专利名称：核电站主控室通风系统应急新风管线的制作方法
技术领域：
本发明属于核电站系统设计技术，具体涉及一种核电站主控室通风系统应急新风管线的结构设计。
背景技术：
随着核电技术的不断发展，核电站严重事故受到全球核安全当局和国际原子能机构的广泛关注，各国都认识到不能完全排除严重事故发生的可能性。核电安全工作不能仅仅以设计基准事故为限，还必须考 虑缓解和应对严重事故的对策。严重事故后，保持主控室的可居留性一直以来是国内外研究机构关注的重点之一。中国核安全当局也对核电站事故对策提出了设计要求。2004年4月18日颁布的新版HAF102《核动力厂设计安全规定》要求核动力厂采取适当措施和提供足够的信息保护控制室内的人员，防止事故工况下形成的过量照射、放射性物质的释放或爆炸性物质、有毒气体之类险情的继发性危害，以保持其采取必要行动的能力。同时还要求在严重事故条件下，主控室人员所受的辐照剂量满足GB18871《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》中的要求。从此事故工况下保持主控室的可居留性就成为国家核安全局评审时关注的重点。目前法国运行的CPY机组及国内在役的核电站(如大亚湾核电站、岭澳一期、秦山二期核电站)主控室通风系统(DVC)应急新风管线只设一条。我国目前在建的三代主流堆型EPR机组和AP1000机组，应对严重事故主控室可居留所采取的相关措施是欧洲的EPR堆型碘吸附器等净化装置有两套，并联设置；美国AP1000采用非能动设计理念，应急时通过隔离室外管线，由压缩空气储瓶向主控室等区域供应新风，维持可居留性。通过对目前国内在役运行的核电站(如岭澳一期)主控室通风系统应对事故工况时所采取的措施进行分析发现，当核电站发生事故时，DVC系统自动从正常管路切换到应急过滤管路，由事故取风口取风，新风经过过滤效率85%的初效预过滤器(去除粉尘，颗粒物)，过滤效率大于3000的高效粒子过滤器(去除放射性气溶胶)和活性碳碘吸附器(去除分子碘和甲级碘)，但是新风中放射性惰性气体却无法去除，会随着新风进入可居留区。这样可居留区内放射性水平累积会越来越高，这对超过GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》中相关要求工作人员的职业照射水平任何一年中的有效剂量不能超过50mSv构成挑战。单一的事故新风口如果在风向不利的情况下，容易被放射性烟羽笼罩，主控室的可居留功能难以维持。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种核电站主控室通风系统应急新风管线的结构设计方案，提高核电站主控室可居留区域事故条件下人员的可居留性。本发明的技术方案如下一种核电站主控室通风系统应急新风管线，包括设在核电站厂房屋顶不同位置的两个事故取风口，两个事故取风口分别通过隔离阀进行开启或关闭；所述的两个事故取风口之间通过风管连接，并共用同一条应急送风管线与应急事故风机相连，应急事故风机将室外新风引入主控室，应急送风管线上设有碘吸附器；所述的两个事故取风口的位置相对于反应堆安全壳呈相反方向布置。进一步，如上所述的核电站主控室通风系统应急新风管线，其中，所述的两个事故取风口与反应堆泄漏源点之间的最短距离应大于60m。进一步，如上所述的核电站主控室通风系统应急新风管线，其中，所述的两个事故取风口中的第一事故取风口设在LX电气厂房屋顶的新风小室，第二事故取风口设在辅助厂房屋顶NF区的新风小室；第二 事故取风口通过风管连通至第一事故取风口，风管与设在第一事故取风口处的应急送风管线连接。进一步，如上所述的核电站主控室通风系统应急新风管线，其中，所述的风管采用气密性碳钢风管。进一步，如上所述的核电站主控室通风系统应急新风管线，其中，所述的两个事故取风口所在的新风小室内分别设有辐射监控仪表。进一步，如上所述的核电站主控室通风系统应急新风管线，其中，在所述的应急送风管线上还设有高效粒子过滤器和碘吸附器。本发明的有益效果如下本发明结合核电站发生事故时放射性物质释放到大气中的具体情况，以及核电站的固有特点，在核电站的通风系统设计中增设了一条新风应急送风管线，科学合理的选取新增应急送风管线取风口(即第二事故取风口)的位置，降低了事故工况下主控室可居留性丧失的风险，提高了主控室通风系统的可靠性，安全性。
