CPR1000型核電機組一回路氧化凈化分析

魏彤路

【摘 要】本文以CPR1000型核電機組換料大修下行階段氧化凈化為研究對象，進行了集體劑量影響因素分析。

【關鍵詞】核電站大修;一回路氧化凈化;集體劑量

1.氧化凈化標準

1.1背景

CPR1000機組停堆期間活化腐蝕產物對堆外輻射場的貢獻率超過90%，腐蝕產物主要來自于蒸汽發生器傳熱管、堆內組件等設備表面的腐蝕或磨損。這部分物質（主要是Co、Ni）流經堆芯時被活化成為60Co、58Co等，沉積在堆芯以及堆外設備表面，形成輻射場。為了降低反應堆停役期間的劑量和縮短大修工期，在停堆前采用氧化運行工藝，將空氣和過氧化氫（H2O2）引入主回路水中，使活化腐蝕產物集中釋放，從而快速去除回路中的腐蝕產物，降低換料大修時的輻射場劑量。

根據凈化時間H的計算公式：

其中=0.9，大約每9H，總放下降一半。

由圖一可知，氧化凈化時間越長，效率越低，按照該曲線，總放值大約9小時降低一半，基于該公式預估出凈化時長，說明峰值出現后來自一回路管道內壁的腐蝕和磨損產物貢獻的放射性基本可以忽略;

1.2氧化凈化標準

關于一回路氧化凈化停運最后一臺主泵的要求，《CPR1000型機組化學與放射化學技術規范》要求如下：

根據歷史經驗，最難達到的指標是總γ比活度。但該指標在國內和國外標準不一，通過表二比較發現國內放化規范要求總放期望值僅為國外期望值的1/2。

大修下行階段，凈化與高低壓貫穿件（標準工時約為18H）同時進行，18H總放約降低為峰值的1/4。若凈化時間超過18H將延長大修關鍵路徑。

2.數據分析

2.1時間投入

基礎數據收集的過程本著隨機的原則，發現20組數據停運主泵時的總放值均低于期望值，整體對于氧化凈化的標準執行偏保守。通過計算，凈化時間大于18小時，停泵時總放值達到實際值低于期望值換算成時間：共增加大修關鍵路徑62小時，按照每小時46萬經濟效益，投入2852萬。

2.2收益

大修集體劑量除了可能和氧化凈化停運主泵時總放值有關，還與控制區工時、核心檢修區域環境劑量等因素有關;

集體劑量和島內工時相關系數為0.91（相關系數r≥0.8高度相關，0.3≤r ≤0.5低度相關），集體劑量和停運主泵時總放值相關系數僅為0.41。氧化凈化停運主泵是放射性值在低于期望值的情況下，控制區內工時和集體劑量明顯呈正比關系，而氧化凈化停運主泵時的放射性值和集體計量無明顯關系。

停運主泵時一回路冷卻劑中的總放值和停泵后的RCP/RRA/RCV等區域環境劑量率不存在線性關系。

3.結束語

基于分析基本可以得出：在低于期望值的情況下，集體劑量和氧化凈化停運主泵時的總放值不直接相關，與一回路冷卻劑排空后，沉積在堆芯和堆外設備表面的放射性顆粒物形成的輻射場（即RCP/RRA/RCV等核心檢修區域環境劑量）直接相關。結合對氧化凈化停運主泵前增加環境劑量率測量和一回路冷卻劑顆粒度分析，通過多次大修分析出數量關系，進一步作為氧化凈化結束的依據或判據。

參考文獻：

[1]《CPR1000型機組化學與放射化學技術規范》