CPR1000压水堆核电厂SOP事故规程与应急状态等级关系的讨论

刘洁 曾臻

【摘 要】SOP事故规程与应急状态分级初始条件和应急行动水平（EAL）存在一定相关性，论文以岭澳二期SOP中的ECP1事故规程为例，将ECP1中的条件和参数与NEI99-01中的EAL进行比较，对在执行ECP1时核电厂应进入的应急状态等级进行分析讨论，并给予核电厂应急管理人员指导。

【Abstract】There is a certain correlation between SOP accident regulations and emergency state grading initial conditions and emergency action level （EAL）. The paper takes the ECP1 accident regulation in Lingao II SOP as an example， compares the conditions and parameters in ECP1 with the EAL in NEI99-01， discusses and analyzes the emergency state level that nuclear power plants should enter when implementing ECP1， and provides guidance for the emergency management staff in nuclear power plants.

【關键词】SOP事故规程;核电厂应急;应急行动水平;应急状态等级

【Keywords】SOP accident regulations; nuclear power plant emergency; emergency action level; emergency state grade

【中图分类号】TM623                                    【文献标志码】A                                     【文章编号】1673-1069（2018）10-0173-02

1 引言

目前我国CPR1000压水堆核电厂均使用状态导向法事故处理程序（SOP）控制核电厂事故，SOP事故程序基于状态导向法编制，根据核电厂状态的变化采取合适的控制策略以使核电厂维持在安全状态，可以处理核电厂叠加事故工况。当SOP中涉及到的某些参数或条件正好达到某一应急行动水平（EAL），那么就可以利用SOP中的条件或参数作为宣布核电厂应急状态等级的入口条件。

SOP包括一回路闭口程序部分和一回路开口程序部分，一回路闭口程序的主程序有DOS、ECP1、ECP2、ECP3、ECP4、DOSR、ECPR1、ECPR2，一回路开口程序的主程序有ECPRO、DOSR（覆盖RRA连接状态一直到一回路开口），另外还包括主程序所调用的操作单，如RPS、RCR、RCE、RMS等。

本文以岭澳二期核电厂1号机组的SOP为例，选取ECP1事故程序，通过将ECP1中的条件和参数与NEI99-01中的EAL的比较，对在执行ECP1事故程序时核电厂应进入的应急状态等级进行分析讨论。

2 ECP1事故程序对应的应急状态等级

ECP1用于处理物理状态没有降级的事故，主要覆盖以下典型事故：失去支持功能（电源、气源或冷源），不适宜和/或多于的安注，发生在需要执行SOP的防火分区的火灾，失去核蒸汽供应系统正常运行功能，不可控稀释事故，一回路放射性升高，3台蒸汽发生器失去ASG给水，安全壳外的RCV破口。

ECP1事故规程包括IO初始定向，序列1维持功率运行或降负荷，序列2稳定，序列3硼化，序列4过渡到RRA运行条件的中间停堆，序列5利用8RIS011PO过渡到中间停堆。

2.1 ECP1的初始定向IO

ECP1的IO部分是进入ECP1后首先执行的，其通过DOS程序诊断后进入，在此部分对事故进行进一步诊断，然后进入合适的序列进行控制和处理。在初始定向IO中通过支持功能、火灾、不可控稀释、一回路放射性、安全壳外RCV破口、失去ASG给水的诊断来进入针对性处理这些事故的操作单（RPS操作单），因此针对这部分的应急等级水平需要延续其所调用的操作单对应的应急等级水平。

举例来说，若在ECP1的IO中诊断机组发生误稀释导致停堆，将进入RPS20操作单。根据安全分析，误稀释对核电厂安全造成的威胁与反应堆工况相关：①在反应堆停堆时，反应堆可能重返临界;②在反应堆功率运行时，中子注量率非受控增加，可能发生偏离泡核沸腾（DNB），即燃料包壳屏障潜在丧失。根据NEI99-01中对“厂房应急”的定义，可以表明丧失或潜在丧失燃料包壳屏障或一回路边界屏障的裕度下降的事件都应进入“厂房应急”，相应NEI99-01识别类F“裂变产物屏障丧失”中的初始条件FA1“燃料包壳屏障和一回路边界屏障任一道屏障潜在丧失或丧失”，因此在发生误稀释事故，需要执行RPS20操作单，此时就应宣布进入“厂房应急”，那么执行完毕RPS20操作单返回ECP1的IO时，核电厂应仍处于“厂房应急”。

综上所述，通过ECP1的IO并不能宣布核电厂进入某一确定的应急等级状态，而是需要结合具体事件条件及参数来判断，如调用某个RPS操作单，那么其应急等级状态就直接为该RPS操作单所要求的应急等级状态，而不需要再改变应急状态等级。

