核安全工程师-核安全案例分析反应堆工程案例.docx

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1、核安全工程师-核安全案例分析反应堆工程案例问答题1某压水堆核电厂在满功率运行。突然，主控室出现安全壳放射性超标报警信号。操纵员经检查、核实系一回路小破口事故。根据应急计(江南博哥)划及应急行动水平，值长宣布进入厂房应急状态并立即向厂应急总指挥报告，营运单位应急组织启动。半小时后，破口进一步扩大，喷淋系统故障不能投入，安全壳内压力迅速上升至接近设计压力。技术支持组分析判断，已有部分燃料元件破损，预测两小时后需对安全壳采取过滤排放措施，以防止安全壳超压失效。问题：(1)此时是否需改变应急状态？如需改变，应按什么程序执行？(2)此时应向地方政府应急组织提出什么建议？(3)核电厂营运单位此时应采取哪些

2、应急措施？正确答案：(1)应改变应急状态，首先核电厂应急总指挥应宣布进入场区应急状态。(2)同时向地方政府应急组织报告事故现状及对事故发展的预测，建议进入场外应急状态。建议地方政府考虑适时采取保护公众措施(撤离、隐蔽、服用碘片、交通管制等)。(3)营运单位应采取的措施：应急组织全面启动；采取一切必要和可能的措施，保护反应堆安全及安全壳的完整性；发布场区应急报警信号；场区人员服用碘片并开始撤离场区非应急人员；实施场区出入口控制；开展应急监测；评估事故发展及环境后果。问答题2.某试验堆燃料元件损坏事故某试验堆进行一项材料辐照考验。在考验试验的过程中，水质逐渐变差，甚至达到严重恶化的程度，继而发生运

3、行的不稳定。但如果根据水质极度恶化就停堆处理，则较长时间的考验就会前功尽弃，经济损失也较大。考虑到试验已接近尾声，为了不影响进度，在侥幸心理的指使下继续冒险运行。结果发生了因流道不畅导致燃料元件损坏事故，造成放射性物质外泄，事故处理发生额外的集体剂量，经济上也有很大损失。问题：(1)事故的直接原因和根本原因是什么？(2)此事故应属INES几级？正确答案：(1)直接原因：水质变坏，流道不畅，继续运行致使元件过热损坏。根本原因：核安全文化培育差，追求经济利益而违背了安全第一的原则；没有健全的质保体系，系统维护不好；没有健全的规章制度，系统状态不好却可继续运行；运行人员培训不充分，对运行工况判断不清

4、。（2）此事故应定INES4级。问答题3.某实验反应堆实验元件熔化事故某实验反应堆在满功率运行，实验回路中考验着U02燃料元件，回路值班员X发现实验回路流量指示偏高，他就去调节试验回路的出口阀。为了加快试验过程，把回路循环泵旁路阀关死，仅用出口阀调节，出口阀调节十分敏感，仅1/8T/4圈就能实现全流程调节。为避免试验过程中发生低流量停堆，值班员Y闭锁了低流量停堆信号。值班员X调节出口阀。值班员Y监视着流量指示，但未见流量下降，便让值班员X再调出口阀。这时，元件破损检测仪亮起红灯，剂量值班室及试验回路工艺房发生剂量警报信号。值班长手动紧急停堆，对回路做了降温降压处理。值班长与X、Y一起检查情况。

5、检查结果：（1）流量仪表失灵；（2）实验回路出口水温升高，超过安全限值；（3）辐射指示超满量程。判断为U02试验元件损伤。事故造成了向环境的放射性释放，并使处理事故的工作人员受到较大剂量，停产检修，造成较大经济损失。问题：从这次事故中应吸取那些教训？正确答案：（1）培育核安全文化，使员工都能真正贯彻安全第一的原则；（2）制定严格的运行规程，建立严格的质量保证体系，杜绝违章操作；对设备、仪器定期检查、标定，确保其可靠性；（3）对系统作认真分析改造。运行方式上，改进旁路阀及主阀调节特性，以保证有灵活的调节性能及较高的可靠性，并应重视定期检查；（4）对值班员应进行严格的培训，使其具有较充分的核安全、

