机组换料大修期间核安全管理的若干问题(待续)

  仪器信息网 ·  2007-06-08 21:40  ·  32620 次点击
针对当前存在的换料大修机组的核安全管理的有关认识上的热点问题,结合作者的从业经验,分析与讨论了换料大修机组的运行方式和特点、核安全管理特点和方法,并就核安全管理中存在的一些薄弱环节进行探索和思考。
核电站必须定期地更换部分燃料组件以便维持后续的发电运行,与采用不停堆换料模式的重水堆核电站不同的是,堆型为压水堆的大亚湾核电站和岭澳核电站,其换料操作只能在反应堆关闭,压力容器顶盖打开后才可实施。机组从功率运行状态后撤到换料停堆状态,卸料然后装料,再重新启动恢复到功率运行状态所需的时间较长,在此期间机组的大多数系统和设备相继停运,为设备维护和检修创造了有利的条件,特别是那些在正常运行期间为了保证机组核安全要求而不能进行的预防性检查和纠正性维修工作,可以安排在这一时间内。
核安全法规对此也有相应的规定:核电厂在换料停堆期间除按计划进行换料外,还应对核电厂安全重要构筑物、系统、部件进行有计划的在役检查、定期试验、维修等活动。
尽管换料大修期间反应堆已经关闭,但是堆芯仍然存在大量的衰变热,如果不能持续有效地将余热导出,第1道屏障即燃料元件包壳仍然有烧毁的风险。同时在机组换料大修期间的许多时候,由于装卸料和设备检修的需要,一回路的完整性已经被破坏,如果发生燃料元件破损事故,放射性核素将很快充斥整个反应堆厂房和/或燃料厂房,此时一旦处理不当或者发生其它设备失效,例如某个安全壳隔离阀功能丧失,放射性物质将进入核辅助厂房并通过连续通风的烟囱向环境扩散。概率安全评价的结果显示,机组换料大修期间的核风险与机组功率运行期间的核风险相当,在某些特殊情况下,换料大修期间的核风险甚至更高。
1换料大修机组的核安全管理特点
1.1机组换料大修期间的运行特点
(1)维持机组正常运行的大多数系统和设备需要停运检修,某些系统的安全功能被扩展或者发生转变。
反应堆停闭后,维持机组正常运行所需要的大多数系统也随之停运,正常运行期间为了保证核安全三要素(反应性控制、堆芯冷却、放射性物质屏蔽)而必须始终处于可用和备用状态,无法进行预防性检查和小缺陷处理的系统和设备也将逐渐或者交替停运。
(2)经济性的要求促使大修工期尽可能短。
尽可能缩短大修工期,一方面可以减少成本投入,另一方面又可以提供尽可能长的运行发电时间。但是大修工期的缩短只能建立在保证安全、保证质量的前提下。
(3)必须的机组状态转换及在某些状态转换的过渡过程中,部分核安全功能被弱化,不得不通过其它的严格规定进行补偿。
从反应堆安全停闭,机组状态下行到换料停堆,完成换料后重新启动并再次临界的整个过程中,机组状态将转换13次,先后经过8个标准状态。这些必须的机组状态转换及在某些状态转换的过渡过程中,部分核安全功能被明显弱化。对于这样一个必不可少的、核安全功能存在一定缺陷的机组状态和状态转换,通常通过2种手段对其进行核安全方面的补偿:首先是严格的设备可用性的要求;其次是严格限制在此状态停留的时间,也就是限制高风险存在的时间以减小风险增量。
(4)核燃料的移动导致燃料元件损坏事故的发生概率大增。
大亚湾和岭澳核电站已多次发生装卸料时燃料组件的格架、管座和部分燃料元件表面因相互磨擦出现划痕,大亚湾核电站2号机组甚至由于PMC系统的设计缺陷在连续2次换料大修期间导致正常装卸料操作中断,幸运的是没有真正发生燃料元件破损事故。
(5)集中的以及很大的工作量和较正常运行复杂得多的部门接口可能导致核风险失去控制。
为了保持机组在整个燃料循环周期内连续运行,机组运行期间产生的对于核安全与可用率影响不大的缺陷全部集中在大修期间处理,大修期间还需要安排大量的预防性维修、定期试验、由预防性维修和定期试验产生的纠正性维修、在役检查、工程改造,还有系统隔离、设备检修后的品质再鉴定和功能再鉴定,很短的大修期间集中了大量的工作,工作项目至少在1000项以上,岭澳的L201大修的工作项目甚至超过4000项,远远多于1台机组1个燃料循环的正常维修工作量。
换料大修的工作覆盖面非常广泛,电厂几乎所有部门和承包商都将介入其中,并且在实际工作中各个专业协同作业、各个工种的作业往复交叉。因此导致大修期间的部门接口比机组正常运行期间要复杂得多。

0 条回复

暂无讨论,说说你的看法吧!

 回复

你需要  登录  或  注册  后参与讨论!