1、核電廠系統(tǒng)及設(shè)備第七講20212021學年第2學期 主講：田麗霞.1 核反響堆的平安系統(tǒng)在核電廠的設(shè)計、建造和運轉(zhuǎn)過程中，必需堅持和確保平安第一的原那么。三哩島和切爾諾貝利兩次艱苦事故的發(fā)生，使人們對反響堆平安性提出了更高的要求。提出應(yīng)以固有平安Inherent Safety概念貫穿于核電廠設(shè)計平安的新論點。.確保反響堆平安的四種平安性要素自然的平安性 只取決于內(nèi)在負反響性系數(shù)、多普勒效應(yīng)、控制棒藉助重力落入堆芯等自然科學法那么的平安性，事故時能控制反響堆反響性或自動終止裂變，確保堆芯不熔化。非能動的平安性 建立在慣性原理如泵惰轉(zhuǎn)、重力法那么如位差、熱傳送法那么等根底上的非能動設(shè)備無源設(shè)備的平

2、安性，即平安功能的實現(xiàn)毋需依賴外來的動力。.能動的平安性 必需依托能動設(shè)備有源設(shè)備，即需由外部條件加以保證的平安性。后備的平安性 指由冗余系統(tǒng)的可靠度或阻止放射性物質(zhì)逸出的多道屏障提供的平安性保證。.固有平安性定義為：當反響堆出現(xiàn)異常工況時，不依托人為操作或外部設(shè)備的強迫性干涉，只是由堆的自然平安性和非能動的平安性，控制反響性或移出堆芯熱量，使反響堆趨于正常運轉(zhuǎn)和平安停閉。.具備有這種才干的反響堆，即主要依賴于自然的平安性，非能動的平安性和后備反響性的反響堆體系被稱為固有平安堆。先進核反響堆有:池式快堆IFR，模塊式高溫氣冷堆MHTGR，過程固有最終平安反響堆PIUS。.反響堆平安設(shè)備有特定的

3、平安功能. 事故工況下投入的系統(tǒng)或安裝第一道屏障：反響堆緊急停堆系統(tǒng)第二道屏障：穩(wěn)壓器平安閥第三道屏障：那么有以下系統(tǒng)或安裝動作：平安殼自動隔離；平安殼噴淋系統(tǒng)， 用于降低平安殼內(nèi)壓和減少放射性碘；.氫氣復(fù)合安裝，消除失水事故情況下產(chǎn)生的氫氣，防止能夠出現(xiàn)的氫爆；砂堆過濾器，防止平安殼超壓；平安殼內(nèi)廢液及廢氣的外走漏分別由碘過濾器及核島排氣及疏水系統(tǒng)搜集后重新送回平安殼。.核電站以能夠性極小的、假象的最嚴重事故作為平安設(shè)計的根據(jù)，這種最嚴重事故是指一回路大破口時的冷卻劑喪失LOCA事故。一旦一回路管道大破裂，冷卻劑就會噴流而出，呵斥反響堆失水。假設(shè)堆芯失去冷卻而燒毀，那么大量放射性物質(zhì)就能夠釋

4、放到平安殼內(nèi)。.2 專設(shè)平安設(shè)備專設(shè)平安設(shè)備本身是指：平安注射系統(tǒng)RIS平安殼平安殼噴淋系統(tǒng)EAS平安殼隔離系統(tǒng)EIE平安殼消氫系統(tǒng)輔助給水系統(tǒng)ASG.有些系統(tǒng)雖不是專設(shè)平安設(shè)備，但協(xié)助完成專設(shè)平安設(shè)備功能，或為保證專設(shè)平安設(shè)備的運行提供必要的條件：通風，為專設(shè)平安設(shè)備的良好運轉(zhuǎn)提供必要的條件，使事故工況下的放射性后果限制在可接受的范圍，堅持控制室在事故工況下的可居留性。供應(yīng)冷卻水，排出由專設(shè)平安設(shè)備排出的熱量。給能動部件提供動力源，包括電源和緊縮空氣。.2.1 專設(shè)平安設(shè)備的功能防止放射性物質(zhì)分散，堅持環(huán)境，維護公眾和核電廠任務(wù)人員的平安。在電站出現(xiàn)三、四類事故時，保證反響堆余熱的排出，并盡