图I为具体实施方式
中M310堆型核电站核岛厂房两个事故取风口的位置示意图；图2为改进前的主控室通风系统(DVCl)流程示意图；图3为改进后的主控室通风系统(DVCl)流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的详细说明。当核电站发生事故时，放射性物质会释放到大气中，由辐射监测系统来监控大气中放射性剂量，根据放射性剂量高低通过手动或自动的方式在正常管线与应急管线之间切换。本发明在核电站的原有设计中新增加了一个事故取风口，当发生事故时，如果第一事故取风口被放射性烟云笼罩不应再取风时，启动第二事故取风口来取室外新风，维持主控室的可居留，从而提高了新风供应能力的余度，降低主控人员呼吸的内照射和主控室环境外照射的危害；使主控室工作人员的职业照射水平满足一年中的有效剂量不能超过50mSv的要求，降低了事故工况下主控室可居留性丧失的风险。基于上述设计思路，本发明提供的核电站主控室通风系统应急新风管线包括设在核电站厂房屋顶不同位置的两个事故取风口，两个事故取风口分别通过隔离阀进行开启或关闭；所述的两个事故取风口之间通过风管连接，并共用同一条应急送风管线与应急事故风机相连，应急事故风机将室外新风引入主控室，应急送风管线上设有粒子过滤器和碘吸附器；所述的两个事故取风口的位置相对于反应堆安全壳呈相反方向布置。双取风口位置的选择一般应满足释放源处于两个取风口中间的位置，以减小双取风口同时被污染的可能性。另外，如果任一取风口与释放源的距离都要超过60m，甚至可以不再设置过滤装置。因此，本发明在设计中保证两个事故取风口与反应堆泄漏源点之间的最短距离都大于60m。以M310堆型的核电站为例，如图I所示，包括两个反应堆安全壳I、2，第一事故取风口位于LX电气厂房顶部的新风小室3，根据事故取风口设计原则和标准，“源处于两个取风口中间的位置”和“源与取风口位置尽量远”的原则，第二事故取风口确定在辅助厂房屋顶NF区的新风小室4，两个风口相 对于安全壳反向布置，通过风管5连接。第二事故取风口与两个反应堆泄漏源点的水平距离约为75m，第一事故取风口与两个反应堆泄漏源点的距离分别为63m，76m,其距离均大于60m，满足取风口与释放源的距离要求。根据RGl. 194<核电厂控制室放射性可居留性评价的大气相对浓度，要求双进风口不应在同一个风向窗内(楔形区域夹角90°C);同时，双取风口位置以释放源呈镜像布置时，由建筑物尾流效应导致放射性烟云同时覆盖的可能性最低。两个取风口的位置见图I的3点和4点。3点位于LX厂房24m标高L818房间，4点位于NX厂房17. 4m NE713房间。另一个需要考虑的因素是双取风口相对源点的角度，根据上述实例中初步确定的位置，可以计算出两个取风口相对于源点的角度大约为60度左右，当然比较理想的角度为90度的扇形区域，事实上，无论用哪个标准，都不能完全排除一定区域内的双取风口同时被烟羽笼罩的可能性，只能说角度越大，这种可能性就越小，因此，在设计中两个事故取风口相对于反应堆泄漏源点的角度一般取为60°、0°比较合理。本实施例中，从第二事故取风口引出一根0500的风管，沿屋面进入到第一事故取风口，之后与原有应急送风管线共用。风管采用气密性碳钢风管，支架形式为“251”型，支架需要进行力学计算。同时，在两个事故新风小室内增加两个辐射监护仪表1KRT024MT(布置在图I中的新风小室3)，2KRT024MT (布置在图I中的新风小室4)。改进前的主控室通风系统(DVCl)流程如图2所示，改进后的主控室通风系统(DVCl)流程如图3所示。