本發(fā)明屬于核電站設計技術，具體涉及一種火災情況下將核電廠引導至安全狀態(tài)的方法。

背景技術：
2011年日本福島核事故發(fā)生以后，世界各國普遍提高了對核電站的安全要求。我國政府要求核電廠設計采用最先進的標準，以全面提升核電廠可靠性和應急響應水平，確保核電站的安全。除了傳統(tǒng)的火災預防、限制火災蔓延和撲滅火災的技術手段外，提高核電廠防火安全水平還需要確保操縱員能夠在火災情況下將機組正確地引導至安全后撤模式。因此，研究核電廠火災情況下的事故處理方法是核電防火設計的主要發(fā)展趨勢之一。根據(jù)國內(nèi)多數(shù)核電廠目前的設計方案，當發(fā)生火災時，相關運行人員以及消防隊員均參與到滅火救援行動中，主控制室操縱員通過聯(lián)系現(xiàn)場操縱員、消防隊、救援隊等，采取火災確認、人員疏散、隔離通風、滅火操作、對外聯(lián)絡以及組織管理等行動，這些操作及行動是經(jīng)過實踐檢驗的成熟技術，并已經(jīng)體現(xiàn)在電廠相關文件中。但是，除了考慮滅火和救援行動外，火災還會對安全相關功能造成嚴重影響，而此時哪些設備和信息是可用的和可靠的，哪些設備和信息已經(jīng)受到火災損壞而不可用，應當如何找到一條可靠操作路徑將機組引導至安全狀態(tài)，操縱員并不是非常清楚，只能根據(jù)現(xiàn)有資料和火災發(fā)生的區(qū)域給出大概判斷，有可能造成誤操作或錯失最佳操作時機，進而引發(fā)機組狀態(tài)進一步惡化的風險。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種在火災情況下將核電廠引導至安全狀態(tài)的方法，通過該方法指導操縱員在火災情況下對核電機組進行控制，并最終將機組帶到特定的安全狀態(tài)。本發(fā)明的技術方案如下：一種火災情況下將核電廠引導至安全狀態(tài)的方法，包括如下步驟：(1)對核電廠已有的運行、事故規(guī)程進行梳理，清理出用于機組狀態(tài)判斷和規(guī)程導向的關鍵信息，這些信息對于機組的運行和事故處理來說極其重要，對判斷機組狀態(tài)起決定性作用，并能引導操縱員選取合理的操作策略；(2)針對每個防火空間，梳理火災造成的不可用功能、設備和信息，判斷火災是否造成不可接受的后果；(3)如果火災不會造成不可接受的后果，則火災對機組安全功能無重大影響，僅采取基本的滅火、救援行動；如果火災會造成不可接受的后果，則進入步驟(4)；(4)除了基本的滅火、救援行動外，為了保證機組安全，操縱員執(zhí)行如下操作：a)預見性操作，提前將可用的冗余設備投入運行，并且盡快啟動相應操作以引導機組到達指定的后撤模式；同時，提前采取必要的防范措施防止機組狀態(tài)的惡化；b)斷電操作，由操縱員主動切斷受火災影響的核安全相關設備的電源；c)標記操作，對受到火災影響而不可用的功能進行標記；d)給出替代信息或指定值操作，由于受火災影響而不可用的信息在火災情況下將不再可靠，通過其冗余的信息或提前確定替代參數(shù)以保證操縱員在火災情況下所執(zhí)行的操作能將機組帶入指定的可靠狀態(tài)；e)確定后撤模式操作，所述后撤模式是指在火災造成部分安全功能不可用的情況下，機組能夠達到并維持的可接受的安全狀態(tài)；f)記錄其它因火災而不可用的設備、信息和誤報警。進一步，如上所述的火災情況下將核電廠引導至安全狀態(tài)的方法，步驟(2)中所述的不可接受的后果包括：1)完全喪失一個或多個支持功能，支持功能即為了確保核蒸汽供應系統(tǒng)(NormalSteamSupplySystem，簡稱NSSS)的有效性而必需的功能，主要包括供電功能、供氣功能、儀表控制功能、冷卻功能等；2)可預見的或已經(jīng)發(fā)生的反應堆緊急停堆，同時伴隨核蒸汽供應系統(tǒng)正常運行功能失效；3)核蒸汽供應系統(tǒng)正常運行功能的失效可能導致事件瞬態(tài)或事故瞬態(tài)；4)其它不可接受的后果。本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明首次將火災納入到機組操作的事故管理體系內(nèi)，優(yōu)化火災情況下的操作策略，提高火災發(fā)生后核電機組的安全管理水平；通過該方法形成的火災情況下將機組引導至安全狀態(tài)的一系列行動要求，使得操縱員在火災情況下對機組運行的操作有據(jù)可依，降低人因失誤，完善了核電廠事故處理模式。