AP1000核电厂反应堆冷却剂压力边界泄漏及其探测研究

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1、Academic学术AP1000核电厂反应堆冷却剂压力边界泄漏及其探测研究200233上海核工程研究设计院一江浩＼夏栓摘要：APIO00核电厂反应堆冷却剂压力边界相对于传统压水堆有所简化，完整性比传统设计更力I：I可靠但由于采用了先漏后破技术，屏蔽电机主泵、无引漏压力边界隔离阀、无泄漏爆破阀等设备，以及与非能动专设安全设施的接口所带来的压力边界组成差异，使得APIO00反应堆冷却剂压力边界的泄漏及其探测手段相对于传统压水堆有所不同。本文总结了APIO00反应堆冷却剂压力边界泄漏及其探测手段的特点，分析了其与美国管理导则RG1．45的符合性．并提出了合理化建议。1

2、．引言(2)在2008版中，增加了对电厂运行阶段(1)反应堆压力容器封头密封反应堆冷却剂系统(RCS)的安全功能之一泄漏趋势监测和运行规程等的要求：反应堆压力容器法兰和封头法兰由两道同是维持反应堆冷却剂压力边界(RCPB)的完整a)要求定期分析泄漏流量的变化趋势，并心密封环密封。密封泄漏有两个引漏接头探测：性。除RCPB失效工况外，RCS作为压力边界在在出现显著增大时进行安全评估。一个位于内外密封之间，另一个在外密封外面。电厂所有运行工况下容纳反应堆冷却剂和／或b)要求制定规程，详细说明在发生小于技这些管线连接在一根母管上，并排至反应堆冷应急堆芯冷却剂，限制放射

3、性向安全壳内释放，术规格书中规定的泄漏时操纵员应采取的措施却剂疏水箱。母管上安装有隔离阀，在电厂正并阻止一次侧系统向二次侧系统和环境的泄漏。详细说明泄漏探测的总时间和可能失效的监测常运行过程中，这些阀门相互配合，使得透过AP1000核电厂在传统成熟的压水堆核电技仪表，以确保在电厂所有运行阶段能有效监测内密封的泄漏排至反应堆冷却剂疏水箱。术的基础上，采用非能动的安全系统。非能动泄漏流量。反应堆压力容器密封泄漏母管的底部安装设计理念的引入和屏蔽电机式反应堆冷却剂泵C)在电厂维修和换料停堆期间，应采取措有一个表面式电阻温度探测器，能在主控室提的采用，使得其设计与传统压

4、水堆反应堆冷却施识别电厂运行期间所有未识别泄漏的泄漏源。供指示和高温报警信号，指示可能发生的反应剂系统有很大的不同。AP1000核电厂的RCS系3．AP1000的RCPB泄漏及其探测手段堆压力容器密封泄漏。统包含一台反应堆压力容器、一台稳压器和两3．1泄漏分类(2)阀杆gl漏、主泵轴封引漏条环路，其中每条环路由一个热段主管道、两RCPB泄漏分为可识别泄漏和不可识别泄漏传统压水堆核电厂压力边界阀门的引漏一个冷段主管道、一台蒸汽发生器以及与之直接两类。般进入疏排水箱。在AP1000中冷却剂压力边界相连的两台反应堆冷却剂泵组成。此外，还包其中，可识别泄漏包括：采用高可

5、靠性阀门，无需阀杆引漏。括自动卸压系统和反应堆压力容器顶盖放气系·封闭系统的泄漏，如反应堆压力容器密APt000采用屏蔽电机主泵，反应堆冷却剂统。RCS的所有设备都布置在反应堆安全壳内。封泄漏或阀门泄漏，这些泄漏可以收集并导入泵顶盖法兰采用一个焊接卡努比密封进行密封，由于应用了先漏后破技术，采用了屏蔽电收集箱。因而也不需要引漏。机主泵、无引漏压力边界隔离阀、无泄漏爆破·反应堆冷却剂系统向辅助系统和二次侧(3)稳压器安全阀和自动卸压阀阀等设备，以及与非能动专设安全设施的接口系统的泄漏(系统间泄漏)。在每台稳压器安全阀和lh动卸压阀出El的所带来的压力边界组成差异，

6、使得AP1000的除上述可识别泄漏外的其它泄漏则归为不下游管线上均安装有电阻温度探测器，用来探RCPB泄漏及其探测手段相对于传统压水堆有所可识别泄漏。测这些阀门下游管线的温度。高温指示(在主不同。本文总结了AP1000的RCPB泄漏及其探3．2可识别泄漏的收集与监测控制室报警)确认由某一阀门阀座泄漏所引起测手段，分析了其与RGI．45的符合性，并提出除系统间泄漏以外的可识别泄漏将收集到的冷却剂装量减少。正常运行时该泄漏排至反合理化建议，对后续设计提供支持。反应堆冷却剂疏水箱中。该水箱是一个位于安应堆冷却剂疏水箱，可通过反应堆冷却剂疏水2．相关规范标准全壳内反应堆

7、堆腔内部的封闭水箱，水箱及其箱的液位变化来测量泄漏量。事故工况下该泄APt000的RCPB泄漏探测主要遵循美国管理相关联的泵和传感器属于液体放射性废物系统。漏排放到安全壳大气或内置换料水箱中。导则RG1．45《反应堆冷却剂压力边界泄漏探测水箱向气体放射性废物系统排气，防止放射性(4)其它泄漏源系统的要求》。其中，AP1000依托项目设计遵气体释放入安全壳大气。根据RGI．451973条在电厂运行过程中，运行人员可能发现各循RGI．45—1973版本，而AP1000后续项目中考款l和条款7，反应堆冷却剂疏水箱的液位和从种RCPB小泄漏。如果这些泄漏可以后续观察、虑

8、采用最新的RG1．45—