一种事件处理和功能控制相结合的事故处理方法与流程

本发明属于事故处理领域，具体涉及一种事件处理和功能控制相结合的事故处理方法。

背景技术：

目前国内核电厂普遍采用事件导向法事故处理技术。该事故处理方法的特点是基于一套定义好的预期事件(通常为设计基准事故)的假设，并且认为这些事件以某一确定论的方式发展，并遵循一定热工水力序列。在该事故处理技术中，为了应对核电厂可能发生的二类、三类、四类工况以及超设计基准事故，从反应堆和电厂系统设计出发，设计了二类瞬态工况处理规程I规程、一二回路破口事故处理规程A规程、超设计基准事故处理规程H规程。但这些事故规程不可能包括所有的事件组合，由于设备多重损坏、人因失误等原因，还会发生几率很小的极端情况。尽管设计了状态导向的最终堆芯保护规程U1规程和安全工程师规程SPI/SPU，但鉴于U1规程是以最终堆芯保护为目标，SPI/SPU仅仅是监督事件导向规程执行的正确性和有限的组合故障以纠正操作，该事故处理技术仍旧限于事件导向方法，其处理方法本质上没有得到改变。

为了使得事件导向法事故处理技术同时能够处理多重故障、多重事故，本发明提出了事故处理和功能控制相结合的改进方法，即在原事件导向事故处理技术的基础上，增加基于重要功能进行核电厂安全控制的程序，以完善事故处理技术能够应对各种事件组合的情况。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种事件处理和功能控制相结合的事故处理方法，能够处理各种事件组合的情况，从而将系统或设备维持在安全工况下，避免遭受不当瞬态。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种事件处理和功能控制相结合的事故处理方法，包括如下步骤：

(1)在原基于事件的事故处理基础上，增加重要功能控制程序；

(2)检查哪些重要功能被突破了，根据被突破重要功能的重要性及相互之间关系，确定被突破重要功能的优先顺序；

(3)执行与重要功能密切相关或一般相关的系统功能进行事故缓解；

(4)看重要功能是否都返回到正常水平。

进一步，步骤1)中，如果原事件事故处理方法有效，则继续执行原事件事故处理方法。

进一步，步骤1)中，经过对事故现象和特征综合分析，确定一组事故处理关联的重要功能及表征各重要功能的物理参数。

进一步，步骤3)中，执行与重要功能密切相关或一般相关的系统功能进行事故缓解时，还要综合可能会导致该功能的事故进程信息判断和特定操作。

进一步，步骤3)中，各重要功能密切相关或一般相关的系统功能的具体运用则基于系统配置及其所执行功能确定。

进一步，步骤4)中，如果重要功能都已返回到正常水平，则继续采用事件导向法处理事故；如果重要功能部分或全部未返回到正常水平，则返回步骤(2)，重复或转向其它重要功能，继续检查，直到将重要功能都带回正常水平。

更进一步，判断重要功能是否都返回到正常水平，是以所控制的重要功能的物理参数是否返回到正常水平为准。

本发明的有益技术效果在于：

本发明在原事件事故处理的基础上，增加基于重要功能控制程序，使在原事件事故处理技术中无法包络处理的可能发生的事件组合得到处理，提高了多重事故处理能力；事故处理过程以核电厂安全为基本导向，强化了事故处理的本质；增强了容忍操纵员失误的能力，提高了和电厂的安全性。

附图说明

图1是事件处理和功能控制相结合的事故处理方法的流程图；

图2是确定重要功能及优先顺序的流程图。

具体实施方式

核电厂事故处理的目标是适当采用电厂当前可用手段，将反应堆带到并维持在安全工况，降低或避免放射性排放，避免堆芯发生熔化，同时在事故处理过程中保护设备，尽量避免遭受不当瞬态。由此，本发明采用事件处理和功能控制相结合的事故处理方法，能够巧妙地将事故快速处理和确保反应堆安全(降低放射性排放，避免堆芯发生熔化)融合在一起。一方面，根据事故现象特征和电厂系统配置确定了各事件的快速、有效的处理方式(即I规程、A规程、H规程)，覆盖核蒸汽供应系统的一回路温度控制、一回路压力控制、稳压器水位控制、蒸汽发生器水位控制、专设安全设施运行、辅助系统操作等方面；另一方面，设计了一组基于能够反映电厂安全水平的重要功能，确定当前事故是否得到恰当处理，如果重要功能被突破，则说明当前事故处理有不当的地方，转而应用功能控制程序进行有针对性地检查，采取措施并恢复该重要功能。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1所示，是本发明提供的事件处理和功能控制相结合的事故处理方法，具体步骤如下：

(1)在原事件事故处理基础上，增加重要功能控制，当发生事故时，先采用原事件事故处理方法，如果没有效果，则采用重要功能控制，如果有效，则继续执行原基于事件的事故处理方法。

需要说明的是，为了确保功能控制能够在事故处理中确实起到保证电厂重要功能的作用，必须确定一组事故处理关联的、合理的重要功能及确定表征各重要功能的物理参数。这组重要功能应：

