本發(fā)明涉及核電廠事故處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于壓水堆核電廠乏燃料水池嚴(yán)重事故處理的方法。

背景技術(shù)：

乏燃料水池作為核電廠乏燃料的貯存設(shè)施，其會(huì)持續(xù)放出衰變熱，在特定情況下可能會(huì)發(fā)生燃料組件熔化等嚴(yán)重事故，因此乏燃料水池的安全性引起國(guó)內(nèi)外核電業(yè)界的廣泛關(guān)注，有必要對(duì)乏燃料水池的安全進(jìn)行分析，尤其是在于乏燃料水池發(fā)生嚴(yán)重事故，能夠?qū)Ψθ剂纤氐氖鹿侍幚硇纬梢幌盗刑幚頇C(jī)制。

目前，只存在堆芯發(fā)生事故處理的診斷流程圖和導(dǎo)則，但是在處理核電廠乏燃料水池發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，缺乏能快速依據(jù)乏燃料水池的特點(diǎn)和事故分析結(jié)果進(jìn)行事故緩解的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種適用于壓水堆核電廠乏燃料水池嚴(yán)重事故處理的方法，能夠在處理核電廠乏燃料水池發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，快速依據(jù)乏燃料水池的特點(diǎn)和事故分析結(jié)果進(jìn)行事故緩解。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種適用于壓水堆核電廠乏燃料水池嚴(yán)重事故處理的方法，所述方法包括：

a、獲取乏燃料水池的水位深度及所述乏燃料水池對(duì)應(yīng)的廠房放射性劑量率；

b、當(dāng)所述獲取到的乏燃料水池的水位深度小于預(yù)設(shè)的第一閾值或所述獲取到的乏燃料水池對(duì)應(yīng)的廠房放射性劑量率大于預(yù)設(shè)的第二閾值時(shí)，則乏燃料水池事故處理開(kāi)始，并執(zhí)行一次乏燃料水池事故處理程序；

c、待所述乏燃料水池事故處理程序執(zhí)行完成后，進(jìn)一步的檢測(cè)所述乏燃料水池的水位深度、水池溫度及廠房放射性劑量率；

d、判斷所述檢測(cè)到的乏燃料水池的水位深度、水池溫度及廠房放射性劑量率是否都滿足預(yù)定的條件；

e、如果是，則乏燃料水池事故處理終止；

f、如果否，則重新執(zhí)行一次所述乏燃料水池事故處理程序，返回步驟c。

其中，所述乏燃料水池事故處理程序包括依序執(zhí)行的注水程序、冷卻恢復(fù)程序和減少裂變產(chǎn)物釋放程序。

其中，所述注水程序的具體步驟包括：

當(dāng)檢測(cè)到所述乏燃料水池的水位深度小于預(yù)設(shè)的第三閾值時(shí)，則進(jìn)入SAG-1，執(zhí)行向所述乏燃料水池注水的操作；

當(dāng)檢測(cè)到所述乏燃料水池的水位深度大于所述預(yù)設(shè)的第三閾值時(shí)，則終止向所述乏燃料水池注水的操作。

其中，所述冷卻恢復(fù)程序的具體步驟包括：

當(dāng)檢測(cè)到所述乏燃料水池的水池溫度大于預(yù)設(shè)的第四閾值時(shí)，則進(jìn)入SAG-2，執(zhí)行恢復(fù)對(duì)所述乏燃料水池冷卻的操作；

當(dāng)檢測(cè)到所述乏燃料水池的水池溫度小于所述預(yù)設(shè)的第四閾值時(shí)，則終止對(duì)所述乏燃料水池冷卻的操作。

其中，所述減少裂變產(chǎn)物釋放程序的具體步驟包括：

當(dāng)檢測(cè)到所述乏燃料水池的廠房放射性劑量率大于預(yù)設(shè)的第五閾值時(shí)，則進(jìn)入SAG-3，執(zhí)行減少釋放所述乏燃料水池中裂變產(chǎn)物的操作，降低所述廠房放射性劑量率；

當(dāng)檢測(cè)到所述乏燃料水池的廠房放射性劑量率小于所述預(yù)設(shè)的第五閾值時(shí)，則終止減少釋放所述乏燃料水池中裂變產(chǎn)物的操作，確定所述廠房放射性劑量率正常。

其中，所述乏燃料水池事故處理程序可通過(guò)識(shí)別所述乏燃料水池對(duì)應(yīng)的廠房?jī)?nèi)可用的路徑和設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的操作。