5、能夠地限制包容裂變產(chǎn)物的設(shè)備與系統(tǒng)的損壞。.詳細說是：發(fā)生失水事故時，向堆芯注入含硼水；阻止放射性物質(zhì)向大氣釋放；阻止平安殼中氫濃集；向蒸汽發(fā)生器事故供水。.2.2 專設(shè)平安設(shè)備設(shè)計原那么設(shè)計原那么設(shè)備高度可靠；系統(tǒng)具有多重性；系統(tǒng)相互獨立；系統(tǒng)定期檢驗；具備可靠電源；具有足夠的水源。.按NRC規(guī)定，系統(tǒng)按設(shè)計基準事故確定的冷卻性能須滿足：燃料包殼最高溫度堅持低于1204；最大包殼氧化程度不超越包殼總厚度的17%，最大產(chǎn)氫量不超越包殼水化學反響產(chǎn)氫量的1%；平安殼內(nèi)壓力堅持在設(shè)計壓力以下；可允許失去正常電源。.2.3 平安注入系統(tǒng)RIS應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)主要功能：一回路小破口失水事故或二回路蒸汽

6、管道破裂呵斥一回路平均溫度降低而引起冷卻劑收縮時，RIS用來向一回路補水，以重新建立穩(wěn)壓器水位；在一回路大破口失水事故時，RIS向堆芯注水，以重新淹沒并冷卻堆芯，限制燃料元件溫度的上升；.在二回路蒸汽管道破裂時，向一回路注入高濃度硼酸溶液，以補償由于一回路冷卻劑延續(xù)過冷而引起的正反響性，防止堆芯重返臨界。在蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂事故，反響堆冷卻劑從蒸汽發(fā)生器一次側(cè)走漏到二次側(cè)，直到一次側(cè)的壓力與二次側(cè)壓力平衡。在這種事故，平安注射系統(tǒng)補償因走漏呵斥的冷卻劑量的減少。.平安注入系統(tǒng)通常分三個子系統(tǒng)：高壓平安注入系統(tǒng)、蓄壓箱注入系統(tǒng)和低壓平安注入系統(tǒng)。安注過程包括：直接注入階段，再循環(huán)注入階段。當換

7、料水箱水位到達低3信號且安注信號依然存在時，開場再循環(huán)注入。低壓安注泵從平安殼地坑吸水。.當 P119bar時，高壓安注系統(tǒng)投入當P 42.5bar時，中壓安注系統(tǒng)自動投入當P10bar時，低壓安注系統(tǒng)投入102030時間 s一回路壓力 bar)150100500一回路破口后的壓力變化.高、低壓安注表示中壓安注表示LOCA時的安注過程.高低壓安注系統(tǒng)流程圖.高壓平安注入系統(tǒng)一回路小的走漏或發(fā)生主蒸汽管道破裂事故引起一回路溫度和壓力下降到一定值時，高壓平安注入系統(tǒng)投入，從換料水箱經(jīng)過硼注入箱向一回路注入含硼水。高壓平安注入系統(tǒng)由換料水箱、三臺高壓安注泵、濃硼酸再循環(huán)回路包括硼注入箱、硼注入箱再循

8、環(huán)泵和緩沖箱和通往一回路的注入管線及相關(guān)閥門的管道組成。.高壓平安注入系統(tǒng)由兩個系列A和B組成。每個系列提供百分之百的應(yīng)急冷卻水。高壓安注系統(tǒng)的任務(wù)分為直接注入和再循環(huán)注入階。.中壓安注系統(tǒng)流程圖.中壓安注系統(tǒng)蓄壓箱注入系統(tǒng)蓄壓箱注入系統(tǒng)由平安殼內(nèi)的三個蓄壓箱及其與一回路冷管段相連的管道和閥門組成。是一個非能動系統(tǒng)。不用安注信號啟動任何電氣設(shè)備。在失水事故情況下，一旦一回路系統(tǒng)的壓力低于蓄壓箱的注入壓力時，蓄壓箱內(nèi)氮氣壓力使逆止閥翻開，蓄壓箱內(nèi)的含硼水迅速注入堆芯，每個蓄壓箱的水量可淹沒半個堆芯。.在發(fā)生大破口失水事故時，一回路壓力大幅度下降，應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)的三個子系統(tǒng)將全部投入。啟動高壓安

9、注泵和低壓安注泵有時間延遲，且流量也受限制，蓄壓箱注入系統(tǒng)可靠、迅速地向堆芯注入大量含硼水，保證堆芯得到及時冷卻。.中壓安注箱.低壓安注系統(tǒng)低壓安注系統(tǒng)包括兩個獨立的系列。每個系列由一臺低壓安注泵、通往換料水箱和平安殼地坑的吸水管道和一回路冷、熱管段的注入管道和閥門組成。低壓安注泵在直接注入階段從換料水箱吸水，再循環(huán)注入階段從平安殼地坑吸水，排出的水送到高壓安注泵入口，或當泵出口壓力高于一回路壓力時直接注入一回路。.平安注入系統(tǒng)的主要參數(shù).安注啟動信號高壓和低壓安注系統(tǒng)的觸發(fā)信號由反響堆維護系統(tǒng)給出。假設(shè)自動控制電路缺點，可由控制室手動啟動。中壓安注系統(tǒng)不需求外電源或啟動信號就能快速呼應(yīng)。當反

