SGTR事故應對分析

于海龍

【摘? 要】本文主要對SGTR事故的應對措施進行分析。在綜述SGTR發生原因和危害的基礎上，剖析SGTR事故發生的瞬變特征及操縱員響應，提出預防SGTR的措施，從而保護公眾，保護環境。

【關鍵詞】蒸汽發生器傳熱管;SGTR;破裂;放射性異常;操縱員響應

引言

蒸汽發生器傳熱管破裂事故（即SGTR）是指蒸汽發生器（SG）中一根或多根傳熱管發生破裂導致的事故，SG傳熱管是一回路壓力邊界的重要組成部分。

根據國內外運行經驗表明， SGTR的發生概率較高，NUREG/CR-5750報告估算發生SGTR的概率為7.1E-3（均值）/堆年。核電歷史上曾發生過幾起SGTR事故，例如：1979年比利時DOEL核電廠、1982年美國的GINNA核電廠均發生過該類事故。因此，分析SGTR產生的原因，熟知SGTR的危害，掌握事故處理方法，提出預防事故發生的措施就顯得尤為重要。

1 SGTR事故產生的原因

SGTR事故作為發生概率較高的設計基準事故之一，它的主要原因如下：

（1）由于機械加工、焊接、熱處理、脹接加工、組裝不好，使管子承受機械應力和熱應力;

（2）二回路給水水質不好，化學處理方法不當或處理規范不合適。

（3）一回路水質不合格，含有腐蝕活化劑，致使蒸汽發生器傳熱管發生應力腐蝕。

2 SGTR事故危害

由于一回路水具有放射性，發生SGTR，一、二次側壓差使一回路冷卻劑進入二回路，導致SG二次側放射性水平急劇升高。如果凝汽器不可用時，放射性物質就會通過二次側大氣釋放閥或安全閥直接排入大氣。

3 SGTR事故應對分析

目前，國內核電站處理事故的方法主要分為以事件為導向和以征兆為導向。以事件為導向處理方法是指根據事故引發的征兆，結合報警來判斷事故類型，針對該類型事故進行處理事故。以征兆為導向處理方法是根據事故引發的征兆，針對征兆進行處理，最終保證機組安全。對于SGTR來說，以事件為導向和以征兆為導向處理方法根本上是一致的，都要緩解事故后果，保證安全停堆，確保機組有效冷卻。

3.1 SGTR事故發生的瞬變特征

（1）明顯的反應堆冷卻劑系統泄漏

SGTR發生后，因一回路比二回路壓力高很多，使反應堆冷卻劑通過破口向SG二次側泄露，導致因穩壓器液位降低，堆芯上部壓力降低。

（2）SG二次側放射性異常

反應堆冷卻劑漏入二回路，使二回路放射性異常，這是SG傳熱管破裂特有的征狀。一般來說，在新蒸汽管道、SG排污系統和抽真空系統處布置放射性監測儀表，發生SGTR時，相應的通道會發出報警。

（3）SG水位異常，汽水失配

反應堆冷卻劑通過破口泄漏到二回路，使SG水位升高偏離正常值，將自動關小給水調節閥，會出現泄漏SG的給水流量小于蒸汽流量，即汽水失配，但在泄漏量很小時，汽水失配不明顯，基本上很難發現差異。

3.2發生SGTR操縱員的響應

若發生SGTR，就相當于第二道屏障失去了完整性。SGTR作為設計基準事故，電站針對SGTR設計了相應的措施，可盡快的遏制SGTR事故的發展，防止事故擴大，從而有效的冷卻堆芯。在發生SGTR事故時，操縱員的響應主要分為初始時刻響應和事故處理階段響應這兩個方面。

（1）初始時刻操縱員響應

若發生SGTR，一回路壓力遠高于二回路壓力，冷卻劑通過傳熱管破口向SG二次側泄露，導致穩壓器液位降低，一回路壓力下降，此時，操縱員應立刻檢查上沖下泄流量差，綜合各箱體液位分析判斷一回路冷卻劑泄漏率，確保上充泵啟動，向一回路補水。查找泄漏點，查看各監測點放射性水平。若出現主蒸汽管線放射性水平超過定值，操縱員可初步判斷發生SGTR事故，并匯報值長。

（2）事故處理階段操縱員響應

判斷發生SGTR事故后，操縱員按照事故處理規程，核實入口條件，進行響應。

操縱員確認反應堆已停堆。反應堆功率迅速降低，確保主冷卻劑泵停運，向一回路注入濃硼水，降低一回路壓力，減小一/二回路壓力差，減小泄漏量，最終直到泄漏量減小到零。隔離故障SG的給水、排污、供氣管線，防止污染二回路。

通過旁排系統冷卻一回路，安注系統向一回路注硼，恢復一回路水裝量，建立足夠深的停堆硼濃度。滿足余熱導出系統投入條件時，投入該系統，導出堆芯衰變熱，以防止堆芯熔化，反應堆進入長期冷卻階段。持續監測電站的輻射水平，保護公眾，保護環境。

4預防SGTR事故發生的措施

要預防SGTR發生，就應從誘發SGTR事故發生原因著手，提出相應的應對措施，從根本上避免SGTR事故的發生。因此，可從以下幾個方面努力：

（1）嚴把質量關。SG傳熱管的機械加工、焊接、熱處理、脹接加工和組裝環節要規范，為預防SGTR事故奠定堅實的基礎。

（2）嚴格控制一回路、二回路的水質。若正常運行時，一回路或二回路的水質發生惡化時，應及時查明原因，使用恰當的水化學處理方法，防止SG傳熱管發生應力腐蝕。

（3）做好SG的保養工作。SG的保養工作一般在機組大修期間進行，一定要嚴格履行規程的步驟，對SG進行濕保養或干保養（視機組停堆情況而定），防止SG傳熱管腐蝕老化。

（4）做好SG的定期檢查，監測蒸汽發生傳熱管的管壁厚度。發現異常應及時響應處理。

5結論

本文主要對SGTR事故的應對措施進行分析。在綜述SGTR發生原因和危害的基礎上，剖析SGTR事故發生的瞬變特征及操縱員響應，提出預防SGTR的措施，從而保護公眾，保護環境。

參考文獻

[1] 王俊，龔淵.淺論核電廠蒸汽發生器傳熱管破裂事故與SG二次側水質控制.核安全，2004，3

[2] 朱繼淵.核反應堆安全分析.第1版.西安：西安交通大學出版社，2000，2

[3] 石俊英.WWER-1000型核電站SGTR事故分析.核動力工程，2002，4

[4] 林原勝，王加慶，張德奎，湯華鵬.船用核動力SGTR事故安全分析.核安全，2005，4

[5] 許以全，蘇云，曹學武.秦山一期核電站SGTR導致堆芯熔化進程及事故緩解措施的研究.核動力工程，2004，2