核电厂安全课件-第三章核电厂的安全设计

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1、第三章核电厂的安全设计-第二节核电厂安全设计原则内容提要：三里岛、切尔诺贝利、福岛事故简要回顾三道屏障和五个层次的纵深防御单一故障原则三里岛事故1979年3月28日，美国三哩岛核电站2号机组满功率运行。凌晨4点，二回路的水泵发生故障后，二回路的事故冷却系统自动投入，但因前些天工人检修后未将事故冷却系统的阀门打开，致使这一系统自动投入后，二回路的水仍断流。导致一回路升温升，进而触发反应堆自动停堆，卸压阀也自动打开。三里岛事故同时，当反应堆内压力下降至正常时，卸压阀由于故障未能自动回座，使堆芯冷却剂继续外流，压力降至正常值以下，于是应急堆芯冷却系统自动投入，但操作人员未判明卸压阀没有回座，反

2、而关闭了应急堆芯冷却系统，停止了向堆芯内注水。这一系列的管理和操作上的失误与设备上的故障交织在一起，使一次小的故障急剧扩大，造成堆芯熔化的严重事故。三里岛事故在这次事故中，主要的工程安全设施都自动投入，同时由于反应堆有几道安全屏障（燃料包壳，一回路压力边界和安全壳等），因而无一伤亡，在事故现场，只有3人受到了略高于半年的容许剂量的照射。核电厂附近80千米以内的公众，由于事故，平均每人受到的剂量不到一年内天然本底的百分之一，因此，三里岛事故对环境的影响极小。切尔诺贝利事故1986年4月26日当地时间1点24分，前苏联的乌克兰共和国切尔诺贝利（Чорнобиль，Chernobyl）（原本以

3、列宁的名字来命名）4号反应堆发生严重泄漏及爆炸事故。切尔诺贝利事故事故经过：4月25日l点整，工作人员开始降低反应堆功率（直到此时，该机组一直在额定参数下运行在14点，按照试验大纲的要求，把反应堆应急堆芯冷却系统与强迫循环回路（MFCC）断开。可是，由于控制室的要求推迟了机组从运行状态下解列。于是，在违反运行规程的情况下，该机组在应急冷却系统断开后继续运行。切尔诺贝利事故在23点10分又开始降功率。试验大纲中，发电机惰走的同时供给机组需要的电源应在堆功率为700～1000兆瓦（热）下完成。可是，当局部的自动调节系统切除时（这是按低功率下运行规程应该做的），操作人员未能足够迅速地消除因自动

4、调节棒的测量部件所引起的不平衡。结果，功率降到30兆瓦（热）以下。切尔诺贝利事故4月26日1点，操作人员才成功地使功率稳定在200兆瓦（热）。同时，因为反应堆“中毒”仍在继续，进一步提高功率受到了小的可利用的过剩反应性的限制。所以，当时的功率实际上低于规定要求的水平。l点23分30秒，操作人员从快速反应性计算程序输出看到，现在过剩反应性已达到要求立即停堆的水平。然而，工作人员并没有据此停堆，而是继续实验。1点23分4秒第8号透平发电机组事故调节阀关闭。反应堆在大约200兆瓦（热）功率下继续运行。与两台透平发电机组（7号透平发电机组于4月25日关闭）的应急调节阀关闭有关的事故保护系统都被解

5、除，以便若第一次试验失败的话，将有可能再重新做该实验。这意味着更进一步违反实验大纲，大纲没有规定在关闭2台透平发电机组时切除反应堆事故保护系统。切尔诺贝利事故实验开始之后不久反应堆功率开始缓慢上升。在1点23分40秒，机组值班长发出命令按动AZ－5按钮。这将把所有的控制棒和快速停堆棒插入堆芯。这些棒下落几秒钟后，感到有一些振动，而且，操作人员看到吸收棒没有完全插到堆芯底部停止位置。（正反应性引入过大，功率剧增，反应堆不可控的）接着他切断了棒控制系统的伺服机驱动机构的电源，以便使吸收棒靠本身自重坠入堆芯。　　根据4号机组外侧的目击者们提供的情况，在1点24分接连发生两次爆炸。燃着物的团块

6、和火星冲入反应堆上空，其中有些落到汽轮机厂房屋顶并开始着火。切尔诺贝利事故切尔诺贝利事故大约有1650平方千米的土地被辐射。后续的爆炸引发了大火并散发出大量高辐射物质到大气层中，涵盖了大面积区域。这次灾难所释放出的辐射线剂量是广岛原子弹的几百倍。事故导致30人当场死亡，上万人由于放射性物质的长期影响而致命或患的重病。福岛事故2011年3月11日下午，日本东部海域发生里氏9.0级大地震，并引发海啸。位于日本本州岛东部沿海的福岛第一核电站停堆，且若干机组发生失去冷却事故，运营福岛第一核电站的东京电力公司在13日上午11时，向政府作出紧急通报，宣布福岛第一核电站进入“紧急状态”;3月12日下午

7、，一号机组发生爆炸;3月14日，三号机组发生两次爆炸；日本经济产业省原子能安全保安院承认有放射性物质泄漏到大气中，方圆若干公里内的居民被紧急疏散（疏散范围一直在扩大）。福岛事故直接原因：强地震海啸间接原因：设计的缺陷和建设时对自然灾难引发的风险评估不足核岛设备存在安全隐患（老化）运营和审查机构失职紧急情况下应急管理经验缺失从以上事故分析看来都有设计上的原因三里岛是常规设备的可靠性不够；切尔诺贝利是低功率下设计成正具有正反应性效应，且