2.2 ECP1的序列1（维持功率运行或降负荷）

ECP1的序列1是当没有停堆且反应堆核功率大于P10情况下进入的，该序列的目标是维持满功率运行，或者当要求向后备状态过渡时进行降功率，降功率到P10以下手动停机停堆。进入该序列机组的条件及参数并未发生明显恶化，并且也不符合NEI99-01中的EAL和初始条件。由于该序列是由IO导向進入的，因此该序列对应的应急状态等级不应发生改变，但是如果在该序列中发生叠加事故，会在此序列中诊断进入相应的操作单，其应急状态等级取决于相应操作单所对应的条件和参数。

2.3 ECP1的序列2（稳定）

ECP1的序列2进入的可能原因为：①IO中没有要求立即进入序列4“过渡到RRA运行条件的中间停堆”;②不需要“硼化”或者已经完成硼化;③在序列4中不再需要继续过渡到后备状态。该序列的目标是将一回路稳定在P/T图内。

进入该序列机组的条件及参数并未发生明显恶化，并且也不符合NEI99-01中的EAL和初始条件。由于该序列是由IO导向进入，或序列1或序列3或序列4导向进入的，因此该序列对应的应急状态等级不应发生改变，但是如果在该序列中发生叠加事故，会在此序列中诊断进入相应的操作单，其应急状态等级取决于相应操作单所对应的条件和参数。

2.4 ECP1的序列3（硼化）

ECP1的序列3针对以下情况：①误稀释事故后控制（反应堆功率仍低于10-8A）;②停堆后不是所有棒都下插;③需要向后备状态过渡但硼浓度小于要求的硼浓度。该序列的目标是将反应堆硼化到要求的硼浓度。

进入该序列机组的条件及参数并未发生明显恶化，并且也不符合NEI99-01中的EAL和初始条件。由于该序列是由IO导向进入，或序列1或序列2导向进入的，因此该序列对应的应急状态等级不应发生改变，但是如果在该序列中发生叠加事故，会在此序列中诊断进入相应的操作单，其应急状态等级取决于相应操作单所对应的条件和参数。

2.5 ECP1的序列4（过渡到RRA运行条件的中间停堆）

ECP1的序列4针对已达到后撤准则且硼浓度已满足要求硼浓度情况下的反应堆后撤操作，该序列的目标是将反应堆带回到压力低于27bar。

进入该序列机组的条件及参数并未发生明显恶化，并且也不符合NEI99-01中的EAL和初始条件。由于该序列是由IO导向进入，或序列1或序列2或序列3或序列5导向进入的，因此该序列对应的应急状态等级不应发生改变，但是如果在该序列中发生叠加事故，会在此序列中诊断进入相应的操作单，其应急状态等级取决于相应操作单所对应的条件和参数。

2.6 ECP1的序列5（利用8RIS011PO过渡到中间停堆）

ECP1的序列5针对典型的LHA和LHB同时失去的事故，此时由于丧失RRI泵和RCV泵，导致主泵热屏和主泵轴封注入同时丧失，该序列的目标是将反应堆带到冷管段温度为190～200℃的后备状态。

进入该序列表明机组已同时失去A/B列应急母线电源LHA和LHB，根据NEI99-01识别类S“系统故障”中的初始条件SS1“失去所有应急母线的厂外和厂内电源达到或超过15min”，在机组丧失所有厂外和厂内交流电源且15min仍未恢复，那么核电厂应进入“场内应急”。NEI99-01中指出，时间在制定EAL时非常重要，因为如果表征核电厂安全状态的指示和参数仅是短暂地满足EAL，或者在短时间内核电厂的偏离已经被纠正，则不需要宣布核电厂进入应急状态。因此一旦符合时间条件，进入该序列时核电厂应宣布进入“场内应急”。

3 结语

SOP事故规程是以“状态导向”为基础，而应急状态分级初始条件和EAL制定方法也是以“状态导向”为基础，但是两者并不是完全对应的，当SOP中的某些条件和参数与EAL类似或相同时，那么可以直接宣布核电厂进入该EAL对应的应急状态等级。但是目前应急状态分级中某些EAL描述为核电厂安全状态，如果将这些EAL转化成具体的可观察或可测量的参数，并参照SOP中的条件参数，可以使EAL更具可操作性。通过EAL与SOP的结合，使得SOP事故规程中每一个序列或每一份操作单都与EAL形成一对一的单一对应关系，以便于执行SOP事故规程时应急状态等级的确认。