核电站一回路冷却剂丧失事故的冷却方法、装置、及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及核安全技术领域，特别涉及一种核电站一回路冷却剂丧失事故的冷却方法、装置、及系统。
【背景技术】
[0002]冷却剂丧失事故是指:核电站反应堆一回路压力边界产生破口或者发生破裂，一部分或者大部分冷却剂泄漏的事故。冷却剂丧失事故一般按照破口尺寸的大小，可以分为微小破口、小中破口、以及大破口等几类(其中，小中破口的直径范围可以为9.5mm-25cm)。
[0003]当发生微小破口冷却剂丧失事故时，一回路冷却剂的减少导致一回路压力迅速降低，先后触发停堆信号和高压安全注射系统启动信号，高压安全注射系统启动并向一回路注入冷却剂，由于高压安全注射系统能够补充微小破口带来的冷却剂损失，一回路的压力不会进一步下降。
[0004]当发生大破口冷却剂丧失事故时，一回路中的冷却剂快速减少，致使一回路的压力快速下降，接连触发停堆信号、高压安全注射系统启动信号、以及中压安全注射系统启动信号，当中压安全注射系统开始向一回路注射冷却剂后，一回路的冷却剂损失才能得到有效缓解，一回路的压力才会减缓下降。
[0005]当发生小中破口冷却剂丧失事故时，一回路冷却剂的减少导致一回路压力迅速降低，先后触发停堆信号和高压安全注射系统启动信号，高压安全注射系统启动并向一回路注入冷却剂，但是由于高压安全注射系统不能够补偿小中破口带来的冷却剂损失，一回路压力会继续下降，在持续一段时间后，一回路压力降低直至触发中压安全注射系统的启动，随着中压安全注射系统的启动，一回路压力的冷却剂损失才能得到有效缓解，一回路的压力才会减缓下降。
[0006]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0007]在发生小中破口冷却剂丧失事故时，一回路冷却剂的损失速度较慢，且高压安全注射系统对一回路冷却剂进行了有限度的补充，使得一回路压力下降至中压安全注射系统的触发阀值的持续时间长，进而在一回路的冷却剂的持续流失过程中，反应堆的堆芯可能会裸露出来。
【发明内容】
[0008]本发明针对核反应堆一回路中发生小中破口冷却剂丧失事故时，一回路中冷却剂得不到及时补偿，造成反应堆的堆芯可能会裸露风险的问题。提供了一种核电站一回路冷却剂丧失事故的冷却方法、装置、及系统。
[0009]本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下:
[0010]—方面，提供了一种核电站一回路冷却剂丧失事故的冷却系统，所述系统包括:
[0011]—回路压力测量仪表，安装在一回路中，用于测量所述一回路中冷却剂的第一压力信号；
[0012]安全壳压力测量仪表，安装在核反应堆的安全壳内，用于测量所述安全壳内的第二压力信号；
[0013]安全壳放射性测量仪表，安装在所述安全壳内，用于测量所述安全壳内的放射性信号；
[0014]信号处理器，分别与所述一回路压力测量仪表、所述安全壳压力测量仪表、以及所述安全壳放射性测量仪表电连接，用于判断所述第一压力信号是否满足第一预设条件、判断所述第二压力信号是否满足第二预设条件，判断所述放射性信号是否满足第三预设条件，并在所述第一压力信号、所述第二压力信号、以及所述放射性信号同时满足相应的预设条件时，发出阀门开启信号；
[0015]大气释放阀，安装在二回路中且与所述信号处理器电连接，用于根据所述信号处理器发送的阀门开启信号来开启阀门，以通过排出所述二回路中的蒸汽来冷却所述一回路。
[0016]本发明上述的系统中，所述第一预设条件为获取的所述第一压力信号处于第一压力阀值和第二压力阀值之间的时间超过预设时间，所述第一压力阀值低于触发高压安全注射系统启动的压力值，所述第二压力阀值为触发中压安全注射系统启动的压力值，所述第一压力阀值高于所述第二压力阀值；
[0017]所述第二预设条件为获取的所述第二压力信号高于第三压力阀值；
[0018]所述第三预设条件为获取的所述放射性信号高于放射性阀值。
[0019]本发明上述的系统中，所述第一压力阀值为9?lOMpa。
[0020]本发明上述的系统中，所述系统还包括:
[0021]信号触发器，分别与所述安全壳压力测量仪表和所述信号处理器电连接，用于当所述安全壳压力测量仪表测量的第二压力信号高于所述第三压力阀值时，持续为所述信号处理器提供安全壳高压信号，所述安全壳高压信号用于指示所述安全壳压力测量仪表测量的第二压力信号高于过所述第三压力阀值；
[0022]复位开关，与所述信号触发器电连接，用于复位所述信号触发器输出的信号。
[0023]本发明上述的系统中，所述系统还包括:
[0024]—回路冷管段温度测量仪表，安装在所述一回路的冷管段，用于测量所述一回路的冷管段温度，
[0025]所述信号处理器与一回路冷管段温度测量仪表电连接，还用于当接收到的所述一回路的冷管段温度低于预设温度阀值时，向所述大气释放阀发送关闭信号，所述关闭信号用于指示所述大气释放阀关闭阀门。
[0026]本发明上述的系统中，所述预设温度阀值为120度。
[0027]本发明上述的系统中，所述系统还包括:
[0028]—回路堆芯出口温度测量仪表，安装在所述一回路堆芯出口，用于测量所述一回路堆芯出口处的冷却剂温度；
[0029]所述信号处理器与所述一回路堆芯出口温度测量仪表电连接，还用于根据测量到的所述一回路堆芯出口处的冷却剂温度和所述第一压力信号来计算所述一回路堆芯出口处冷却剂的过冷度，并当计算出的所述过冷度高于预设过冷度阀值时，向所述大气释放阀发送关闭信号，所述关闭信号用于指示所述大气释放阀关闭阀门。
[0030]本发明上述的系统中，所述预设过冷度阀值为140度。
[0031 ]本发明上述的系统中，所述系统还包括:
[0032]模式选择开关，分别与所述信号处理器、大气蒸汽排放系统中的处理器、以及所述大气释放阀电连接，用于当选择所述压力控制模式时，控制所述大气蒸汽排放系统中的处理器与所述大气释放阀连通，当选择所述快速冷却降压模式时，控制所述信号处理器与所述大气释放阀连通。
[0033]本发明上述的系统中，所述系统还包括:
[0034]控制信号选择器，分别与所述模式选择开关、所述大气蒸汽排放系统中的手动控制开关、以及所述大气释放阀电连接，用于根据所述模式选择开关和所述手动控制开关发送的控制信号，来控制所述大气释放阀的开启或者关闭。
[0035]另一方面，提供了一种核电站一回路冷却剂丧失事故的冷却方法，所述方法包括:
[0036]获取一回路中冷却剂的第一压力信号；
[0037]判断所述第一压力信号处于第一压力阀值和第二压力阀值之间的时间是否超过预设时间，所述第一压力阀值低于触发高压安全注射系统启动的压力值，所述第二压力阀值为触发中压安全注射系统启动的压力值，所述第一压力阀值高于所述第二压力阀值；
[0038]获取安全壳内的第二压力信号；
[0039]判断所述第二压力信号是否高于第三压力阀值；
[0040]获取所述安全壳内的放射性信号；
[0041 ]判断所述放射性信号是否高于放射性阀值；
[0042]当获取的所述第一压力信号处于所述第一压力阀值和所述第二压力阀值之间的时间超过所述预设时间、当获取的所述第二压力信号高于所述第三压力阀值、以及当获取的所述放射性信号高于所述放射性阀值时，控制大气释放阀开启。
[0043]本发明上述的方法中，所述第一压力阀值为9?lOMpa。
[0044]本发明上述的方法中，所述方法还包括:
[0045]获取一回路的冷管段温度；
[0046]判断获取的所述一回路的冷管段温度是否低于预设温度阀值；
[0047]当获取的所述一回路的冷管段温度低于所述预设温度阀值时，控制所述大气释放阀关闭。
[0048]本发明上述的方法中，所述预设温度阀值为120度。
[0049]本发明上述的方法中，所述方法还包括:
[0050]获取一回路堆芯出口处的冷却剂温度；
[0051]根据获取的所述一回路堆芯出口处的冷却剂温度和所述第一压力信号来计算所述一回路堆芯出口处冷却剂的过冷度；
[0052]判断计算出来的所述过冷度是否高于预设过冷度阀值；
[0053]当计算出来的所述过冷度高于所述预设过冷度阀值时，控制所述大气释放阀关闭。
[0054]本发明上述的方法中，所述预设过冷度阀值为140度。
[0055]另一方面，提供了一种核电站一回路冷却剂丧失事故的冷却装置，所述装置包括:
[0056]获取模块，用于获取一回路中冷却剂的第一压力信号；
[0057]判断模块，用于判断所述第一压力信号处于第一压力阀值和第二压力阀值之间的时间是否超过预设时间，所述第一压力阀值低于触发高压安全注射系统启动的压力值，所述第二压力阀值为触发中压安全注射系统启动的压力值，所述第一压力阀值高于所述第二压力阀值；
[0058]所述获取模块，还用于获取安全壳内的第二压力信号；
[0059]所述判断模块，还用于判断所述第二压力信号是否高于第三压力阀值；
[0060]所述获取模块，还用于获取所述安全壳内的放射性信号；
[0061]所述判断模块，还用于判断所述放射性信号是否高于放射性阀值；
[0062]处理模块，用于当获取的所述第一压力信号处于所述第一压力阀值和所述第二压力阀值之间的时间超过所述预设时间、当获取的所述第二压力信号高于所述第三压力阀值、以及当获取的所述放射性信号高于所述放射性阀值时，控制大气释放阀开启。
[0063]本发明上述的装置中，所述第一压力阀值为9?lOM