附圖說明圖1為本發(fā)明火災情況下將核電廠引導至安全狀態(tài)的方法流程圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。如圖1所示，本發(fā)明提供的一種火災情況下將核電廠引導至安全狀態(tài)的方法，包括如下步驟：(1)對核電廠已有的運行、事故規(guī)程進行梳理，找到那些機組狀態(tài)判斷和規(guī)程導向的關鍵信息，這些信息對于機組的運行和事故處理來說極其重要，對判斷機組狀態(tài)起決定性作用，并能引導操縱員選取合理的操作策略；(2)針對每個防火空間，梳理火災造成的不可用功能、設備和信息，并判斷火災是否會造成如下不可接受的后果：2-1)完全喪失一個或多個支持功能，支持功能即為了確保核蒸汽供應系統(tǒng)(NormalSteamSupplySystem，簡稱NSSS)的有效性而必需的功能，主要包括供電功能、供氣功能、儀表控制功能、冷卻功能等；2-2)可預見的或已經(jīng)發(fā)生的反應堆緊急停堆，同時伴隨核蒸汽供應系統(tǒng)(NormalSteamSupplySystem，簡稱NSSS)正常運行功能失效；2-3)某個核蒸汽供應系統(tǒng)(NSSS)正常運行功能的失效可能導致事件瞬態(tài)或事故瞬態(tài)(例如，一回路單相狀態(tài)下失去下泄功能)；2-4)其它不可接受的后果；(3)如果火災不會造成步驟(2)所述的不可接受的后果，則火災對機組安全功能無重大影響，僅采取基本的滅火、救援等行動；(4)如果火災造成步驟(2)所述的不可接受的后果之一，則除了基本滅火、救援行動外，為了保證機組安全，操縱員還需執(zhí)行如下操作：a)預見性操作，一方面，為了降低火災對機組運行的影響，提前將可用的冗余設備投入運行，并且盡快啟動相應操作以引導機組到達指定的后撤模式；另一方面，為了防止火災引起的某些不必要的瞬態(tài)從而導致機組狀態(tài)的惡化，需要提前采取必要的防范措施；b)斷電操作，為了明確NSSS功能狀態(tài)，以降低設備誤動作和發(fā)出誤指令的風險，由操縱員主動切斷某些受火災影響的核安全相關設備；c)標記操作，為了優(yōu)化事故處理程序的執(zhí)行，使操縱員及時進行準確判斷、快速處理事故工況，并在獲知功能不可用信息后直接投運相應的“替代”設備，對受到火災影響而不可用的功能(包括NSSS功能和支持功能)進行標記；d)給出替代信息或指定值操作，由于受火災影響而不可用的信息(包括狀態(tài)判斷和導向信息)在火災情況下將不再可靠，通過其冗余的信息或提前確定替代參數(shù)以保證操縱員在火災情況下所執(zhí)行的操作能將機組帶入指定的可靠狀態(tài)；e)確定后撤模式操作(即最終的安全狀態(tài))，所述后撤模式是指考慮不可用的設備，機組能夠達到并維持的可接受的安全狀態(tài)；f)除了上述主要的不可用功能和信息外，記錄其它因火災而不可用的設備、信息和誤報警，用于操縱員更詳細地了解火災造成的設備不可用的詳細信息，對機組的整體狀態(tài)有全局的理解和掌控。在核電廠火災造成的影響滿足步驟(2)的情況下(即火災對機組運行和安全造成嚴重影響)，操縱員根據(jù)步驟(4)形成的一系列行動要求，形成一套操作規(guī)程，以便在火災情況下將機組帶到并維持在指定的安全狀態(tài)。實施例現(xiàn)以某核電廠核輔助廠房熱貫穿件所在防火空間(編號為1ZFSN0280A)為例，采用上述火災情況下將核電廠引導至安全狀態(tài)的方法逐步分析如下：首先，對該核電廠所有事故處理規(guī)程進行分析，清理出其中用于狀態(tài)判斷和規(guī)程導向的關鍵信息，包括一回路壓力、水位、溫度、欠飽和度、二回路壓力、水位、安全殼壓力和劑量水平等監(jiān)測值。其次，對防火空間1ZFSN0280A內(nèi)的電纜和設備進行分析。