10、響堆冷卻劑壓力低于安注箱的壓力時就開場向一回路系統(tǒng)的冷段注水，保證快速冷卻堆芯。.安注信號可由下面任一信號觸發(fā)：穩(wěn)壓器壓力低11.9MPa；兩臺蒸汽發(fā)生器蒸汽流量高且蒸汽管道壓力低低達3.55MPa；兩臺蒸汽發(fā)生器蒸汽流量高且冷卻劑平均溫度低到284 ；蒸汽管道間主蒸汽壓差高P=0.7MPa；平安殼內(nèi)壓力高0.14MPa；手動啟動。.啟動信號觸發(fā)后的維護動作安注信號除立刻啟動RIS系統(tǒng)執(zhí)行安注過程外，還實施以下維護動作，包括：反響堆緊急停堆實踐上應(yīng)已停堆，這里是為了確認，汽輪機脫扣；啟動應(yīng)急柴油發(fā)電機；隔離主給水系統(tǒng)ARE，并停運主給水泵；啟動電動輔助給水泵；.啟動設(shè)備冷卻水泵RRI和重要廠用

11、水泵SEC；啟動上充泵房應(yīng)急通風系統(tǒng)DVH；啟動平安殼換氣通風系統(tǒng)EBA，并將核燃料廠房通風系統(tǒng)DVK切換到碘過濾器；將平安殼環(huán)廊房間通風系統(tǒng)DVW切換到碘過濾器；觸發(fā)平安殼隔離階段A。.安注系統(tǒng)綜述關(guān)于硼注入罐，早期高壓安注系統(tǒng)設(shè)有硼注入罐，硼注入罐內(nèi)盛放約3.4m3的2100010-6的含硼水。安注信號發(fā)生后，將濃硼酸水注入堆芯，目的是補償因溫度下降而引入的正反響性。如今分析闡明，靠換料水箱的硼濃度就可防止重返臨界，NRC已同意取消這個系統(tǒng)。我國秦山核電廠就沒有采用濃硼酸注入系統(tǒng)。.系統(tǒng)間的設(shè)備兼容，兼容會減少設(shè)備，簡化設(shè)計，降低投資，但帶來了運轉(zhuǎn)中運轉(zhuǎn)方式切換的問題，會添加系統(tǒng)的失效率。

12、因此，有將平安相關(guān)系統(tǒng)與普通系統(tǒng)分開的趨勢。我國秦山核電廠那么將化容系統(tǒng)上充泵在事故時作安注運用，同時還專設(shè)了兩臺高壓安注泵。大亞灣核電廠的余熱去除系統(tǒng)只起余熱排出作用，與低壓安注分開了。.“N2準那么，KWU提出安注系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)置采用“N2準那么，N為必需運轉(zhuǎn)的設(shè)備臺數(shù)，1為備用，1為檢修。.2.4 平安殼系統(tǒng)平安殼是包容反響堆冷卻劑系統(tǒng)的氣密承壓構(gòu)筑物。.主要功能：在發(fā)生失水事故和主蒸汽管道破裂事故時接受內(nèi)壓，包容放射出的汽水混合物，防止或減少放射性物質(zhì)向環(huán)境的釋放，作為放射性物質(zhì)與環(huán)境之間的第三道屏障。對反響堆冷卻劑系統(tǒng)的放射性輻射提供生物屏蔽，并限制污染氣體的走漏。對外部事件如飛機撞擊

13、、龍卷風進展防護。.平安殼有多種方式，主要有：1帶密封鋼襯的預(yù)應(yīng)力混凝土平安殼，2雙層平安殼，3負壓平安殼。從幾何外形上有圓柱形的和球形的。.預(yù)應(yīng)力混凝土平安殼大亞灣核電站所采用的是帶密封鋼襯里的單層預(yù)應(yīng)力混凝土平安殼。底部用鋼筋混凝土底板封鎖，頂部用準球形的預(yù)應(yīng)力混凝土穹頂封鎖，其內(nèi)外表由一層6mm厚，由焊接鋼板組件制成的金屬襯里覆蓋。平安殼尺寸取決于堆功率，由滿足能量釋放所需的凈自在容積決議的，最小內(nèi)部高度通常由設(shè)備裝卸的空間決議。.大亞灣平安殼整體尺寸如下：筒體混凝土壁厚0.9m，襯里內(nèi)徑37m，高為56.68m。內(nèi)部有效空間約49000m3。平安殼的設(shè)計絕對壓力為0.52MPa，設(shè)計溫

