基本介紹
- 中文名：堆芯輔助冷卻系統喪失事故
- 外文名：loss of core auxiliary cooling system
壓水堆核電廠在更換燃料和對反應堆冷卻劑系統進行維修和檢查的冷態停堆期間需要降低反應堆冷卻劑系統的水位, 井在某一段時間內降低到迴路管道內。在反應堆冷卻劑系統迴路部分充滿運行期間, 餘熱排出系統冷卻喪失事故是很可能發生的, 並且可能嚴重影響反應堆安全。
壓水堆核電廠需要定期更換燃料, 平時對反應堆冷卻劑系統( RCS ) 要進行多種為維修和檢查活動, 例如蒸汽發生器管束的檢查、反應堆溫度探測器的更換等。此時需要將RCS 水位在某一段時間內降低到迴路管道內。在RCS 迴路部分充水運行期間, 餘熱排出系統( R H R )S 當在R C S水位降得太低的情況下會吸入空氣, 引起餘熱排出水泵過載停轉, 導致發生餘熱排出系統冷卻喪失事故。
由於清除進入水泵內的空氣很不容易, 重新啟動水泵、恢復餘熱排出冷卻能力需要1 小時以上。在餘熱排出冷卻喪失後, 堆芯衰變熱無法排除, R C S將加熱升溫、沸騰蒸發、壓力升高。若不及時採取補給水或恢復餘熱排出冷卻的措施, 堆芯最終將將失水裸露並損壞。
這個發展過程一般為1 小時左右,但對某些R C S結構形狀, 在極端的條件下堆芯可能在10 分鐘內沸騰並迅速失水裸露。
過去曾發生過不少餘熱排出水泵因空氣進入而停轉的事例, 引起了人們的注意。1 98 7年4 月美國的Diablo Canyon 核電廠在更換燃料, 降低R C S水位運行期間發生了餘熱排出冷卻喪失事件, 堆芯很快就沸騰了, 由於操縱員及時採取了從換料水箱向R C S 重力注水的補給水行動, 沒有釀成嚴重的事故。
這個事件加強了美國核管理部門和核工業界對此問題的重視。美國核管會( N R C ) 接連發出了G L 8 7-1 2 “ 當反應堆冷卻劑系統部分充水時餘熱排出冷卻喪失” 和G L 8 8-17 “ 餘熱排出冷卻喪失” 等檔案, 要求所有的壓水堆核電廠的運行執照持有者和建造許可證持有者向N R C提供一個關於他們的核電廠在R CS 水位低於反應堆壓力殼頂部條件下運行的技術報告書, 要保證核電廠在或是趨向於在R S 部分充水條件下運行期間滿足安全要求。
為了回答N R 的要求, 美國的壓水堆核電廠家對在R C S 迴路部分充水條件下流體系統的行為、餘熱排出冷卻能力喪失後R CS 的熱工水力回響、控制室對這些工況的操作程式及分析準則等進行了研究。
