“華龍一號”嚴重事故下安全殼環境條件研究

王賀南，常 愿，石雪垚，丁 超

(1.中國核電工程有限公司，北京 100840；2.生態環境部核與輻射安全中心，北京 100082)

核電廠發生嚴重事故時，堆芯發生熔化損毀，高溫高壓的冷卻劑通過破口或卸壓閥進入安全殼，造成安全殼大氣壓力溫度升高，安全殼環境條件發生惡化。惡化的環境條件會對布置在安全殼內的診斷儀表、緩解系統及設備的運行產生影響，進而威脅安全殼的完整性。

國家核安全局頒布的核安全法規HAF102—2016《核動力廠設計安全規定》要求對設備可用性進行評估，指出“在鑒定程序中必須考慮合理可預計的環境條件，以及可能由特定運行工況(如安全殼泄漏率定期試驗)引起的異常環境條件。在可能的范圍內，應該以合理的可信度表明在嚴重事故中必須運行的設備(如某些儀表)能夠達到設計要求。”[1]

國內自主研發的三代核電技術“華龍一號”(HPR1000)設置了完善的嚴重事故緩解措施。為了確保對嚴重事故進行有效緩解，需要對相關設備在嚴重事故下的可用性進行評估。嚴重事故后的環境條件是嚴重事故下設備、儀表可用性評估的關鍵性輸入條件，如何確定嚴重事故工況下的環境參數是設備可用性評估需要解決的關鍵問題[2]。

本文計算了“華龍一號”嚴重事故下安全殼環境條件，給出了典型事故序列下安全殼壓力、露點溫度曲線，并研究了內層安全殼熱阱和嚴重事故緩解措施對環境條件的影響。

1 系統和模型

“華龍一號”對于所有可能的嚴重事故現象采取了完善的緩解措施，包括高壓熔堆、氫氣爆炸、底板熔穿和安全殼長期超壓[3]。……