14、度為145，允許每24小時的質(zhì)量走漏量為0.1%。.雙層平安殼德國采用的雙層球形平安殼設(shè)計，內(nèi)層為承壓的球形鋼殼，外層為半球形混凝土殼。田灣與EPR是雙層平安殼。在雙層平安殼中設(shè)置了空氣再循環(huán)系統(tǒng)，它由排風機、冷卻器、除濕器、高效率粒子過濾器和碘過濾器組成。任務(wù)時，能使環(huán)形空間堅持負壓，起到雙層包容的作用。同時也使環(huán)形空間內(nèi)的氣體經(jīng)過碘過濾器進展再循環(huán)，降低平安殼泄出氣體中放射性物質(zhì)濃度，使放射性對電廠周圍的影響降低到最低限制。.EPR堆芯熔融物搜集系統(tǒng)捕集器.AP1000的平安殼平安殼由4個環(huán)段和上下封頭組成。直徑為39.6m，圓柱段是7.77m。壁厚4.44cm，設(shè)計壓力4.07bar。環(huán)

15、段和容器封頭用鋼板構(gòu)成，事先在工廠加工成型，在現(xiàn)場安裝。最大環(huán)段包括支撐重658t，2個封頭每個重500t。.2.5 平安殼噴淋系統(tǒng)EAS主要功能：從平安殼頂部空間噴灑冷卻水，為平安殼氣空間降溫降壓，限制事故后平安殼內(nèi)的峰值壓力，保證平安殼完好性。在再循環(huán)安注方式下，平安殼地坑的水需冷卻時，由平安殼噴淋系統(tǒng)的熱交換器冷卻后再注入堆芯，平安殼噴淋系統(tǒng)是在設(shè)計基準事故下可以排除平安殼內(nèi)熱量的獨一系統(tǒng)。.在反響堆處在冷停堆工況時，如反響堆大廳內(nèi)發(fā)生大面積火災(zāi)，平安殼噴淋系統(tǒng)可用作火災(zāi)消防。一回路發(fā)生失水事故時，為了減少放射性物質(zhì)外泄，在噴淋液中添加定量的NaOH，用以除去平安殼大氣中的放射性碘。.平

16、安殼噴淋系統(tǒng).系統(tǒng)設(shè)計準那么在發(fā)生失水事故時，40秒內(nèi)噴淋泵能投入運轉(zhuǎn)每臺泵流量為450m3/h。本系統(tǒng)按核平安二級設(shè)計除了NaOH添加回路為核3級外。一切系統(tǒng)和設(shè)備均按抗震SSE設(shè)計。本系統(tǒng)能接受各種事故工況，包括平安停堆時地震，而不喪失其排熱功能。.平安殼噴淋系統(tǒng)的設(shè)計能使平安殼內(nèi)的溫度和壓力變化滿足平安殼瞬態(tài)的要求。在外電源缺點同時發(fā)生單個柴油機缺點情況下，本系統(tǒng)即使在這樣的單一缺點條件下仍能堅持其噴淋的功能。在核電站正常運轉(zhuǎn)時，系統(tǒng)主要的設(shè)備對于定期檢查來說均是可接近的。本系統(tǒng)采用各種措施，以使系統(tǒng)的一切設(shè)備能完成其代表性實驗。.設(shè)備設(shè)計準那么(1)NaOH添加 將NaOH溶液參與到硼

17、水中，用來添加PH值。以堅持平安殼內(nèi)碘的吸收，并使換料水箱水的酸性所引起的金屬腐蝕減到最小。這樣能使噴淋時所產(chǎn)生的氫氣堅持在低于可允許值內(nèi)。.(2)平安殼隔離 設(shè)計平安殼貫穿應(yīng)符合：ANSI/ANS56.2平安殼隔離準那么，由于系統(tǒng)是直接同平安殼大氣相通，根據(jù)平安殼密封隔離的要求，它在貫穿平安殼的兩側(cè)均設(shè)置有隔離閥。.(3)放射性釋放 本系統(tǒng)的設(shè)計能使釋放到環(huán)境中的放射性減到最小。(4)泵的凈正吸入壓頭 本系統(tǒng)的噴淋泵設(shè)計成，即使泵的凈正吸入壓頭相當于液體已到達失水事故后的最高溫度時，仍能使泵運轉(zhuǎn)。.(5)熱交換器 平安殼噴淋熱交換器即余熱排出熱交換器的排熱才干，在失水事故后能為平安殼提供足夠

18、的冷卻，并限制其壓力瞬態(tài)不超越可接受的值。(6)平安殼再循環(huán)地坑.平安殼噴淋系統(tǒng)的組成系統(tǒng)由容量一樣的兩個系列組成，每個系列都能單獨滿足系統(tǒng)要求。每一系列由一臺噴淋泵，一臺熱交換器、一臺放射器、噴淋管線和閥門組成。換料水箱和氫氧化鈉循環(huán)系統(tǒng)是共用的。.四條環(huán)形噴淋管每個系列兩條以平安殼中心線為中心固定在平安殼頂部，合計506只噴頭，噴出水滴平均直徑0.27mm，噴頭的定位和配置保證每一系列噴灑的冷卻水能復(fù)蓋平安殼整個空間。放射器與噴淋泵并聯(lián)，靠噴淋泵的回流經(jīng)過放射器時，將氫氧化鈉吸入并與噴淋水混合后送入噴淋泵入口，含有氫氧化鈉的噴淋液經(jīng)泵升壓后噴出。.氫氧化鈉添加回路氫氧化鈉添加回路由一個化學