图2和图3中包括应急过滤管路6和正常新风管路7，应急过滤管路6上包括新风小室3、预过滤器8，经气动隔离阀9后依次连接电加热器10、高效粒子过滤器11、碘吸附器12、应急事故风机13，改进后的主控室通风系统在应急过滤管路的事故进风口处增加了新风小室4。正常新风管路7上包括新风小室14、预过滤器15，经气动隔离阀16连接空调机组17、18，服务房间19，最后经排风机20与排风口连接。事故工况下改进后系统控制的流程如下步骤1，辐射监护仪表(1/2KRT018MT或1/2KRT019MT)监测达到“第一阈值〃时向主控室人员发出提示性“报警I”(此步骤与参考电站相同)。步骤2辐射监护仪表(1/2KRT018MT或I/2KRT019MT )监测达到“第二阈值〃时，
向主控制室发出“报警2”，系统由辐射监测系统KRT自动控制，正常管路切换到应急过滤管路，正常管路的安全级气动隔离阀关闭，应急过滤管路的气动隔离阀开启，应急过滤管路风机自动启动(此条与参考电站相同)。同时第一事故取风口的气动隔离阀保持常开，第二事故取风口的气动隔离阀保持常闭，开始从第一事故取风口取风。步骤3，辐射监护仪表(1KRT024MT)监测到第一事故取风口剂量达到“第三阈值〃并保持一定时间Λ T时，向主控制室发出“报警3”，并使系统自动切换到由第二个事故取风口取风。即监测信号自动关闭第一事故取风口的隔离阀，打开第二事故取风口的隔离阀。此时主控制室人员还可根据风向、气流涡旋等气象综合数据及1/2KRT018MT或1/2KRT019MT的读取数据对这一切换指令进行校验。步骤4，在事故期间，辐射监护仪表(2KRT024MT)监测到第二事故取风口剂量达到“第三阈值"并保持一定时间Λ T时， 系统将两个事故取风口的隔离阀门按步骤2相反顺序进行，即从第二事故新风口切换回第一事故新风口。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.ー种核电站主控室通风系统应急新风管线，其特征在于包括设在核电站厂房屋顶不同位置的两个事故取风ロ，两个事故取风ロ分别通过隔离阀进行开启或关闭；所述的两个事故取风ロ之间通过风管连接，并共用同一条应急送风管线与应急事故风机相连，应急事故风机将室外新风引入主控室，应急送风管线上设有碘吸附器；所述的两个事故取风ロ的位置相对于反应堆安全壳呈相反方向布置。
2.如权利要求I所述的核电站主控室通风系统应急新风管线，其特征在于所述的两个事故取风ロ与反应堆泄漏源点之间的最短距离应大于60m。
3.如权利要求I所述的核电站主控室通风系统应急新风管线，其特征在于所述的两个事故取风口中的第一事故取风ロ设在LX电气厂房屋顶的新风小室，第二事故取风ロ设在辅助厂房屋顶NF区的新风小室；第二事故取风ロ通过风管连通至第一事故取风ロ，风管与设在第一事故取风ロ处的应急送风管线连接。
4.如权利要求I或3所述的核电站主控室通风系统应急新风管线，其特征在于所述的风管采用气密性碳钢风管。
5.如权利要求3所述的核电站主控室通风系统应急新风管线，其特征在于所述的两个事故取风ロ所在的新风小室内分别设有辐射监控仪表。
6.如权利要求I所述的核电站主控室通风系统应急新风管线，其特征在于在所述的应急送风管线上还设有高效粒子过滤器和碘吸附器。
全文摘要
本发明涉及一种核电站主控室通风系统应急新风管线的结构设计。该应急新风管线包括设在核电站厂房屋顶不同位置的两个事故取风口，两个事故取风口分别通过隔离阀进行开启或关闭；所述的两个事故取风口之间通过风管连接，并共用同一条应急送风管线与应急事故风机相连，应急事故风机将室外新风引入主控室，应急送风管线上设有碘吸附器；所述的两个事故取风口的位置相对于反应堆安全壳呈相反方向布置。本发明降低了事故工况下主控室可居留性丧失的风险，提高了主控室通风系统的可靠性，安全性。
文档编号F24F13/28GK102820068SQ20121027938
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者赵新艳, 苑晓东, 刘鹏飞, 刘新建, 孙立臣, 戴一辉 申请人:中国核电工程有限公司