一種核電站嚴重事故培訓系統(tǒng)與培訓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電站培訓領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種核電站嚴重事故培訓系統(tǒng)與培訓方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全范圍模擬機是核電廠重要設(shè)備之一，現(xiàn)有的全范圍模擬機對于完整的從事件觸發(fā)到裂變產(chǎn)物環(huán)境釋放完整的嚴重事故進程和現(xiàn)象則無法模擬。MAAP程序(模塊化的事故分析程序)是集總參數(shù)類型的分析程序，該程序廣泛用于核電廠，但目前，MAAP模型的一回路輔助系統(tǒng)、二回路系統(tǒng)和專設(shè)安全設(shè)施的模型過于簡單，不能精確模擬嚴重事故情況下各系統(tǒng)工況的實時狀態(tài)，使教員和學員對于嚴重事故進程的把握不清，不能有效滿足培訓需求。對于MAAP模型，沒有直觀的展示或演示系統(tǒng)可以展示事故發(fā)展進程，對于主控室投入的緩解措施的效果也無法直觀展示，無法直接用于嚴重事故的培訓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的全范圍模擬機的模擬范圍過小及模擬過程精確度低的缺陷，提供一種核電站嚴重事故培訓系統(tǒng)與培訓方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種核電站嚴重事故培訓系統(tǒng)與培訓方法。
[0005]在本發(fā)明所述的核電站嚴重事故培訓系統(tǒng)中，包括主控室單元、教控臺單元和服務器;其中
[0006]所述服務器集成用于模擬嚴重事故的MAAP模型，與所述主控室單元、所述教控臺單元相連接，用于運行嚴重事故模型；
[0007]所述主控室單元，用于在所述服務器運行所述嚴重事故模型后，展示所述嚴重事故模型的狀態(tài)，供學員判斷是否進入嚴重事故狀態(tài)，根據(jù)所述嚴重事故狀態(tài)執(zhí)行事故緩解措施；
[0008]所述教控臺單元，用于供教員插入嚴重事故序列，以及觀察學員操作過程，并在特定狀態(tài)下對所述主控室單元提供支援。
[0009]優(yōu)選地，所述培訓系統(tǒng)還包括:
[0010]3D/2D單元，與所述服務器相連接，用于以3D和/或2D的方式展示所述嚴重事故的進程。
[0011]優(yōu)選地，所述3D/2D單元展示所述嚴重事故的進程包括堆芯各節(jié)塊狀態(tài)、一回路熱工水力、安全殼熱工水力以及氫氣分布、乏燃料恪化、場外劑量分布中的一種或多種。
[0012]優(yōu)選地，所述培訓系統(tǒng)還包括:
[0013]遠程停堆盤設(shè)備，用于在所述主控室單元處于不可用狀態(tài)時，供操縱員在其上進行應急操作；
[0014]技術(shù)支持中心，用于所述主控室單元處于事故工況時，令相關(guān)技術(shù)專家臨場，為所述主控室單元應急決策提供支持。
[0015]優(yōu)選地，所述主控室還包括一回路操縱員站、二回路操縱員站、值長站、安工站、大屏幕顯示系統(tǒng)、備用操作盤。
[0016]優(yōu)選地，所述服務器包括MAAP模型和全范圍模擬機模型；
[0017]所述MAAP模型的模擬范圍包括:堆芯、一回路冷卻劑系統(tǒng)、蒸汽管線(到蒸汽母管)、乏燃料池、燃料廠房、安全殼、放射性劑量中的一種或多種；
[0018]所述全范圍模擬機模型的模擬范圍包括:一回路輔助系統(tǒng)、二回路系統(tǒng)、專設(shè)安全設(shè)施中的一種或多種。
[0019]優(yōu)選地，所述MAAP模型包括RCS模型、安全殼模型、MAAP_D0SE模型。
[0020]在本發(fā)明所述的核電站嚴重事故培訓方法中，包括:
[0021 ]通過教控臺單元插入嚴重事故序列至集成MAAP模型的服務器；
[0022]通過所述服務器運行嚴重事故模型；
[0023]通過主控室單元判斷當前是否進入嚴重事故狀態(tài)，并在進入嚴重事故狀態(tài)時，根據(jù)所述嚴重事故狀態(tài)執(zhí)行事故緩解措施；