19、添加罐、一臺化學添加劑循環(huán)泵和兩臺位于噴淋泵旁路管線上的放射器及相應(yīng)的閥門管道組成?；瘜W添加罐內(nèi)裝有30%分量濃度的氫氧化鈉。.噴淋液的pH值維持在9.910.5之間，低限是為了保證除碘效果，高限是思索到噴淋液與其所接觸資料的化學相容性。注入氫氧化鈉可以提高pH值。為了防止空氣進入化學添加罐生成碳酸鈉堵塞噴頭，化學添加罐用氮氣覆蓋。.原理如下： 2NaOH+I2= NaI+NaIO+H2ONaI和NaIO都溶于水，因此，參與NaOH可使游離的單質(zhì)放射性碘溶于水，從而限制碘的釋放。.EAS熱交換器和堿罐.平安殼噴淋系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)電廠正常運轉(zhuǎn)時，EAS處于備用形狀，氫氧化鈉再循環(huán)回路的循環(huán)泵，每八小時

20、運轉(zhuǎn)20分鐘，以保證箱內(nèi)溶液均勻。啟動信號 平安殼內(nèi)四個壓力丈量元件中兩個到達0.24MPa時，EAS自動啟動。EAS也可在控制室手動啟動。系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)分為兩個階段：直接噴淋再循環(huán)噴淋.直接噴淋 出現(xiàn)噴淋信號時，兩臺噴淋泵自動啟動，并自動翻開通往換料水箱的隔離閥及平安殼噴淋熱交換器的設(shè)備冷卻水供水閥。噴淋系統(tǒng)啟動后延遲5分鐘注入氫氧化鈉，5分鐘的延遲供操作員思索能否需求添加氫氧化鈉，支配員可以封鎖氫氧化鈉添加管線上的隔離閥以防止氫氧化鈉誤參與。.再循環(huán)噴淋 噴淋水和從一回路走漏到平安殼內(nèi)的水被搜集在平安殼地坑中，當換料水箱內(nèi)的水位到達低32.1m且安噴信號仍存在時，自動從直接噴淋過渡到再循環(huán)噴淋

21、，噴淋泵從平安殼地坑汲水，經(jīng)熱交換器冷卻后噴入平安殼空間。.2.6 平安殼隔離系統(tǒng)(EIE) 平安殼隔離系統(tǒng)在反響堆失水事故發(fā)生后，為平安殼提供隔離手段，維護平安殼密封的完好性、阻止放射性裂變產(chǎn)物向平安殼外釋放。.平安殼隔離系統(tǒng)具有以下平安功能：在電站發(fā)生設(shè)計基準事故時，及時有效地隔離與反響堆平安無關(guān)的一切貫穿平安殼的工藝系統(tǒng)。允許在事故工況下實施平安功能的系統(tǒng)的流體在正?；驊?yīng)急情況下均能經(jīng)過平安殼邊境。作為平安殼隔離屏障的一切隔離閥具有密閉、實驗、檢查和維修的才干。.2.6.1 平安殼隔離系統(tǒng)設(shè)計平安殼隔離閥及其所屬管道假設(shè)構(gòu)成反響堆冷卻劑壓力邊境的一部分，那么應(yīng)按核平安一級設(shè)計，其他至少按

22、核平安二級設(shè)計。一切平安殼隔離設(shè)備均按抗震SSE設(shè)計。平安隔離設(shè)備的設(shè)計應(yīng)能接受失水事故后平安殼內(nèi)最高溫度和壓力。.貫穿平安殼一切貫穿件、隔離閥的綜合走漏率應(yīng)低于每天0.06%平安殼容積。平安殼內(nèi)側(cè)一切隔離設(shè)備的累積輻射劑量不應(yīng)超越2105Gy。平安殼內(nèi)外側(cè)的電動隔離閥應(yīng)有來自不同母線供電的應(yīng)急電源。.在平安殼內(nèi)的隔離閥要求能接受平安殼內(nèi)失水事故呵斥的最高溫度和最高壓力，或者平安殼構(gòu)造完好性實驗時的壓力和各種設(shè)計條件的合理組合。根據(jù)工藝系統(tǒng)的要求，隔離閥的方式有閘閥、截止閥、隔膜閥、波紋管閥、止回閥(僅用于平安殼內(nèi)輸入管線上)和卸壓閥。.接受平安殼隔離信號的動力操作隔離閥自動操作將是優(yōu)先，而其

