M310/CPR1000型核电厂主控室应急通风系统碘过滤器可用性验证方案技术改进
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完成单位:大亚湾核电运营管理有限责任公司
登记编号:ZSCX-DL2019-J-2-27
登记年份:2019
发布时间:2019-11-18
成果主要完成人
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项目概况
核电厂反应堆正常运行及事故工况下,均会产生大量放射性裂变产物,部分裂变产物通过各种途径形成气载放射性碘。人体甲状腺对放射性碘有很高的吸收能力,因此其对人体健康危害很大。为了防止人员和环境受到污染,必须对这些气载放射性碘进行净化。核安全相关通风系统的碘过滤器就起到过滤气载放射性碘的作用,必须保证其可用性。
碘过滤器的可用性,可以通过直接验证和间接验证的方法来确认。
直接验证的方法主要是现场“放射性甲基碘”法,该方法优点是同时验证了碘过滤器的机械泄漏和滤材活性碳的过滤能力,缺点是若试验现场出现放射性甲基碘气体泄漏,现场人员存在被放射性污染的风险。
间接验证方法:首先证明过滤介质活性碳的吸附效率是合格的,其次在通风系统上安装碘过滤器后,进行检漏试验,确认:碘过滤器安装到现场后,不存在不可接受的机械泄漏。具体方法主要有美国的“氟利昂”检漏法,法国的“环已烷”检漏法。间接证明法的优点是不需要在现场进行放射性操作。
核电厂主控室应急通风系统碘过滤器可用性验证之前一直使用的都是直接验证方法,在现场进行放射性操作。M310/CPR1000型核电厂的主控室应急通风系统,因结构紧凑设计原因,将应急通风整个碘回路布置在常规回路的进风总室内。在进风总室内进行放射性操作,无论碘回路管道泄漏,还是人员失误造成放射性溢出,都将引起进风总室空气被放射性I-131污染,放射性气体又迅速被抽散到主控室,造成主控室空气放射性污染,影响主控人员的安全和对机组的运行控制。根据可查资料,近10年内对于上述堆型,国内、外几个核电厂在进行DVC碘过滤器放射性效率试验时,发生过5起放射性泄漏,造成主控室污染事件。虽然,事件发生后各核电厂采取了各种防止放射性泄漏措施,但是由于系统设计上的本质缺陷,放射性试验方法的泄漏风险得不到彻底的解决。要彻底消除现场放射性污染风险,只有使用间接验证的方法。
2017年11月大亚湾核电经核安全局批准,在6台机组DVC碘过滤器上创新性采用国内新开发的碘过滤器“环己烷”检漏法+定期更换的可用性管理方案,替代原有的定期放射性效率试验方案,实现了彻底消除试验放射性泄漏风险,大幅缩短机组第一组I0时间占用,减少对环境的放射性卤素排放的效果。
2018年该改进方案已向大亚湾基地应急中心推广使用,并已向其他类似问题核电厂推广使用中,于2018年9月率先在红沿河核电厂成功推广使用。
“环己烷”检漏法及成套试验设备为中辐院开发,2016年通过国防科工委成果鉴定,并在大亚湾核电成功应用,该技术完全可以用于第三代核电、CNP300以及CANDU堆等通风系统进行碘吸附器泄漏率试验,从而取代原使用的“氟利昂”法,缓解对臭氧层的破坏,具备全面应用和推广的价值。