其中，所述設(shè)備包括固定設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備。

其中，所述第一閾值為12m；所述第二閾值為10 mGy/h。

其中，所述第三閾值為15.5m。

其中，所述第四閾值為65℃。

實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果：

1、本發(fā)明能夠在處理核電廠乏燃料水池發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，快速依據(jù)乏燃料水池的特點(diǎn)和事故分析結(jié)果進(jìn)行事故緩解；

2、本發(fā)明能夠同時(shí)與堆芯發(fā)生嚴(yán)重事故的處理方法配合使用，盡可能地減少裂變產(chǎn)物的釋放；

3、本發(fā)明能夠在復(fù)雜環(huán)境中有效的使用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行事故處理（如移動(dòng)泵、移動(dòng)電源、軟管等）。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖仍屬于本發(fā)明的范疇。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的適用于壓水堆核電廠乏燃料水池嚴(yán)重事故處理的方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的適用于壓水堆核電廠乏燃料水池嚴(yán)重事故處理的方法應(yīng)用場(chǎng)景的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)核電廠處于換料停堆工況下發(fā)生全場(chǎng)斷電事故且電源長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法恢復(fù)時(shí)，雖然核電廠能成功停堆，但可能由于缺乏長(zhǎng)期熱阱，堆芯惡化的更快，最終會(huì)惡化成嚴(yán)重事故，因此應(yīng)先啟動(dòng)對(duì)堆芯的處理程序。一旦發(fā)現(xiàn)乏燃料水池可能由于喪失冷卻功能，而無(wú)法帶出燃料組件衰變熱，使得乏燃料水池中的水沸騰并蒸發(fā)，導(dǎo)則水位逐漸降低，因此在乏燃料水池事故發(fā)展到嚴(yán)重事故前，也需要進(jìn)入相應(yīng)的處理程序。為此，發(fā)明人提出了一種適用于壓水堆核電廠乏燃料水池嚴(yán)重事故處理的方法，能與堆芯發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)的處理方法同時(shí)使用，盡可能地減少裂變產(chǎn)物的釋放。

如圖1所示，為發(fā)明人提出的一種適用于壓水堆核電廠乏燃料水池嚴(yán)重事故處理的方法，所述方法包括：

步驟S101、獲取乏燃料水池的水位深度及所述乏燃料水池對(duì)應(yīng)的廠房放射性劑量率；

具體過(guò)程為，通過(guò)獲取乏燃料水池的水位深度及乏燃料水池對(duì)應(yīng)的廠房放射性劑量率，來(lái)判別乏燃料水池是否發(fā)生嚴(yán)重事故。

步驟S102、當(dāng)所述獲取到的乏燃料水池的水位深度小于預(yù)設(shè)的第一閾值或所述獲取到的乏燃料水池對(duì)應(yīng)的廠房放射性劑量率大于預(yù)設(shè)的第二閾值時(shí)，則乏燃料水池事故處理開(kāi)始，并執(zhí)行一次乏燃料水池事故處理程序；

具體過(guò)程為，當(dāng)乏燃料水池的水位深度小于預(yù)設(shè)的第一閾值和乏燃料水池對(duì)應(yīng)的廠房放射性劑量率大于預(yù)設(shè)的第二閾值之其中任一成立時(shí)，就應(yīng)認(rèn)為乏燃料水池發(fā)生嚴(yán)重事故，則啟動(dòng)乏燃料水池事故處理并執(zhí)行乏燃料水池事故處理程序（可與堆芯發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)的處理方法同時(shí)使用）。其中，第一閾值可設(shè)為12m，第二閾值可設(shè)為10 mGy/h。

可以理解的是，由于12m為本發(fā)明實(shí)施例中核電廠燃料組件頂部標(biāo)高水位，因此第一閾值的設(shè)定范圍可以在燃料組件頂部（如12m）的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定量的浮動(dòng)設(shè)置。

應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，在啟動(dòng)乏燃料水池事故處理并執(zhí)行乏燃料水池事故處理程序前，應(yīng)考慮在乏燃料水池?zé)o泄漏的情況下，首先打開(kāi)換料通道（如已經(jīng)打開(kāi)則保持閥門(mén)狀態(tài)不變），然后如果反應(yīng)堆水池和乏燃料水池同時(shí)發(fā)生嚴(yán)重事故，應(yīng)根據(jù)反應(yīng)堆水池和乏燃料水池連通情況下的計(jì)算曲線，執(zhí)行乏燃料水池事故處理程序中的步驟。

