[发明专利]核电厂安全壳主动排放的决策评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电厂事故处理技术领域，具体地，涉及一种核电厂安全壳主动排放的决策评价方法。

背景技术

根据纵深防御、多道屏障的核电安全理念，安全壳是防止放射性裂变产物释放的最后一道屏障。国内很多压水堆核电厂为了缓解大型干式安全壳的裂变产物释放设置了安全壳过滤排放系统(Containment Filtration and Exhaust System，英文缩写CFES)，CFES可以有效过滤挥发性裂变产物和气溶胶，通常过滤效率达到99％以上，为了缓解安全壳泄漏导致的裂变产物释放，可以考虑主动的过滤排放。

核电厂堆芯损坏后发生严重事故，放射性裂变产物释放至安全壳内，为了缓解超压和氢气对安全壳完整性的威胁，在其它缓解策略无效的情况下，将实施安全壳主动卸压排放，需要计算分析安全壳压力整定值，为主动排放的决策提供技术支持。实施排放后，需要考虑在适当的条件下终止排放。“排放”指安全壳气体流出安全壳，即便电厂设置了回流设备，由于水蒸气在安全壳外冷凝，过滤回流仍然能起到卸压排放的效果。

除安全壳主动排放以外，电厂还存在其它的严重事故缓解对策，而且通常主动排放的对策优先级是最低的。例如，安全壳喷淋可以降低安全壳的压力，电厂首先考虑安全壳喷淋，安全壳喷淋能够有效实现降压时不会考虑主动排放。但是本发明中不考虑其它的缓解对策，只对安全壳主动排放进行分析。

目前电厂的严重事故管理中，在缓解裂变产物释放或进行主动安全壳排放卸压时，存在以下三个问题：

问题一，在核电厂的严重事故管理中，为缓解安全壳超压威胁需要进行主动安全壳排放卸压。目前国内对于排放卸压所参考的安全壳压力整定值存在争论，存在各种建议，通常是参考一个定值并适当考虑裕量，可参考的定值有：安全壳设计压力、打压试验压力、安全壳极限承载压力定值、5％失效概率时的安全壳承载压力。而且，有些电厂在严重事故管理导则中只给出了排放开启的压力，没有明确指出终止排放的条件，有些电厂简单对安全壳压力取值，如开启压力的一半或40％作为关闭整定值，缺乏严谨的评价方法。

问题二，目前在电厂的严重事故管理中，应用过滤排放系统进行安全壳主动排放的目的仅限于缓解超压和氢气对安全壳完整性的威胁。原因在于电厂严重事故管理导则(SAMG)的技术路线普遍参考了西屋业主集团的通用导则，而西屋电厂普遍没有CFES设计，在其通用导则中，仅考虑安全壳主动排放策略缓解超压和氢气的威胁，是没有过滤的主动排放。

问题三，严重事故下安全壳“正常”泄漏引发的裂变产物释放正在引起核电安全领域的关注，设计压力下的允许泄漏率为0.1～0.3％/天，而超过设计压力时假设十倍的正常泄漏，泄漏气体放射性水平较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种为核电厂严重事故下安全壳主动排放的决策的评价方法，为核电厂严重事故后的应急指挥提供决策依据，减少严重事故后的放射性污染。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

核电厂安全壳主动排放的决策评价方法，包括超压威胁缓解决策评价步骤，所述超压威胁缓解决策评价步骤包括：

(S11)计算主动排放的放射性剂量后果期望值M1；

(S12)假定当前存在超压风险，计算当前压力下不排放的放射性剂量后果期望值N0，N0＝P×L+(1-P)×Q，其中P为在当前压力下安全壳的失效概率，L为在超压风险下不进行主动排放安全壳失效后的放射性剂量后果，Q为在超压风险下不进行主动排放安全壳不失效的放射性剂量后果；

(S13)比较主动排放的放射性剂量后果期望值M1和当前压力下不排放的放射性剂量后果期望值N0，若M1<N0，立即请求执行安全壳主动排放；若M1>N0，则继续提前预测安全壳超压威胁，首先计算M1和不排放的放射性剂量后果期望值N1相等时的安全壳超压临界失效概率P1，P1满足M1＝N1＝P1×L+(1-P1)×Q；

(S14)根据安全壳承压失效概率曲线和安全壳超压临界失效概率P1确定超压风险下安全壳临界压力F1；

(S15)计算主动排放的安全壳压力推荐整定值F0，F0＝F1-F2，F2为压力裕量；

(S16)监测安全壳的压力，达到推荐整定值F0并持续上升时，请求执行安全壳主动排放。