则”的应用1.应急给水系统设计（案例分析3）2.失流事故分析中单一故障对停堆信号的影响3.余热导出系统投入与隔离的设计核电

5、厂应急给水设计二环路的某核电厂的辅助给水系统（应急给水）系统，设计包括有两台电动给水泵分别给两台蒸汽发生器提供应急给水，一台柴油机驱动给水泵向两台蒸汽发生器提供应急给水（如图）。对于应急给水最具挑战性的设计基准事故为“主给水管道断裂”。在此事故发生时，如能向完好蒸汽发生器提供36t/h流量的应急给水，则能达到安全要求。如果设计给出上述电动泵的流量为每台48t/h，在事故过程不能关闭应急给水阀，柴油机驱动泵的水阀为限流阀，最大流量为每台44t/h。限流阀电动泵限流阀柴油机驱动泵电动泵问题:1.两台电动泵的动力取自什么电源？2.安全分析时，破口及单一故障应如何保守地假设？3

6、.柴油机驱动泵至少应有多大流量？答案：1.分析设计基准事故，应假设厂外交流电源丧失，为防止一台应急柴油发电机失效引起共因故障，电动应急给水泵A、B应分别接在应急柴油发电机系列A、B上。2.保守的假设应考虑最不利的情况，破口应假设在靠近蒸汽发生器的给水管道上，如假设在系列A的管道上，单一故障则应假设B系列的应急柴油发电机或电动应急给水泵B失效，这样假设，两台电动给水泵都不能提供应急给水，只能由柴油机驱动泵提供应急给水。3.柴油机驱动泵至多通过限流阀经破口流失44t/h给水，为保证向完好蒸汽发生器提供36t/h给水，柴油机驱动泵至少应有80t/h的流量。失流事故分析中单一故

7、障对停堆信号的影响某3环路核电厂，每一环路配置有一个主循环泵。为缓解反应堆冷却剂系统流量降低事故（失流事故），设置了停堆信号如下：1.低流量信号于1个环路2.低泵速信号于2个主循环泵已知，泵速信号比流量信号延迟时间短，试问，若此核电厂发生2泵失电及3泵失电这样的失流事故，在事故分析中各应采取什么停堆保护信号，并问比较分析结果，是否可能2泵失电比3泵失电后果更严重些。余热导出系统投入与隔离的设计根据设计需求，余热排出系统和反应堆冷却剂系统相连接的设计，既要保证核电厂正常运行时可靠地隔离，又要保证需要时余热排出系统可靠地投入。现有设计如图所示