样和测量,并使大气混合以避免氢聚积在安全壳拱顶处,必要时启用氢气复合器降低氢浓度,使之不超过4.1%(体积);
——连续测量安全壳内大气中的放射性,并给出启动或停运安全壳小风量清洗回路及在辐射防护可接受条件下允许人员进入安全壳的信号;
——连续监测安全壳内的压力和温度。 7.6.2 系统描述
本系统由以下四个子系统组成(如图7.7);
图7.7 安全壳内大气监测系统流程图
——混合,取样和复合子系统; ——微扫气子系统; ——泄漏试验子系统; ——安全壳大气监测子系统。 1.混合、取样和复合子系统
该系统由一套取样和混合回路及两套可移动式的氢气复合器组成。 取样和混合回路由两根并联管线组成,每根管线配置如下: ——一根连至安全壳拱顶的管线。
——一台100%容量的电动风机,用于使安全壳空气从拱顶到底部作循环流动。 ——一台可移式取样装置,利用在风机两侧的两个管嘴之间的小风量循环流动以抽取样品。样品由皮下注射器抽出并注入一只小的钢制容器内,容器连接到取样阀上,样品的分析在实验室内进行。
——一根返回管线,使空气经滤网返回安全壳底部。
装在滑动底板上的可移动的强迫循环热式氢气复合器用于降低安全壳内氢气浓度。该套设施由一台风机,一台气体加热器,一个反应室,一台气体冷却室和为之提供强迫对流冷却的风机及相应的管道、阀门、仪表等组成。
2.微扫气子系统
该系统包括一根连接在DVK系统上的风管,由之向安全壳底部提供过滤了的新鲜空气。再循环运行时,风管由阀门保持隔离。另有一套过滤单元,包括电加热器,初效过滤器、高效过滤器、碘吸附器等设备。本单元进气取自混合管线上循环风机的下游,
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经过滤处理后通过DVK排风管排向DVN烟囱。
3.泄漏试验子系统
该系统由升压回路、排气回路、仪表回路组成,用于对安全壳的密封性进行试验。升压回路由一根穿过安全壳并连至公用压缩空气分配系统(SAT)的管道组成。试验时,压力和流量由调节阀门进行控制,调节阀下游整定压力5.83bar.a的安全阀用于避免安全壳超压。以上设备组装成一套可移动设备,供两台机组共用。排气回路包括一根排气管线和一套可移动的试验装置,该试验装置由隔离阀,二只调节阀及试验压力计组装而成。试验压力计通过调节阀对排气压力进行控制。仪表回路由一些管线及其上的压力仪表组成。
4.安全壳大气监测子系统
该系统执行对安全壳内放射性,温度,压力的监测并给出相应的保护动作的指令信号。正常情况下有三个测点KRT008、009、028MA监测放射性。核事故工况下,由KRT009MA和安装在核辅助厂房烟囱上的KRT017MA给出保护动作,触发ETY系统两个系列安全壳隔离阀的自动关闭。
某些传感器进行以下监测:
——001~004MT:安全壳内温度演变;
——1ETY502MP和2ETY503MP:正常运行时安全壳绝对压力; ——9ETY501MP:大气压力。
另压力传感器101、102、103、104MP除了监测安全壳压力,更重要的作用是在LOCA事故后给出安全壳压力保护信号,并触发相应的保护动作:
——1.2bar.a:报警信号并隔离ETY微扫气子系统; ——1.3bar.a:安注启动及安全壳隔离A阶段; ——1.9bar.a:主蒸汽隔离;
——2.4bar.a:安全壳喷淋及安全壳隔离B阶段。 7.6.3 系统运行
反应堆正常功率运行时,混合,取样和复合子系统隔离,微扫气子系统间断运行,以降低人员进入前安全壳内惰性气体和氚的放射性或安全壳内的压力。同时,安全壳内大气监测子系统运行,以对安全壳放射性、压力、温度进行连续测量,并在事故时提供必要的保护信号。泄露试验子系统仅在进行验收性密封试验和定期密封试验时使用,试验时由位于汽轮机厂房大厅内的两台SAP系统压缩机为安全壳升压,约在45小时内可达到大约4.83bar.a有效压力。
在发生失水事故(LOCA)时,微扫气子系统由下列信号触发停运: ——安全壳压力高(1.2bar.a); ——安全壳隔离A阶段;
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——惰性气体放射性高; ——DVK系统进气阀门关闭;
——+8.00m人员气闸门出口处手动应急按钮按下; ——主控室手动停运。
以上信号使风机001ZV或002ZV停运,且相应管线上的安全壳隔离阀关闭。 LOCA后约1天,当安全壳绝对压力降至1.5bar.a以下,温度降至80℃ 以下,且安全壳内空气已被混合后,对之进行取样。氢浓度起爆值为4.1%,当取样结果显示氢浓度在1%~3%范围内时启动氢气复合器。
可移动式氢气复合器使用时从存放位置(K230和K270)移出,并接在风机001/002ZV的进出口混合管道上。空气进入氢气复合器后被加热至320℃,然后进入催化床,在钯催化剂的作用下进行以下反应:
2H2+O2 —> 2H2O
氢气得以复合。
7.7 安全壳及其泄漏监测系统(EPP)
7.7.1 系统功能
安全壳用于保证:
——在一回路或二回路发生泄漏时承受内压并限制放射性产物的泄漏; ——对外部事件(飞射物)进行防护;