在本發(fā)明實(shí)施例中，乏燃料水池事故處理程序包括依序執(zhí)行的注水程序、冷卻恢復(fù)程序和減少裂變產(chǎn)物釋放程序。其中，

（1）注水程序的具體步驟包括：當(dāng)檢測(cè)到乏燃料水池的水位深度小于預(yù)設(shè)的第三閾值時(shí)，則進(jìn)入SAG-1，執(zhí)行向乏燃料水池注水的操作；當(dāng)檢測(cè)到乏燃料水池的水位深度大于預(yù)設(shè)的第三閾值時(shí)，則終止向乏燃料水池注水的操作。其中，第三閾值為核電廠設(shè)定的生物屏蔽液位，在本發(fā)明實(shí)施例中生物屏蔽液位為15.5m。

應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，由于反應(yīng)堆水池和乏燃料水池同時(shí)發(fā)生嚴(yán)重事故，應(yīng)考慮反應(yīng)堆水池和乏燃料水池連通情況下的計(jì)算曲線選取注水量。

可以理解的是，由于本發(fā)明實(shí)施例中核電廠的生物屏蔽液位為15.5m，當(dāng)水位高于15.5m時(shí)，水具有較好的屏蔽作用；當(dāng)水位低于15.5m時(shí)，附近輻射劑量會(huì)隨液位的降低，較快增加，因此可根據(jù)實(shí)際情況，考慮在生物屏蔽液位（如15.5m）的基礎(chǔ)上偏差±25%來(lái)設(shè)定第三閾值。

（2）冷卻恢復(fù)程序的具體步驟包括：當(dāng)檢測(cè)到乏燃料水池的水池溫度大于預(yù)設(shè)的第四閾值時(shí)，則進(jìn)入SAG-2，執(zhí)行恢復(fù)對(duì)乏燃料水池冷卻的操作；當(dāng)檢測(cè)到乏燃料水池的水池溫度小于預(yù)設(shè)的第四閾值時(shí)，則終止對(duì)乏燃料水池冷卻的操作。其中，第四閾值為65℃。

可以理解的是，由于當(dāng)乏燃料水池的水池溫度在高于其正常情況下的溫度20%時(shí)，具有液位報(bào)警功能，且提示有沸騰的風(fēng)險(xiǎn)，因此可根據(jù)實(shí)際情況，考慮在65℃的基礎(chǔ)上偏差±10%來(lái)設(shè)定第四閾值。

（3）減少裂變產(chǎn)物釋放程序的具體步驟包括：當(dāng)檢測(cè)到乏燃料水池的廠房放射性劑量率大于預(yù)設(shè)的第五閾值時(shí)，則進(jìn)入SAG-3，執(zhí)行減少釋放乏燃料水池中裂變產(chǎn)物的操作，降低廠房放射性劑量率；當(dāng)檢測(cè)到乏燃料水池的廠房放射性劑量率小于預(yù)設(shè)的第五閾值時(shí)，則終止減少釋放乏燃料水池中裂變產(chǎn)物的操作，確定廠房放射性劑量率正常。其中，第五閾值為核電廠根據(jù)乏燃料水池廠房的建設(shè)環(huán)境而設(shè)置的放射性劑量的上限，通常設(shè)置的上限會(huì)被認(rèn)為場(chǎng)區(qū)應(yīng)急水平。

在本發(fā)明實(shí)施例中，乏燃料水池事故處理程序可通過(guò)識(shí)別乏燃料水池對(duì)應(yīng)的廠房?jī)?nèi)可用的路徑和設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的操作。如在注水程序中，識(shí)別可用的注水路徑和設(shè)備進(jìn)行注水操作；在冷卻恢復(fù)程序中，識(shí)別可用的換熱路徑和換熱器進(jìn)行冷卻操作；在減少裂變產(chǎn)物釋放程序中，識(shí)別裂變產(chǎn)物正在釋放的路徑，采取設(shè)備噴淋釋放點(diǎn)或關(guān)閉設(shè)備停止裂變產(chǎn)物釋放的操作。

其中，設(shè)備包括固定設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備；固定設(shè)備包括泵、電源、閥門(mén)、管道等，移動(dòng)設(shè)備包括移動(dòng)泵、移動(dòng)電源、軟管等。