23、次才思索在主控室遠間隔手動操作。遠間隔手動操作方式不能超越自動隔離訊號。對有能夠使放射性介質(zhì)排放到環(huán)境中去的開式管路，其隔離閥的封鎖時間應(yīng)小于5秒，對閉式管路，其隔離閥的封鎖時間應(yīng)小于60秒。.貫穿件設(shè)計一切穿過平安殼的貫穿件能滿足與平安殼構(gòu)造一樣的設(shè)計要求，并能接受管道位移所產(chǎn)生的作用力、放射力和管道甩動引起的事故載荷。貫穿件還應(yīng)根據(jù)其所貫穿的工藝管道的特性，滿足充任走漏屏障，管道錨固，隔熱及密封實驗的才干。.2.6.2 主要設(shè)備1. 貫穿件工藝管道在穿過平安殼處設(shè)有密封貫穿件，將工藝管道封鎖在套管內(nèi)。該套管預(yù)埋在平安殼混凝土墻內(nèi)，并與平安殼襯里鋼板相焊接，平安殼內(nèi)側(cè)的封頭與工藝管道焊接，以

24、防止放射性氣體外漏。.按工藝管道內(nèi)介質(zhì)的溫度和管徑大小。貫穿件構(gòu)造有五種方式。(1) 隔熱套管貫穿件該型式適用于介質(zhì)溫度大于200的工藝管道。如主蒸汽、主給水管道。工藝管與套管之間設(shè)置保溫層，也可設(shè)置盤管冷卻水套。.(2) 熱貫穿件該型式適用于介質(zhì)溫度100200的工藝管道。工藝管道與套管之間設(shè)置保溫層。(3) 普通冷貫穿件該型式適用于介質(zhì)溫度小于100的工藝管道。工藝管道與套管之間不設(shè)保溫層。.(4) 多管貫穿件該型式適用于小管徑的工藝管道，如取樣管。貫穿管數(shù)可為27根。(5) 帶波紋管貫穿件該型式適用于距貫穿平安殼壁處固定點位置很近的地方又設(shè)置的固定點，且無補償手段工藝管道。如再循環(huán)地坑管

25、。.2. 隔離閥貫穿平安殼的工藝管道通常需在平安殼內(nèi)、外兩側(cè)各設(shè)置一只隔離閥，構(gòu)成雙重隔離屏障。這樣提高了隔離系統(tǒng)的密封性能。.3. 地坑隔離閥維護箱安注系統(tǒng)兩根再循環(huán)包容在套管和密封箱內(nèi)，即地坑隔離閥維護箱內(nèi)，此箱及套管分別與地坑 管的貫穿件相焊接，以防止再循環(huán)地坑管斷裂時，地坑水的大量流失。.2.6.3 運轉(zhuǎn)方式在核電站正常運轉(zhuǎn)期間，平安殼隔離系統(tǒng)處于備用形狀。平安殼隔離閥的開關(guān)位置取決于各工藝系統(tǒng)的要求。普通來說，維持電站正常運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)其隔離閥堅持開啟形狀；延續(xù)投入運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)其隔離閥堅持封鎖形狀。.在核電站發(fā)生設(shè)計基準事故后，平安殼隔離功能由平安殼隔離信號啟動實施。平安殼隔離閥的開關(guān)位置

26、取決于事故后各工藝系統(tǒng)的要求。接受平安殼隔離信號的平安殼隔離閥伴隨安注信號和噴淋信號進展第一階段和第二階段隔離。.平安殼隔離信號伴隨安注動作自動發(fā)出時,平安殼隔離系統(tǒng)進展第一階段隔離。一切貫穿平安殼但與反響堆平安無關(guān)的工藝系統(tǒng)隔離閥迅速封鎖。能觸發(fā)第一階段隔離信號(即安注信號)的有：平安殼內(nèi)高壓力；主蒸汽管道低壓；穩(wěn)壓器低壓；手動操作。.平安殼隔離信號伴隨噴淋動作自動發(fā)出時，平安殼隔離系統(tǒng)進展第二階段隔離。一切不屬于專設(shè)平安設(shè)備，但在第一階段隔離時不得不運轉(zhuǎn)的一切工藝管道隔離閥迅速封鎖。能觸發(fā)第二階段隔離信號(即平安殼噴淋信號)的有：平安殼內(nèi)高高壓；手動操作。.專設(shè)平安設(shè)備的平安殼隔離閥在事故