6、堆工及热工水力学知识。问答题4.某核电厂硼稀释事件某核电厂在对主系统升压补水的过程中，操纵员误将换料水箱中2100ppm的硼水当作硼酸制备系统7000PPm的硼水与清水混合，补入了主系统。后从硼浓度表指示发现问题，及时停止了补水过程，事件没有造成严重后果。事件后调查发现：由于核电厂过于关心进度，在大量系统尚未完成调试的情况下急忙装料，导致许多系统尚未移交主控制室。由于系统调试工作分散，使主控制室人员对核电厂整体状态，特别是系统状态缺乏了解和控制，因而并不知道系统状态已经改变，补水用的硼酸补给泵已从硼酸制备系统切换到换料水箱，而从事补水操作的操纵员并不知道。问题：(1)按国际核事件分级表(INE

7、S),本事件应定为几级？(2)应汲取哪些经验教训？正确答案：(1)根据纵深防御准则，该事件出现了超出规定运行范围的异常情况，事件分级应定为INESI级；(2)必须加强核安全文化教育，真正树立“安全第一”的思想，不能因赶生产进度，而不认真执行调试及监控程序，导致出现危险操作，危及安全；健全质量保证体系，严格工作接口程序；加强培训，操纵员应该有风险意识，对会产生硼稀释事件的操作，对相关条件应事先予以核实；系统应改进，使相关硼系统切换时主控制室应有所反映。问答题5.1979年美国三哩岛事故，始发事件为失去主给水，停堆后，又因阀门误关闭，不能得到辅助(应急)给水，在系统升温升压过程中，稳压器释放阀自动

8、打开卸压，恢复了辅助给水后，系统压力降低，但释放阀卡在开始位置，不能回座关闭，成为一个一回路的破口，冷却剂不断流失，系统压力持续下降，自动触发高压安全注射泵(简称高压安注)，为主系统补充冷却剂。此时，操纵员看到稳压器水位上升，认为一回路水量过多，不需要高压安注，因此关闭了高压安注。试评价操纵员的这一操作。正确答案：这一操作是错误的。此时系统温度在升高，堆芯因冷却不足而汽化，导致了稳压器水位上升。操纵员当安全系统自动启动时，应弄清系统情况，而不能随意把安全系统关闭。此时操纵员可以从系统在升温的现象上知道系统是缺水的，可以从系统降压的现象上知道系统有破口。让高压安注继续工作，并采取其他正确的操作。

9、问答题6.切尔诺贝利事故苏联切尔诺贝利核电厂具有冷却剂正温度反应性反馈的缺点。一般压水堆核电厂在停闭主汽门时，并不要求停堆，而对切尔诺贝利核电厂来说，要求把停闭主气门作为一个停堆信号。在1986年4月26日切尔诺贝利核电厂准备做一次汽轮机停车试验，为了在第一次试验不成功的情况下，可以立刻再作第二次试验，闭锁了关闭主汽门时停堆的信号。问题：请分析说明，为什么切尔诺贝利核电厂需要有这个停堆信号，并说明闭锁了这一停堆信号，对于切尔诺贝利事故的发生起了什么样的作用。正确答案：关闭主汽门，将使一回路向二回路的传热迅速下降，一回路系统升温生压。切尔诺贝利核电厂，在关闭了主气门后，在正温度反馈的情况下，会使

10、反应堆功率迅速提高，一回路系统升温升压剧烈，造成不可接受的后果。1986年实验时，极不恰当地停了这一信号，使试验时没有控制棒下插来停闭反应堆，造成了巨大的灾难。如果汽轮机停车时能停闭反应堆，这一事故是可以避免的。问答题7.美国BrownsFerry控制棒插入故障1980-6-28,沸水堆BROWNSFERRY3在一次手动停堆时，185根控制棒中有76根未能全插入堆芯。幸而这事发生于35%额定功率运行状态，未发生危及安全的后果。BROWNSFERRY3控制棒是水力驱动的。在停堆时，较高压的水给与驱动活塞的底部打开停堆入口阀，在活塞之上打开停堆出口阀，以释放水与压力，并使控制棒向上插入堆芯。由18

11、5套控制棒驱动机构排出的水收集于分割的两个联箱-一称之为停堆排放箱。停堆排放箱内的水又经过连接管持续地排至排放辅助箱。因此在正常情况下，停堆排放箱总是空的，随时准备接受控制棒驱动机构排放的水。检查与分析表明，此次控制棒插入故障的发生，缘起于停堆排放箱与排放辅助箱之间的连接管中堵塞了异物。这使得停堆排放箱中的水未能及时排除，实施停堆时，驱动活塞上面的压力不能释放，阻止了控制棒向上移动。问题：根据这一案例，为提高核安全水平，应采取什么样的措施。（1）硬件上的改进；（2）运行程序上的改进；（3）培训方面的改进；（4）经验反馈上应采取的措施。正确答案：（1）对于此类BWR要求连续监测停堆排放箱水位，把

