AP1000自动卸压系统闭锁功能及可靠性分析VIP免费

2013年第9期(总第252期)咿南煎搏李NO．9．2013(CumulativetyNO．252)技零交流i8rAP1000自动卸压系统闭锁功能及可靠性分析刘乐(三门核电有限公司，张丰平浙江三门317112)摘要：AP1000自动卸压系统(ADS)中泄压阀的动作由保护和安全监测系统(PMS)控制实现，它的误触发引起的一回路压降危害不亚于LOCA事故，r~PMS的软件共模故障可能导致这样的误触发发生。为了降低ADS系统误触发的概率，APIO00设计了ADS闭锁模块用于对触发条件的重复确认。文章介绍ADS触发闭锁模块的原理和设计，分析ADS误动和拒动的可能性。关键词：核电站；AP1000；自动卸压；中泄压阀；ADSI~1锁模块中图分类号：TL48文献标识码：A文章编号：1009—2374(2013)11～0074—031自动卸压系统简介AP1000压水堆核电站设计了自动卸压系统(简称为ADS)，它的动作用来降低反应堆冷却剂系统的压力，以实现堆芯补水箱(CMT)中含硼水的注入、堆内换料水储存箱(IRWST)中冷却水的注入及安全壳再循环启动；自动卸压系统是反应堆冷却剂系统的一部分，并且与非能动堆芯冷却系统连接，包含4组顺序开启的阀门，用以降低反应堆冷却剂系统的压力，从而使非能动堆芯冷却系统能为堆芯提供长期冷却。自动卸压系统包含4个卸压等级，主要包括1O个泄压阀，分别连接到反应堆冷却剂系统的三个不同位置。前3级自动卸压阀为电动阀，第4级自动卸压阀是爆破阀。第1、2、3级自动卸压系统各有两条管线，每条管线上串联两只电动阀，上游的为隔离阀，下游的为调节阀。每一条管线的人口经过一条公用母管，与稳压器顶部相连，每一条管线的出口与公用的卸压母管相连，通过喷淋管线上的喷淋头注入堆内换料水储存箱中。第4级自动卸压系统包括对称的两路管线，其中一路通过一个入口与一个热段管线相连，两条管线一路。图1为自动卸压系统概要图。2自动卸压系统的控制自动卸压系统作为专设安全设施之一，泄压阀的动作由保护和安全监测系统(PMS)控制实现，它的触发逻辑有3个：堆芯补水箱注入并且4个序列中的2个序列探测到任何一个堆芯补水箱液位低一1设定点；长期失去交流电源(IDS低电压信号)；手动触发。图1自动卸压系统概要图2．1ADS闭锁模块保护和安全监测系统为每个序列提供了一块ADS闭锁模块，该模块为1E级模块，使用常规的模拟量模块，不依赖于软件，其概念图如图2。序列间的闭锁模块相互之间没有连接，也不进行选择逻辑判断。输出给CIM的信号用在z端口的关方向，相比用于正常触发ADS的x端口，CIM的z端El拥有更高的优先级，因此送fUz端Et的闭锁命令将阻止从集成逻辑处理器ILP来的ADS触发信号。每个序列模块对4个阀门进行闭锁，对于ADS第4级，这些阀门由PMS的两个序列来驱动，则需对两个序列都进行闭锁。除了输入和输出表1ADS闭锁模块序列分配74的连接以及它的供电，ADS闭锁模块不与PMS的其他设备共享电回路。表1为ADS闭锁模块的序列分配情况。图2ADS闭锁模块概念设计图2．2ADS触发的闭锁功能设计AP1000~计已经采取了一定数量的方法来减少误触发ESF功能的可能性。不过，一个或多个安全序列的软件共模故障仍可能导致系统级的误触发。对于ADS，它的动作引起的一回路压降危害不亚于LOCA事故，这样的误触发是无法接受的，因此，AP1000设计了ADS触发的闭锁控制。ADS闭锁设计的出发点是对ADS触发条件的再确认，以确保ADS动作不是由于误触发。对于PMS软件共模故障，主要是针对ADS触发的自动控制逻辑。首先，假设专设安全设施s信号触发，PMS打开堆芯补水箱CMT的下部阀门，将含硼水注入RCS进行补充，硼水在重力的作用下注入反应堆。若没有发生LOCA，这些阀门的打开不会引起RCS排水，CMT的循环是封闭回路，进入反应堆的硼水由冷段的冷却剂进行补充，CMT的液位不会下降；若发生LOCA，．~tJCMT的液位将会持续下降。因此，测得的CMT液位是真实LOCA的有效指示，将CMT液位作为ADS闭锁信号是合理的。两个CMT分别包括四个窄量程液位计，液位信号分别输入到四个序列。ADS闭锁模块与PMS模拟量输入卡件AI688共享CMT液位传感器的输入，经过闭锁判断的输出通过硬接线输出至ILC机柜的CIMZ端口输入端接点。在正常运行时，4—20mA的信号高于设定值，报警输出触点闭合，ADS触发被闭锁；在真实...