压水堆核电厂DOS程序一二回路泄漏率执行策略的优化

压水堆核电厂DOS程序一二回路泄漏率执行策略的优化

阳坤峰，赵伟，虞泽锋，梁义才，詹小聪

福建宁德核电有限公司

摘要

一二回路泄漏率是压水堆核电厂放射性控制相关的一个重要指标。当机组出现异常执行导向与稳定文件（以下简称“DOS程序”）期间，需结合一二回路泄漏率结果决策后续机组走向，从而防止一回路放射性向二回路甚至外环境释放。本文立足于机组控制需要，通过优化DOS程序一二回路泄漏率执行策略，可避免事故诊断延误导致事故机组的安全状况恶化，提升机组安全质量管理水平，也可避免操纵员过度保守而隔离蒸发器降低机组负荷，保障生产效能。

关键词

压水堆核电厂，DOS程序，一二回路泄漏率

Optimization Of Execution Strategy In Primary-to-Secondary Leakage Rate Of DOS Program In PWR Nuclear Power Plant

Yang Kunfeng, Pan Hanyu, Yu Zefeng, LIANG Yicai, Zhan Xiaocong
(Fujian Ningde Nuclear Power Co.,Ltd, Fuding 355200, China)

Abstract

The leakage rate of the Primary-to-Secondary is an important index related to radioactivity control in PWR nuclear power plants. When the unit has abnormal execution guidance and stability file (hereinafter referred to as "DOS program "), it is necessary to decide the subsequent unit direction according to the results of the Primary-to-Secondary leakage rate, so as to prevent the release of radioactivity from the primary circuit to the second circuit or even the external environment. Based on the needs of the unit control, this paper optimizes the execution strategy of the Primary-to-Secondary loop leakage rate of the DOS program, which can avoid the deterioration of the safety condition of the accident unit caused by the delay of the accident diagnosis, improve the level of the safety quality management of the unit, and avoid the operator being overly conservative and isolating the evaporator to reduce the load of the unit and ensure the production efficiency.

Key Words

Pressurized water reactor nuclear power plant, DOS program, one-two loop leakage rate

1. 引言

根据压水堆核电厂SOP程序体系，当机组出现异常进入DOS程序后，需判断一二回路泄漏率是否大于70L/h[1]，从而确定后续机组走向。本文以放射性在线监测设备的功能特性为基础，结合机组控制需要，对DOS程序一二回路泄漏率执行策略进行优化。

2. 一二回路泄漏率的定义

蒸汽发生器在核电厂一二回路之间构成防止放射性外泄的第二道防护屏障，其传热管面积几乎占一回路承压边界总面积的80%[2]，为提高传热效率，其管壁很薄，容易造成机械损伤和腐蚀，而由于其功率密度和金属温度非常高，因此蒸汽发生器也是第二道防护屏障最为薄弱的环节之一。因此，通常情况下，以蒸汽发生器一次侧向二次侧的泄漏率作为一二回路泄漏率。

3. DOS程序一二回路泄漏率执行策略
   1. 放射性在线监测系统

压水堆核电厂有三套设备监测二回路的放射性，实时跟踪每台蒸汽发生器一二回路泄漏情况[3]：

VVP-KRT探头可监测蒸汽发生器出口处蒸汽中的16N活度和总γ活度，是一种快速且足够精确的方法。

CVI-KRT探头监测冷凝器抽气泵处空气的总γ活度，也是一种快速方法。

APG-KRT探头监测蒸汽发生器排污水中的总γ活度，是一种精确但是相对较慢的方法。

此外，VVP-KRT其中一个监测通道在20%Pn以上可直接显示一二回路泄漏率，而在20%Pn以下时，其另一个监测通道仍可监测主蒸汽管道内的总γ活度[4]。

图1 蒸汽发生器相关放射性在线监测设备布置图

由图1可知，当出现一二回路泄漏时，上述三套在线设备的监测数据将出现联动响应。

3.2.DOS程序一二回路泄漏率执行策略

根据压水堆核电厂SOP程序要求，在机组异常进入DOS程序后，应在短时间内确认一二回路泄漏率结果。通过取样计算一二回路泄漏率，耗时至少需4h，无法满足SOP规程的需要，延误事故诊断和有效对策的执行，导致事故机组的安全状况恶化。

为解决上述问题，结合3.1放射性在线监测系统的功能特性，可对DOS程序一二回路泄漏率的执行策略优化如下：

1）对于RP模式（功率>20%Pn）下的DOS执行：

若APG-KRT、VVP-KRT、CVI-KRT三种方式的显示存在不一致，在考虑SG对应关系的基础上，以2/3的逻辑关系判定KRT示数异常的真伪；

若APG-KRT、VVP-KRT、CVI-KRT对应通道在线测量数据非真实上涨（如闪发性的突然报警，视为KRT系统故障），按照一二回路泄漏率小于70/h的结论继续执行；

若APG-KRT、VVP-KRT、CVI-KRT对应通道在线测量数据真实性上涨（无法判断KRT故障的即为真实上涨）且VVP-KRT显示泄漏率已超过70/h，按照一二回路泄漏率大于70/h的结论继续执行；

若APG-KRT、VVP-KRT、CVI-KRT对应通道在线测量数据真实性上涨（无法判断KRT故障的即为真实上涨）但VVP-KRT显示泄漏率未超过70/h，按照一二回路泄漏率小于70/h的结论继续执行。

2）对于NS/SG模式或RP模式（功率≤20%Pn）下的DOS执行：

由于VVP-KRT无法给出具体泄漏率或者VVP主蒸汽未投运等原因，以APG-KRT为依据，此处均按照一二回路泄漏率小于70L/h的结论继续执行。

无论1）和2）的最终结论如何，都应该进行取样计算，并以最快速度给出一二回路泄漏率结果，一旦确认此结果超过70/h，再按照一二回路泄漏率大于70/h的结论继续执行。

3.3.新DOS程序一二回路泄漏率执行策略的优势

新的压水堆核电厂DOS程序一二回路泄漏率执行策略，条款清晰，执行方便，具备很强的可操作性、可复制性和推广借鉴价值。

新的压水堆核电厂DOS程序一二回路泄漏率执行策略，可解决同类型核电厂DOS规程一二回路泄漏率如何快速评估的难题，从而避免事故诊断延误导致事故机组的安全状况恶化，提升机组安全质量管理水平，也可避免操纵员过度保守而隔离蒸发器降低机组负荷，保障生产效能。

4. 结束语

目前，国内同类型核电厂对于DOS规程一二回路泄漏率评估还没有明确的定性评估策略，执行过程中可能存在犹豫不决或过度保守的情况，本文介绍的DOS程序一二回路泄漏率执行策略具有借鉴意义，其建设思路可推广应用到同类型电站。

参考文献

[1]赵伟.宁德核电一期导向与稳定文件一回路操纵员文件[Z].福建宁德核电有限公司,2020．

[2]何戈宁，周美玲，等.核电厂蒸汽发生器一次侧向二次侧泄漏率取值研究[J].辐射防护,2022.42(01)

[3]苏林森，杨辉玉，王复生，等.900MW压水堆核电站系统与设备[M].北京：原子能出版社,2004.7

[4]李付平.福建宁德核电厂化学与放射化学技术规范的解释[Z]. 福建宁德核电有限公司, 2017

附件1：

作者简介：阳坤峰（1987—），男，2011年毕业于中南大学应用化学专业，理学学士，工程师。