——在正常运行期间,对反应堆冷却剂系统的放射性提供生物屏蔽,并限制污染气体的泄漏。
EPP系统的使用是保持安全壳的整体完整性,并控制安全壳及其部件的密封性,从而保证安全壳在运行期间及发生事故时密闭性。 7.7.2 系统描述
1.安全壳
本厂所采用的是带密封钢衬里的单层预应力混凝土安全壳。安全壳底部用钢筋混凝土底板封闭,顶部用准球形的预应力混凝土穹顶封闭,其内表面由一层6mm厚,由焊接钢板组件制成的金属衬里覆盖。安全壳整体尺寸如下:筒体混凝土壁厚0.9m,衬里内径37m,高为56.68m。内部有效空间约49000m3。整体构造如图7.8。
安全壳的设计压力为5.20bar.a,设计温度145℃,允许泄漏率为0.1wt%/4h。
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图7.8 安全壳整体构造
2.贯穿件
安全壳设有为穿过管道所需的机械贯穿件和穿过电缆所需的电气贯穿件。贯穿件的套管焊在一块较厚的环形板上,环形板焊在安全壳衬里上。套管按要求有不同直径和厚度,以适应所连接的设备及由它们所传递的机械载荷。除以下情况,通常贯穿件的轴线相对于安全壳的中心是水平和径向的:
——直径等于或大于500mm的机械贯穿件有1%的向外坡度,以利于冷凝液的疏排; ——三个蒸汽管道及三个给水管道的贯穿件是相互平行并向外倾斜的;
——安全壳喷淋系统(EAS)及安全注入系统(RIS)地坑的四个吸水管贯穿件有一竖直的轴线。
安全壳贯穿件共有以下10种:
——A、B和E型贯穿件含有一根或几根贯穿的管道。这些管道在垂直于贯穿件的侧板处截断并焊在这些侧板上。这样,管道的泄漏试验也适用于检查侧板上的管道焊缝。
——E型贯穿件的侧板位于安全壳的外侧,而其他所有贯穿件的侧板则位于安全壳内侧。
——C型贯穿件保证电气导线的穿越。电缆穿过圆筒的密封性通过用0.35MPa表压的氮气在内侧加压进行检查。
——D型贯穿件包含几根贯穿的管道。这些管道的截断处与侧板不成直角。 ——F和G型贯穿件仅留一根与贯穿件套管同样直径的管道通道。连接焊缝通过贯穿管道的密封性进行检查。
——H型贯穿件安装在筏基上,它们包含三条检查槽。贯穿件套管延伸至邻室的隔离阀处,以构成围绕吸入管道的密封包容体。
——I型贯穿件是为保证贯穿管道和导线保留的,它们的安装在开始时未列入计划。侧板上装有一个栓塞。
——J型贯穿件是转换管专门设计的。它包含三条检查槽。 3.人员闸门
每个安全壳有两个相同的人员闸门。用于正常出入的人员阀门位于+8.00m标高,应急人员闸门位于0.00m标高。应急人员闸门在安全壳外侧平台开启,通过更衣室厂房墙壁对外部事件(如龙卷风)提供防护。
每个人员闸门是一个直径 2.90m,长5.40m的圆筒,两道闸门自内向外方向构成一
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道密封。闸门的操作设备用螺栓固定于适当位置。对于穿过密封屏障的某些闸门部件,通过设置O形环对观察窗等静止部件提供密封,通过加压密封防止贯穿件处的可能泄漏。
4.设备闸门
设备闸门位于+20.00m标高,作为重型设备的进出口。直径7.4m的开孔用一个滑动门封住,构成一道放射性辐射屏蔽,其密封性由压紧在两块钢法兰之间的两个同心的弹性材料实心密封件来保证,密封件之间的空间用加压至5.833103Pa绝对压力的空气监督密封性。
5.安全壳试验仪表 (1) 温度测量
安全壳内的平均温度用59个敏感元件进行测定。这些辐射防护的铂电阻敏感元件通过一个接线盒用一根电缆与贯穿件相连接。
(2) 相对湿度测量
蒸汽分压用9个配备有两个接插件的氯化锂敏感元件进行测定。这些接插件用螺钉固定在与敏感元件相关的两个接线盒上。测量装置用一根电缆与其贯穿件相连接,接线盒本身又用一根电缆与贯穿件相连接。
(3) 压力测量
压力探测器为Bourdon型石英真空盒压力探测器。这些敏感元件设在恒温测量室(L747房间)内(温度为20℃±3℃)。测量室通过一根不锈钢导管与安全壳内部相连接。该导管配备有两只安全壳隔离阀,一根疏水管和一个设在测量室端的可使两个压力敏感元件相连接的双叉管。
(4) 安全壳外壁的检查
在预运行强度试验和定期强度试验期间进行安全壳外表面的外观检验。在安全壳穹顶上装有一个座舱。座舱由电机驱动沿着固定在穹顶上的轨道进行水平和垂直运动,以便能在安全壳周围进行这项检查。
(5) 安全壳内表面的检查
内部的外观检查包括检测和列出筒壁与内部结构筏基之间接合处的固结和裂缝,以及在安全壳衬里上所有检查部分的衬里起泡,并给出相应示图以检查它们在电厂寿期内后来的扩展。 7.7.3 系统运行
机组正常运行期间,安全壳内大气压力由安全壳大气监测系统(ETY)保持在-4~ +6mbar相对压力范围内。安全壳温度根据气候条件的不同控制在5~50℃之间。反应堆处于冷停堆状态时,启动安全壳换气通风系统(EBA);在任何时候反应堆启动之前必须首先启动反应堆厂房连续通风系统(EVR)。
在两个最不利的事故工况——主冷却剂管道破裂(LOCA)及蒸汽或给水管道破裂
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