——能够反映核电厂事故后的反应堆系统特征，对其进行的控制才能够作用于事故过程并产生直接效果；

——能够由电厂物理量直接表现，其安全水平反映为物理参数数值的高低；

——作为电厂安全红线，这组重要功能应与HAF102《核动力厂设计安全规定》所规定的基本安全功能——控制反应性、排出热量和包容放射性物质相符合。

(2)检查哪些重要功能被突破了，根据被突破重要功能的重要性及相互之间关系，确定重要功能的优先顺序，如图2所示。

经过对各事故现象和特征的综合分析，确定采用以下一组具有高包络性的重要功能作为功能控制对象，从重要到次要依次为：

——次临界度功能，表征量为：中间量程中子注量率、源量程注量率；

——余热排出功能，表征量为：堆芯出口温度、一回路冷却剂欠饱和度；

——一回路水装量功能，表征量为：稳压器水位、压力容器水位；

——蒸汽发生器水装量功能，表征量为：蒸汽发生器水位、给水流量；

——蒸汽发生器完整性功能，表征量为：蒸汽发生器二次侧放射性；

——安全壳完整性功能，表征量为：安全壳压力、安全壳放射性。

一般而言，事故发生后，核电厂的反应堆保护系统和专设安全设施驱动系统自动响应，假以针对性操作便可将反应堆控制在安全状态。若过程中出现某个功能被突破，则采用相应的功能控制程序将重要功能带回正常水平。然而，事故的发展是多种多样的，有可能因诊断失误、设备故障、人员操作失误等原因导致事故复杂化而事故处理不当，而可能会出现有多个重要功能都不满足的情况。为了应对这种情况，需要根据重要性和相互关系确定这些功能控制的优先顺序。在出现多个功能被突破时，按照所确定的重要功能的等级顺序，优先处理重要的功能。在重要功能被控制后，往往次要的重要功能有时也会同时被恢复，这是功能控制方法辅助事件处理进行核电厂事故处理的有效性的一种特征。

(3)执行与重要功能密切相关或一般相关的系统功能进行事故缓解，并且综合了可能会导致该功能的事故进程信息判断和特定操作。其中，各重要功能密切相关或一般相关的系统功能的具体运用则基于电厂系统配置及其所执行功能确定。

(4)检查重要功能是否都返回到正常水平，如果重要功能都已返回到正常水平，则继续采用事件导向法处理事故；如果部分或全部重要功能未返回到正常水平，则返回步骤(2)，重复或转向其它重要功能，继续检查，直到将重要功能带回正常水平。

另外，功能控制的成功与否，以所要控制的重要功能的物理参数是否都返回到正常水平为准则。该正常水平对于有的重要功能是一个阈值，对于其他重要功能可能是多个阈值。对于多个阈值的情况，若仅是较轻阈值被超过，则处理中可以加强监测，视整个电厂情况来决策是否执行该重要功能控制所定义的操作。

下面是具体实施例：

为了确保在事件导向法规程I、A、H规程之外有效处理事故，确保在事故工况下核安全法规所规定的基本安全功能得到满足，本发明方法确定各重要功能的优先处理顺序从重要到次要依次为：次临界度功能、余热排出功能、一回路水装量功能、蒸汽发生器水装量功能、蒸汽发生器完整性功能、安全壳完整性功能。现对每一重要功能进行一一说明：

事件处理方法中停堆出现异常而且次临界度功能被突破的事故工况下，辅助以次临界度功能控制，可以通过再次确认停堆，使用手动、多样性手动命令、就地等其他插入控制棒方法，紧急注硼等手段(为密切相关的系统功能)使中间量程中子注量率返回正常水平，并且检查可能产生该问题诸如冷却过快事故，确保次临界度功能得到控制，然后返回原事件处理规程。

对于事件处理方法中余热排出功能被突破的事故工况，余热排出功能控制主要内容是：基于堆芯出口温度高、一回路冷却剂欠饱和度小准则，检查应急堆芯冷却系统配置及其流量正确、使用二回路冷却手段进行降温降压，以及进行必要的一回路卸压，然后返回原事件处理规程或转向其他功能控制。

对于事件处理方法中一回路水装量功能被突破的事故工况，一回路水装量功能控制主要内容是，在稳压器水位或压力容器水位低情况下，加大应急堆芯冷却系统流量、建立化学容积控制系统上充流量，隔离下泄。然后返回原事件处理规程或转向其他功能控制。

对于事件处理方法中蒸汽发生器水装量功能被突破的事故工况，蒸汽发生器水装量功能控制主要内容是，基于蒸汽发生器水位、给水流量，设法恢复蒸汽发生器给水、隔离蒸汽发生器排污，必要时进行一回路充排。然后返回原事件处理规程或转向其他功能控制。

对于事件处理方法中蒸汽发生器完整性功能被突破的事故工况，蒸汽发生器完整性功能控制主要内容是，基于蒸汽发生器二次侧放射性情况，采用符合一回路降温降压速率要求的冷却方式，进而采取诸如停止安全注入等措施降低一回路向二回路的放射性物质排放。然后返回原事件处理规程或转向其他功能控制。

对于事件处理方法中安全壳完整性功能被突破的事故工况，安全壳完整性功能控制主要内容是，基于安全壳压力、安全壳放射性参数变化，确认安全壳隔离、建立安全壳喷淋以导出安全壳热量，必要时进行安全壳内氢气监控或安全壳过滤排放。然后返回原事件处理规程。

本发明事件处理和功能控制相结合的事故处理方法并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。