[0024]通過所述教控臺單元觀察學員操作過程，并供教員在特定狀態(tài)下對所述主控室單元提供支援。
[0025]優(yōu)選地，所述服務器包括MAAP模型和全范圍模擬機模型；
[0026]所述MAAP模型的模擬范圍包括:堆芯、一回路冷卻劑系統(tǒng)、蒸汽管線(到蒸汽母管)、乏燃料池、燃料廠房、安全殼、放射性劑量中的一種或多種；
[0027]所述全范圍模擬機模型的模擬范圍包括:一回路輔助系統(tǒng)、二回路系統(tǒng)、專設(shè)安全設(shè)施中的一種或多種。
[0028]優(yōu)選地，所述MAAP模型包括RCS模型、安全殼模型、MAAP_D0SE模型。
[0029]實施本發(fā)明的核電站嚴重事故培訓系統(tǒng)與培訓方法，具有以下有益效果:通過集成MAAP模型，擴展了模擬范圍，能夠完整模擬從事件觸發(fā)到裂變產(chǎn)物環(huán)境釋放完整的嚴重事故進程和現(xiàn)象，學員能夠執(zhí)行事故緩解措施。
【附圖說明】
[0030]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0031]圖1是本發(fā)明核電站嚴重事故培訓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是本發(fā)明核電站嚴重事故培訓系統(tǒng)的全范圍模擬機與MAAP的集成方案示意圖；
[0033]圖3是本發(fā)明核電站嚴重事故培訓方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0034]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處描述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0035]如圖1所示，在本發(fā)明的核電站嚴重事故培訓系統(tǒng)中，包括主控室單元101、教控臺單元102、服務器103、3D/2D單元104。其中:
[0036]該服務器103為嚴重事故模擬機服務器，是本發(fā)明的核電站嚴重事故培訓系統(tǒng)的核心，通過網(wǎng)絡把模擬機各其它功能塊連接在一起，運行嚴重事故模擬機主程序。該服務器103集成用于模擬嚴重事故的MAAP模型，與主控室單元101、教控臺單元102相連接，用于運行嚴重事故模型。該服務器103運行的嚴重事故模型包括MAAP模型和全范圍模擬機模型。其中MAAP模型的模擬范圍包括但不限于:堆芯、一回路冷卻劑系統(tǒng)、蒸汽管線(到蒸汽母管)、乏燃料池、燃料廠房、安全殼、放射性劑量;全范圍模擬機模型的模擬范圍包括但不限于:一回路輔助系統(tǒng)、二回路系統(tǒng)、專設(shè)安全設(shè)施。
[0037]MAAP模型耦合了熱工水力學計算以及裂變產(chǎn)物釋放和迀移計算的一體化程序，可以模擬嚴重事故的全部進程，從初始事件開始，既可以向安全、穩(wěn)定、可冷卻的反應堆狀態(tài)發(fā)展，也可以向安全殼結(jié)構(gòu)失效最終導致裂變產(chǎn)物向環(huán)境釋放的事故狀態(tài)發(fā)展。該程序廣泛用于核電廠特定的薄弱環(huán)節(jié)檢查(IPE)、嚴重事故管理導則(SAMG)制定和事故管理對策評估。其最新的程序版本能夠?qū)崿F(xiàn)堆芯、反應堆冷卻劑系統(tǒng)、安全殼響應的最佳估算分析(包括敏感性分析)。該程序經(jīng)過了獨立設(shè)計審查和美國核管會(NRC)的審查，長期作為美國核電廠嚴重事故管理(SAM)的主要評價分析工具，應用范圍包括安全分析、執(zhí)照申請、運行支持、事故管理決策制定等各個方面。
[0038]進一步的，該MAAP模型包括但不限于RCS模型、安全殼模型、MAAP_D0SE模型、乏燃料池、安全專設(shè)系統(tǒng)及相關(guān)二回路模型。
[0039]具體的，對于RCS模型，在MAAP程序中RCS流體包括蒸汽、水、熔融物、氫氣其它不可凝氣體;流道包括管道、波動管、貫穿管和釋放閥。程序?qū)γ總€控制容積獨立求解質(zhì)量守恒和能量守恒方程，這些方程是集總參數(shù)型、非線性、耦合的常微分方程組。
[0040]對于安全殼模型，用戶可以自己劃分安全殼節(jié)點，以每個隔間中水和氣的質(zhì)量和能量，程序計算出熱力學特