12、水位指示及报警信号送至主控室；（2）应加强注意防止良物进入反应堆冷却剂系统；对停堆系统的可用性作定期试验；（3）对操纵员针对此类事件作专门培训；（4）通知全部此类BWR照同样要求执行。问答题&日本美滨核电厂二回路管道破裂事故2004年8月9日，日本美滨核电厂3号机组正在满功率运行，二回路凝结水系统碳钢管道突然破裂，管道的大破口使得大流量的高温水倾泄到汽轮机厂房，造成在此厂房内工作的4名工人死亡，7人被灼伤。事后的调查表明，该管道原始壁厚10mm,按设计工作压力与温度最低壁厚应为4.7m,但在破裂处管道最薄壁厚已经减到1.4mmo（美滨3号自1976年12月投入运行27年来没有对该处壁厚检测）现

13、已查明这种管道的减薄是由“流动加速腐蚀”造成，在二回路中，蒸汽与水不断循环，蒸汽凝结成的浓度为零的水，溶解管道上的Fe304,在流动中腐蚀管道，然后在蒸汽发生器内蒸发过程中留在蒸汽发生器内成为泥渣。问题：对于核电厂的设计与运行，可以从这一事故中吸取哪些教训？正确答案：.这是一个机理已基本清楚的事故，但应更深入研究，并从国际上取得经验。查明影响腐蚀速度的因素，并在设计与运行中加以控制。必须加强检测，特别着重于容易产生减弱的部份（从经验反馈、流体力学研究，并研发计算机程序做计算。）.更换管道材料，针对性地改变腐蚀速率。这是一个普遍存在的问题，应成立专业化的运行研究队伍，得到明确的管理要求，在各有关

14、核电厂实施。问答题9部分控制棒束意外下插事件某日，某核电厂机组准备启动，各组控制棒束处在要求的位置，并准备并网时，临时决定，对这次运行时不需要投入使用的控制棒系统备用动力控制机柜中拆除一接插件上的电缆。为此，核电厂工作人员隔离了此机柜的动力电源。临时找来了在场的供货商工人进行此工作。这位工人当即使用斜口钳剪断了与接插件连接的电缆。此时，多组控制棒束意外下插。这导致了机组启动过程中止，机组并网时间推迟约12小时控制棒意外下插是由于这机柜虽已隔离动力电源，但接插件中存在“信号回路”，在实施切断接插件电缆时，一些“信号回路”由于短时间短路，而发出信号使部分控制棒束不同程度下插。问题：对于发生此事件，

15、应吸取什么经验教训？正确答案：（1）对于此类工作必须事先有计划，按照确定的程序，以书面形式加以确定。临时口头布置，临时找人来完成，容易出差错。（2）工作之前要做风险分析，需要确定相关的先决条件。（3）工作人员的技能不足，对接插件中存在“信号回路”认知不足，没有以质疑的工作态度及相互交流的工作习惯来加以弥补，贸然行事，容易产生差错。（4）供货商工作人员很少能全面掌握有关知识，重要部位工作，一定要在核电厂工作人员有效的控制和监管之下进行。问答题10.某在建核电厂进货验收时发现一个核级电动泵包装箱内没有抗震鉴定资料。经询问制造厂，说明是发货人员装箱时遗忘，答应立即寄过来。问题：（1）工期很紧，这个泵是否可先安装？（2）核级泵有什么抗震要求？（3）说明这个这个事件的直接原因和根本原因。正确答案：（1）没有抗震鉴定文件的是不可直接使用的，必须等拿到相关抗震鉴定资料并确认无误后方可安装。（2）核级设备必须满足抗震要求，即在运行基准地震下满足运行要求，在安全停堆地震下可保证其安全功能。（3）直接原因：制造厂发货人员工作失误，没能按装箱清单配装全部随想资料；根本原因：制造厂质保体系不健全。问答题I1某百万千瓦压水堆核电厂在满功率运行。突然一回路压力骤降、反应堆自动停堆，安全壳内压力迅速上升。值长根据各种信号判断发生了大破