結合火災風險和設備特性得出：火災會導致下泄壓力和流量調(diào)節(jié)閥(RCV013VP)及上充流量調(diào)節(jié)閥(RCV046VP)全開、下泄管線安全殼外隔離閥(RCV010VP)全關，即引起上充全開和下泄隔離，導致上充和下泄的NSSS正常運行功能不可用，同時由于上充和下泄的流量不匹配，還會引起穩(wěn)壓器液位迅速上升并產(chǎn)生“穩(wěn)壓器液位高3”反應堆緊急停堆信號。另外，火災還將引起上充下泄流量信息、穩(wěn)壓器輔助噴淋、高壓安注、余熱排出系統(tǒng)(RRA)和化學和容積控制系統(tǒng)(RCV)接口功能不可用等。根據(jù)上述分析結果，提出如下行動要求，以緩解事故處理的結果：a)預見性操作(1)當反應堆功率大于10％滿功率(P>P7)運行狀態(tài)時，由于上充和下泄的流量不匹配，引起穩(wěn)壓器液位迅速上升并產(chǎn)生“P7允許信號下穩(wěn)壓器液位高”反應堆緊急停堆信號，因此要求操縱員一開始就確認緊急停堆要求已被執(zhí)行，并采取隔離上充和下泄的行動，同時由于容積控制箱(RCV002BA)液位下降，需要確認RCV泵吸入口已從RCV002BA轉換至換料水箱(PTR001BA)的操作；由于下泄已經(jīng)隔離，則主泵軸封水注入將引起一回路水裝量上升，為了避免引起一回路超壓，需要通過三臺蒸汽發(fā)生器的大氣排放閥(GCTa)對一回路進行冷卻操作，并將機組帶至余熱排出系統(tǒng)(RRA)連接狀態(tài)。(2)當反應堆處于功率小于10％滿功率(P<P7)運行狀態(tài)、蒸汽發(fā)生器冷卻正常停堆模式(NS/SG)或RRA冷卻正常停堆模式兩相狀態(tài)(NS/RRAbiphasic)時，采取同P>P7狀態(tài)同樣的操作，反應堆緊急停堆操作的確認與電廠的事故規(guī)程要求相一致。(3)當反應堆處于RRA冷卻正常停堆模式單相狀態(tài)(NS/RRAmonophasic)或維修冷停堆且一回路為關閉狀態(tài)時，極易由于上充下泄流量不匹配而引起一回路超壓瞬態(tài)，此時的操作將采用與“導向和穩(wěn)定規(guī)程”(DOS)在同類狀態(tài)下的操作策略。b)斷電操作由于某些設備或其供電電纜位于本防火空間，這些設備很可能由于火災而失效。為降低設備誤動作、明確機組狀態(tài)，操縱員將主動切斷這些設備的電源，具體到本防火空間為：上充泵房應急通風系統(tǒng)風機(DVH001ZV)、安注系統(tǒng)硼酸再循環(huán)泵(RIS022PO)、硼加熱系統(tǒng)配電柜(RRB001TB、002TB)等設備以及化學和容積控制系統(tǒng)隔離閥(RCV010VP、RCV094VP)等閥門的供電電源。c)標記對受到火災影響而不可用的功能(包括NSSS功能和支持功能)進行標記，宣布RCV上充、下泄、輔助噴淋、高壓安注、RRA和RCV接口等功能不可用。d)替代信息或指定值為保證信息可靠性，對受到火災影響而不可用的信息(包括狀態(tài)判斷和導向信息)進行強制賦值或采用可替代的冗余信息，將一回路下泄流量信息(RCV005MD)強制為0，一回路上充流量信息(RCV018MD)強制為0，安注流量信息(RCV021MD、022MD和023MD)記錄初始值，使用RIS001MD信息替代失效的RIS099MD信息。e)確定后撤模式(即最終的安全狀態(tài))如果火災發(fā)生在機組正常運行情況下，則機組后撤模式為正常停堆-RRA介入，兩相中間停堆；如果火災發(fā)生在一回路為滿水狀態(tài)的情況下，則后撤模式為冷停堆RCP系統(tǒng)泄壓模式。f)提供其它不可用的設備、信息和誤報警除上述重要功能和信息外，還記錄其它因火災而不可用設備、閥門和信息，具體到本防火空間即為DVH、KRT、RCV、REA、RIS等系統(tǒng)的不可用信息。最后，將上述行動要求形成一份針對性的主控制室操縱員在火災情況下的操作規(guī)程。當防火空間1ZFSN0280A發(fā)生火災時，操縱員在該規(guī)程指引下，通過調(diào)用其它相關的規(guī)程，將機組帶到并維持在指定的安全狀態(tài)。顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其同等技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。