27、發(fā)生后因系統(tǒng)需求執(zhí)行平安功能，其閥位可以處于開啟形狀。當平安功能執(zhí)行終了后由操作員在主控室遠間隔手動封鎖該系統(tǒng)的平安殼隔離閥。.2.7 可燃氣體控制系統(tǒng)可燃氣體控制系統(tǒng)用來監(jiān)測、控制平安殼氣空間的氫氣體積分數(shù)，防止失水事故后平安殼內(nèi)氫氣積累到超越熄滅或爆炸限值程度。 .在核電站失水事故發(fā)生后，以下幾種反響能產(chǎn)生氣態(tài)的氫氣。高溫時，燃料包殼金屬鋯和反響堆冷卻劑之間發(fā)生鋯水反響產(chǎn)生自在氫氣。 Zr+2H2O=ZrO2+2H2事故后，應(yīng)急冷卻液的輻照分解。 2H2O=2H2+O2水溶液與鋁鋅等金屬反響如： 6H2O+2AL=2ALOH3+3H2.由反響堆冷卻劑系統(tǒng)之內(nèi)流失到平安殼內(nèi)的冷卻劑由于壓力的

28、降低而釋放出其溶解的氫氣。上述幾種反響產(chǎn)生的氫氣，均聚集在平安殼內(nèi)。一旦平安殼大氣的含氫氣的體積濃度超越4%，有能夠產(chǎn)生氫氧結(jié)合而發(fā)生爆炸。這種爆炸將會破壞堆本體構(gòu)造，平安殼及其中的設(shè)備和管道。.平安殼消氫系統(tǒng)的作用是，一旦核電站發(fā)生失水事故時，監(jiān)測平安殼大氣的氫濃度，并消除氫氣，使平安殼大氣的氫濃度堅持在較低的數(shù)值4%,防止氫氧混合著火或爆炸保證平安殼構(gòu)造的完好性。.2.7.1 設(shè)備設(shè)計本系統(tǒng)的功能是在核電站發(fā)生失水事故后丈量平安殼大氣的氫濃度并利用氫氧復(fù)合的原理去除平安殼大氣中的氫氣，使其氫濃度低于4.0%(體積濃度)。本系統(tǒng)由兩個獨立回路組成，每個回路包括一臺空氣洗滌器、一臺風機、一臺消

29、氫器、一臺測氫儀以及相應(yīng)的管道儀表?；芈返牧髁繛?50m3/h。.本系統(tǒng)分別從平安殼四個不同高度及能夠積聚氫氣的房間吸入平安殼大氣。其中一個吸入口在平安殼穹頂中央，其它三個在側(cè)壁上。吸入的大氣經(jīng)進風管穿過平安殼進入輔助廠房消氫設(shè)備室。.在消氫設(shè)備室內(nèi)，首先由空氣洗滌器去除可溶性放射性微塵以及懸浮在大氣中的氫氧化鈉和硼酸等雜質(zhì)。 再由風機把從洗滌器出來的氣體加壓送至消氫器。在消氫器內(nèi)，平安殼大氣首先被電加熱器加熱到320。然后進入催化床，在重金屬鈀催化劑的作用下進展氫氧合成水的反響： 2H2+O22H2O.這是個放熱反響，反響生成的水蒸汽溫度高達400-500。這種高溫氣體由空氣冷卻器冷卻到小于

30、50，再送回平安殼，從而到達消氫的目的。在每個系統(tǒng)的進風管和回風管上分別引一根小管接氫氣分析器，進展?jié)舛确治?，以此監(jiān)視消氫效率。從分析器出來的氣體送回鼓風機入口。.2.7.2 主要設(shè)備1. 空氣洗滌器空氣洗滌器為逆流填料塔。填料采用不銹鋼鮑爾環(huán)(無規(guī)那么堆放)，填料高度700mm。用于去除懸浮于抽取的平安殼大氣中的氫氧化鈉、硼酸以及放射性碘等雜質(zhì)，采用硼回系統(tǒng)來的反響堆補水為洗滌水，并排放到廢液系統(tǒng)。洗滌效率為：NaOH90%，H3BO390%，I270%。.2. 風機風機用于對平安殼大氣進展增壓，本系統(tǒng)采用羅茨風機，為核電站公用，具有良好的密封性能，流量150m3/h，風壓1.96Kpa，電

31、動機功率 2.2kw。.3. 消氫器消氫器為立式組合式反響器，由空氣加熱器、催化劑床及空氣冷卻器三部分組成?？諝饧訜崞鳛殡姛崾郊訜崞鳎姽β蕿?1千瓦。催化劑為核電站公用的消氫催化劑，能有效地抵抗失水事故后存在于平安殼大氣中的各種有害雜質(zhì)的干擾。.其主要組分為以金屬鈀為活化劑、氧化鋁為載體的球狀催化劑。消氫器的催化劑裝量約為11公斤?？諝饫鋮s器為水冷列管式熱交換器，具有足夠的傳熱面積，使反響后的平安殼大氣冷卻到50。冷卻水由電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)提供。機組消氫效率95%(消氫器進口氣體的氫體積濃度為2%)。.4. 平安殼隔離閥每個回路設(shè)7只平安殼隔離閥，其中5只安裝在平安殼內(nèi)，為電動波紋管截止閥，

