核電站狀態監測規程判據圖數字化設計

張天航 楊超

【摘 要】核電站狀態監測規程（SPE）是狀態導向法事故規程（SOP）之一，安全工程師應用SPE規程來確認操作員執行的規程是否適合目前機組的運行狀態。論文給出了SPE規程執行過程中所用到的判據圖的數字化設計，以輔助安全工程師應用SPE規程。

【Abstract】The State Monitoring Regulation （SPE） of nuclear power station is one of the state-oriented accident regulations （SOP）. Safety engineers apply SPE procedures to verify that the procedures performed by operators are appropriate for the current operating conditions of units. The paper presents the digital design of the criterion diagram used in the execution of the SPE procedure， so as to assist safety engineers in applying the SPE procedure.

【關鍵詞】狀態監測規程;判據圖;數字化

【Keywords】 state monitoring procedure; criterion map; digitization

【中圖分類號】TM623 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2019）02-0189-02

1 引言

核電站機組的運行狀態可以由基本狀態參數來表征，狀態導向法事故規程（SOP）是建立在連續監測機組的基本狀態參數變化的基礎之上，對于不同的運行狀態分別采取不同的措施，使機組達到安全狀態。狀態監測規程（SPE）是SOP規程之一，安全工程師應用SPE規程來確認操作員執行的規程是否適合目前機組的運行狀態[1]。本文給出了SPE規程執行過程中所用到的判據圖的數字化設計，以輔助安全工程師應用SPE規程。

2 SPE判據圖數字化設計

2.1 說明

本文涉及的a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、x、y、z、THL、BHL和BOC為與核電站的系統設計和運行相關的常量。

2.2 畫面調用

通過數字化儀控系統的操作員站畫面主菜單上的“SPE”按鈕調用。

2.3 激活條件

SPE激活條件包括：①手動停堆;②自動停堆;③有停堆需求;④（堆芯飽和溫度裕度

在數字化儀控系統中，所列4個條件的表征信號均分為兩個安全序列。當任意一個條件的任意一個安全序列表征信號觸發，則SPE激活;反之，則SPE未激活。

如SPE未激活，則點擊“SPE”按鈕時提示“SPE未激活”。如SPE激活，則畫面主菜單上的“SPE”按鈕變為橙色，并可點擊進入SPE畫面。當所有激活條件都不滿足則自動退出SPE畫面。

2.4 SPE主畫面

SPE激活后，點擊“SPE”按鈕進入SPE主畫面，如圖1所示。

畫面中部顯示的4個時刻值分別為表征緊急停堆、安注首次啟動、安全殼噴淋首次啟動和安全殼壓力最近降至小于z bar.a的信號觸發的時刻。時刻值的清除復位：當表征停堆斷路器已打開的信號下降沿出現時，4個時刻清除復位。

畫面右側顯示判據圖選擇的按鈕，安全工程師可根據SPE規程的執行需要，手動選擇進入各判據圖。

2.5 判據圖1～判據圖3

判據圖1～判據圖3在主泵停運條件下顯示“壓力容器水位-堆芯飽和溫度裕度” （“Lvessel-△Tsat”）坐標圖，如圖2所示，安全工程師根據（△Tsat， Lvessel）點所在坐標底圖的區域，判斷下一步需要執行的操作;判據圖1～判據圖3的區別僅在于坐標底圖上的各區域所標的操作指引有所不同。圖2中變量數據包括堆芯飽和溫度裕度（用“△Tsat”表示）、堆芯飽和溫度裕度的不確定度（用“Σ”表示）和壓力容器水位（用“Lvessel”表示）;在數字化儀控系統中，這些變量數據均分為A、B兩個安全序列。

橫坐標軸表示溫度，以坐標底圖范圍為-d℃至a℃為例;為優化坐標底圖區域的顯示比例，采用分段函數將△T sat轉換為打點橫坐標。以將-d℃～ -c℃、-c℃～ -Σ℃、-Σ℃～ Σ℃、Σ℃～ b℃、b℃～a℃區間的顯示比例優化為3：3：4：6：4為例，將-d℃、-c℃、-Σ℃、Σ℃、b℃、a℃的橫坐標分別定義為-8、-5、-2、2、8，實現△Tsat向橫坐標轉換所采用的分段函數如表1所示。

縱坐標軸表示高度，以坐標底圖范圍為0%～120%為例;縱坐標軸上與區域劃分相關的取值包括：熱管段頂部高度（THL）、熱管段底部高度（BHL）和堆芯底部高度（BOC），相關高度值均取相對于一回路高度的百分比值。

判據圖1～判據圖3在主泵運行條件下的僅顯示△Tsat所在溫度區間。安全工程師根據△Tsat所在溫度區間判斷下一步需要執行的操作。

判據圖1～判據圖3畫面中涉及的變量數據均存在于數字化儀控系統中，且這些變量數據分為A、B兩個安全序列;可通過安全序列切換按鈕切換畫面數據，當點擊按鈕“A”時，按鈕“A”下沉，按鈕 “B” 抬起，畫面由A安全序列數據生成;當點擊按鈕“B”時，按鈕“B”下沉，按鈕 “A” 抬起，畫面由B安全序列數據生成。

2.6 判據圖4和判據圖5

判據圖4的上方顯示變量堆芯飽和溫度（Tsat）和各環路冷端溫度（T1環路冷端、T2環路冷端和T3環路冷端）的數值;下方顯示判據計算結果，即堆芯飽和溫度與各環路冷端溫度的差值和比較計算的結果。

判據圖5的上方顯示變量停堆時刻和安全殼劑量率;下方顯示判據計算結果，即停堆的時間和安全殼劑量率的比較和邏輯計算結果。

數據的選取：安全殼劑量率取冗余的傳感器測量值的有效值中的最大值，無效值剔除。

判據計算結果的顯示：如判據計算結果為“真”，則方塊填充紅色，文字為紅色;如判據計算結果為“假”，則方塊填充背景色，文字為黑色。

3 結語

本文給出了核電站SPE規程的激活條件和各判據圖的數字化設計，以輔助安全工程師執行SPE規程，為電站的安全穩定運行做出貢獻。

【參考文獻】

【1】吳廣君，劉玉華，劉志云. 狀態導向法事故規程在我國核電廠中的應用[J]. 能源工程，2011（01）：22.