在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)乏燃料水池事故處理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)固定設(shè)備不可用，或當(dāng)前固定設(shè)備無(wú)法完全緩解嚴(yán)重事故進(jìn)程，則在乏燃料水池事故處理程序流程中預(yù)留有接口，直接調(diào)用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)重事故處理，從而實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境中有效的使用移動(dòng)設(shè)備對(duì)嚴(yán)重事故進(jìn)行處理的目的。

步驟S103、待所述乏燃料水池事故處理程序執(zhí)行完成后，進(jìn)一步的檢測(cè)所述乏燃料水池的水位深度、水池溫度及廠房放射性劑量率；

具體過(guò)程為，檢測(cè)乏燃料水池事故處理程序執(zhí)行完成后，乏燃料水池的水位深度、水池溫度及廠房放射性劑量率，來(lái)判別當(dāng)前乏燃料水池的事故是否得到緩解。

步驟S104、判斷所述檢測(cè)到的乏燃料水池的水位深度、水池溫度及廠房放射性劑量率是否都滿足預(yù)定的條件；如果是，則執(zhí)行下一步驟S105，如果否，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S106；

具體過(guò)程為，預(yù)定的條件可根據(jù)水位深度、水池溫度及廠房放射性劑量率設(shè)定。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定的條件包括：（I）乏燃料水池的水位深度大于15.5m，且保持穩(wěn)定；（II）水池溫度小于65℃，且穩(wěn)定或正在下降；（III）廠房放射性劑量率小于場(chǎng)區(qū)應(yīng)急水平，且穩(wěn)定或正在下降。

在水位深度、水池溫度及廠房放射性劑量率同時(shí)滿足預(yù)定的條件時(shí)，則乏燃料水池事故處理終止；否則，繼續(xù)執(zhí)行乏燃料水池事故處理程序，直至水位深度、水池溫度及廠房放射性劑量率都滿足預(yù)定的條件為止。

步驟S105、乏燃料水池事故處理終止；

步驟S106、重新執(zhí)行一次所述乏燃料水池事故處理程序，返回步驟S3。

如圖2所示，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的一種適用于壓水堆核電廠乏燃料水池嚴(yán)重事故處理的方法的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)一步說(shuō)明：

步驟201、執(zhí)行應(yīng)急運(yùn)行規(guī)程時(shí)監(jiān)測(cè)核電廠重要參數(shù)，包括乏燃料水池水位和燃料廠房劑量。當(dāng)監(jiān)測(cè)乏燃料水池水位深度低于12m或廠房劑量率超過(guò)10mGy/h，則乏燃料水池事故處理開(kāi)始，并進(jìn)入乏燃料水池嚴(yán)重事故處理程序；

步驟202、首先判斷乏燃料水池水位深度是否大于15.5m；若是，則執(zhí)行步驟203；若否，則進(jìn)入SAG-1，即向乏燃料水池注水后，再執(zhí)行步驟203；

步驟203、判斷乏燃料水池的水池溫度是否小于65℃；若是，則執(zhí)行步驟204；若否，則進(jìn)入SAG-2，即恢復(fù)乏燃料水池冷卻后，再執(zhí)行步驟204；

步驟204、判斷現(xiàn)場(chǎng)釋放水平是否低于場(chǎng)區(qū)應(yīng)急水平，即廠房放射性劑量率是否低于設(shè)置的上限；若是，則執(zhí)行步驟205；若否，則進(jìn)入SAG-3，即減少裂變產(chǎn)物釋放后再執(zhí)行步驟205；

步驟205、最后進(jìn)入嚴(yán)重事故退出條件判斷，進(jìn)行以下參數(shù)的判斷：首先乏燃料水池水位高于15.5m；其次乏燃料水池溫度低于65℃；再次，現(xiàn)場(chǎng)釋放小于場(chǎng)區(qū)應(yīng)急水平。若上述條件全部滿足，則認(rèn)為各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)標(biāo)，嚴(yán)重事故處理終止；若無(wú)法全部滿足，則返回步驟202，重新進(jìn)行處理和診斷。

實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果：

1、本發(fā)明能夠在處理核電廠乏燃料水池發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，快速依據(jù)乏燃料水池的特點(diǎn)和事故分析結(jié)果進(jìn)行事故緩解；

2、本發(fā)明能夠同時(shí)與堆芯發(fā)生嚴(yán)重事故的處理方法配合使用，盡可能地減少裂變產(chǎn)物的釋放；

3、本發(fā)明能夠在復(fù)雜環(huán)境中有效的使用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行事故處理（如移動(dòng)泵、移動(dòng)電源、軟管等）。

以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。