32、能接受失水事故后平安殼內(nèi)環(huán)境的溫度、壓力條件，另外兩只安裝于平安殼外，為電動隔膜閥，這些閥門在電站正常運轉(zhuǎn)時處于封鎖形狀，本系統(tǒng)需投入運轉(zhuǎn)時可在主控室手動開啟。.2.7.3 設(shè)備運轉(zhuǎn)本系統(tǒng)在電站啟動，正常運轉(zhuǎn)和停堆時均不投入運轉(zhuǎn)。只在失水事故發(fā)生后才投入運轉(zhuǎn)。1. 在假定的失水事故后平安殼大氣的特性：在幾秒鐘后到達峰值壓力和溫度，大約30分鐘，大氣溫度降到約95。大約一天后，其數(shù)值約為70，平安殼大氣中含高放射性物質(zhì)。這些放射性物質(zhì)由于失水事故被釋放到平安殼內(nèi)。.2. 系統(tǒng)投入運轉(zhuǎn)的條件(1)取樣測氫運轉(zhuǎn)在事故后30分鐘啟動風機，利用消氫器的旁路系統(tǒng)及測氫儀，丈量平安殼大氣的氫濃度。 (2)消

33、氫運轉(zhuǎn)視取樣分析的結(jié)果而定，普通在事故后24小時以后氫濃度在1.53%時，投入消氫運轉(zhuǎn)，用以降低平安殼大氣的氫濃度，系統(tǒng)設(shè)備能在失水事故條件下延續(xù)運轉(zhuǎn)500小時以上。.2.8 平安殼疏排水系統(tǒng) 平安殼疏排水系統(tǒng)搜集反響堆廠房內(nèi)一切的液體廢物：正常運轉(zhuǎn)；換料或維修的停堆以及隨后的啟堆；設(shè)備檢修前的疏水；事故走漏。本系統(tǒng)將氣體和液體廢物保送至設(shè)在核輔助廠房內(nèi)的廢氣系統(tǒng)、廢液系統(tǒng)和硼回系統(tǒng)。.全殼疏排水系統(tǒng)與反響堆運轉(zhuǎn)的平安無關(guān)，但本系統(tǒng)用于搜集放射性廢物，所以它在堅持環(huán)境平安方面起著一部分作用。正常運轉(zhuǎn)期間，疏排水系統(tǒng)搜集平安殼內(nèi)有關(guān)設(shè)備和閥門的密封引漏水。引漏水排至硼回混床，或者硼回暫存箱。.當

34、主系統(tǒng)壓力在16.1Mpa以上，穩(wěn)壓器的卸壓閥或和平安閥門卸壓閥箱排放蒸汽使卸壓箱溫度升高，卸壓箱內(nèi)的熱水將經(jīng)過疏排水系統(tǒng)循環(huán)冷卻。在一定時間內(nèi)，將卸壓箱內(nèi)熱水冷卻到平安殼內(nèi)的環(huán)境溫度。.停堆檢修期間，疏排水系統(tǒng)將對平安殼內(nèi)要進展檢修，在役檢查的設(shè)備進展排水。主管道的低位疏水，所要檢修的設(shè)備去污液，沖洗水的排放都由本系統(tǒng)承當。設(shè)備和管道疏水送回硼回混床或者硼回暫存箱，去污液和沖洗水送廢液系統(tǒng)T2水池。疏排水系統(tǒng)將平安殼污水坑和堆腔坑內(nèi)的廢液送輔助廠房廢液系統(tǒng)處置或排放。.2.8.1 系統(tǒng)的疏水來源主要疏水種類清潔疏水：化學物質(zhì)含量低的高放射性廢液；工藝疏水：化學物質(zhì)含量高的放射性廢液；地面疏水：化學物質(zhì)含量較雜的低放射性廢液放射性程度低于排放規(guī)范。.2.8.2 系統(tǒng)流程反響堆正常運轉(zhuǎn)期間，有些疏水搜集在疏排水箱。當疏排水箱液位到達800mm時，自動開啟一臺疏水泵和排放管上的出口閥，此時，假設(shè)箱內(nèi)疏水溫度又大于45，那么疏水由疏水泵吸入送往疏水冷卻器冷卻后，再排放至硼回系統(tǒng)，假設(shè)箱內(nèi)疏水小于45，可翻開疏水冷卻器進口旁通閥，疏水可直接送到硼回系統(tǒng)。.2.8.3 主要設(shè)備1. 疏排水箱疏排水箱型式為臥式園柱體橢園封頭。任務(wù)介質(zhì)為放射性液體，屬非核級設(shè)備。任務(wù)溫度150，任務(wù)壓力0.02Mpa，容積5.5m3，資料