核电厂一回路注锌控制方法与流程

本技术属于核电，涉及一种一回路水化学控制方法，尤其涉及一种核电厂一回路注锌控制方法。

背景技术：

1、核电厂一回路设备腐蚀产生的腐蚀产物随反应堆一回路冷却剂的流动，在一回路迁移，并在堆芯表面沉积。堆芯表面沉积的腐蚀产物经活化后，随一回路冷却剂迁移，在一回路设备表面沉积，从而形成热点，造成放射性源项。大修期间在反应堆厂房进行设备检修人员，经热点放射性照射后，造成集体剂量升高。同时也造成一次侧应力腐蚀开裂问题。

技术实现思路

1、本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种实现缓解一次侧应力腐蚀开裂，降低堆芯外辐射场和机组大修期间集体剂量的核电厂一回路注锌控制方法。

2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂一回路注锌控制方法，包括热态功能试验注锌控制方法或/和机组商运注锌控制方法；

3、其中，所述热态功能试验注锌控制方法包括以下步骤：

4、r1、取样检测一回路中各项水化学参数，确定检测得到的一回路水化学参数满足热态功能试验注锌条件，并配置锌离子溶液；

5、r2、监测一回路锌离子浓度，根据一回路锌离子浓度的监测数据，对应设定的不同添加速率进行锌离子溶液的加注，加注过程中，根据监测数据对添加速率进行调整；

6、r3、监测一回路中硅离子、铝离子浓度，当一回路硅离子浓度大于0.8mg/kg或/和一回路铝浓度大于1mg/kg时为异常情况，停止注锌，解决异常情况后继续注锌；

7、r4、热态功能试验钝化计时结束后、硼化前24h停止注锌；

8、所述机组商运注锌控制方法包括以下步骤：

9、s1、取样检测一回路中各项水化学参数，确定检测得到的一回路水化学参数满足机组商运注锌条件；

10、s2、监测一回路锌离子浓度，根据一回路锌离子浓度的监测数据对应设定的添加速率进行锌离子溶液的加注、以及计算净化回路除锌损失量，确定加注锌离子溶液浓度；

11、s3、同时监测一回路中锌离子、硅离子、镍离子浓度以及中子通量图，当出现以下任一情况时，即判定为异常情况：

12、一回路锌离子浓度大于0.015mg/kg；

13、一回路镍离子浓度大于0.006mg/kg；

14、一回路硅离子浓度大于1.0mg/kg；

15、预测的轴向功率偏移与实测轴向功率偏移之间的差值超过±3％；

16、出现异常情况停止注锌，处理异常情况后继续注锌；

17、s4、结束注锌：机组停堆前24h。

18、进一步地，所述的核电厂一回路注锌控制方法中，优选所述步骤r1或s1中，各项水化学参数包括一回路溶解氢浓度、一回路硅离子浓度、一回路镍离子浓度、一回路铝浓度、一回路钙浓度和一回路镁浓度。

19、进一步地，所述的核电厂一回路注锌控制方法中，优选所述步骤r1中，所述的热态功能试验注锌条件为：

20、机组同时满足以下条件：

21、余热排出系统退出，一回路温度≥177℃；

22、一回路溶解氢浓度>5ml/kg(stp)；

23、一回路硅离子浓度小于0.8mg/kg；

24、一回路镍离子浓度小于0.1mg/kg；

25、一回路铝浓度小于1mg/kg；

26、一回路钙浓度小于1mg/kg；

27、一回路镁浓度小于1mg/kg。

28、进一步地，所述的核电厂一回路注锌控制方法中，优选所述步骤r1中，配置浓度为1.8-2.0g/l的锌离子溶液。

29、进一步地，所述的核电厂一回路注锌控制方法中，优选所述步骤r2中，所述添加速率为：

30、当一回路锌离子浓度≤0.002mg/kg时，按照8-10l/h的添加速率向一回路注入锌离子溶液，所述监测的时间频率为1-2次/2h；

31、或/和，当0.002mg/kg<一回路锌离子浓度≤0.05mg/kg时，按照5-9l/h的添加速率向一回路注入锌离子溶液，所述监测的时间频率为1-2次/2h；

32、或/和，当0.05mg/kg<一回路锌离子浓度≤0.08mg/kg时，按照2-5l/h的添加速率向一回路注入锌离子溶液，所述监测的时间频率为1-2次/4h；

33、或/和，当0.08mg/kg<一回路锌离子浓度≤0.1mg/kg时，按照1-2l/h的速率向一回路注入锌离子溶液，所述监测的时间频率为1-2次/天。

34、进一步地，所述的核电厂一回路注锌控制方法中，优选所述步骤r3中，所述解决异常情况为：对一回路进行换水处理，监测硅离子浓度小于0.8mg/kg、一回路铝浓度小于1mg/kg时，达到注锌条件。

35、进一步地，所述的核电厂一回路注锌控制方法中，优选所述步骤s1中，所述机组商运注锌条件为：机组同时满足如下条件的情况，开始注锌：

36、一回路硅离子浓度小于1.0mg/kg；

37、一回路镍离子浓度小于0.006mg/kg；

38、经燃料风险评估后，无堆芯轴向功率分布偏移风险。

39、进一步地，所述的核电厂一回路注锌控制方法中，优选所述步骤s2中，当一回路锌离子浓度≤0.002mg/kg时，按照0.25g/l的浓度以及0.2l/h的添加速率向一回路注入锌离子溶液，所述监测的时间频率为1-3次/天；

40、或/和，当在0.002mg/kg<一回路锌离子浓度≤0.005mg/kg时，按照0.625g/l的浓度以及0.2l/h的添加速率向一回路注入锌离子溶液，所述监测的时间频率为1-3次/天；

41、或/和，当在0.005mg/kg<一回路锌离子浓度≤0.015mg/kg时，按照1.875g/l的浓度以及0.2l/h的添加速率向一回路注入锌离子溶液，所述监测的时间频率为1-2次/天。

42、进一步地，所述的核电厂一回路注锌控制方法中，优选所述步骤s3中，异常情况处理为：监测分析对比相应的锌离子浓度、硅离子浓度、镍离子浓度，确认分析结果，然后重新取样，分析进行对比；确认注锌浓度和流量；或/和确认堆芯参数；或/和确认一回路补水水质参数；或/和确认中子通量测量和腐蚀产物取样；分析历史数据，判断是否与注锌有关。

43、进一步地，所述的核电厂一回路注锌控制方法中，优选所述步骤s1中，所述燃料风险评估包括垢致轴向功率偏移评估和垢致局部腐蚀评估。

44、实施本技术具有以下有益效果：

45、本技术采用一回路注锌的方法，使得一回路设备表面形成更为致密的氧化膜，降低设备腐蚀速率，并缓解应力腐蚀开裂，从而降低腐蚀产物的生成量。腐蚀产物生成量的降低意味着随一回路冷却剂流动致堆芯表面沉积的腐蚀产物降低，从而降低活化腐蚀产物的量，降低机组源项，从而降低集体剂量。

46、并且由于热态功能试验期间和机组商运后注锌产生的风险不同，对应的加锌策略、前提条件、应急预案也不完全相同。本技术可以分别根据不同时期，进行注锌，解决了不同时期注锌要求。期间根据一回路水化学参数监测结果和机组状态进行加锌量的调整。本技术确定了机组热态功能试验期间和机组商运后满足机组注锌的前提条件、注锌加药策略和应急预案，从而为后续机组注锌技术应用提供技术指引和操作方案。