陈鹏　张金国

摘要：在压水堆核电站一回路压力保护功能中稳压器安全阀是非常重要的设备，通常是设置在稳压器顶部隔间，这个隔间的空间很小，活动多等特征，所以，需要梳理稳压器安全阀隔间的物质和各个环节的活动，从而对空间进行统筹规划，进而确保稳压器的一回路压力保护功能。本文主要分析了核电厂稳压器安全阀再供电意义及问题。

关键词：核电站;稳压器;安全阀隔间;综合布置

1 稳压器安全阀使用的意义

福岛事故发生以后，中国在役及在建核电站针对福岛事故进行总结整改工作，其中福岛事故后稳压器安全阀再供电工作作为堆芯余热排出重要手段，也是当中重要的整改工作之一。

根据福岛当时事故的背景，如果核电站发生全厂断电事故工况（SBO），如何顺利排出堆芯余热将成为事故处理首要工作。为应对极限事故工况堆芯冷却，核电站在保留原有安全措施的基础上增设了福岛事故后一、二回路等应急补水改造。当一回路自然循环可以建立且二回路紧急排热路径畅通，则首先考虑利用二回路排出堆芯余热，此时二回路应急补水产生作用;当二回路排热手段不可用时，为防止高压熔堆情况的发生，在严重事故管理导则中要求在综合评估泄压的好处和潜在风险的前提下，对一回路进行降压操作。通过开启稳压器安全阀使一回路的压力降低到一定水平。当成功实施一回路泄压后，则可根据相关规程和严重事故管理导则的要求，通过实施一回路应急补水，最终实现对堆芯的冷却。

当二回路排热手段不可用需要一回路补水操作时，如何确保稳压器安全阀的长时间开启成为一个很重要的环节，只有稳压器安全阀的可靠开启才能保证一回路的泄压和应急补水的注入，而同时保证稳压器安全阀的长时间开启才能确保应急补水带走热量流出，最终实现对堆芯的冷却。

2稳压器安全阀运行原理

当稳压器压力低于先导阀的整定压力时，先导阀的传动杆在上面位置，先导盘R1开启，使主阀活塞上部与稳压器接通。由于主阀活塞的表面积比阀瓣的大，因而安全阀关闭。

当稳压器压力升高时，它作用在先导活塞上，并且使先导传动杆向下，先导盘R1使主阀活塞与稳压器隔离，此时安全阀仍保持关闭。

当稳压器压力达到先导阀的整定压力时，先导传动杆进一步向下，先导盘R2开启，主阀活塞上部容纳的流体排出，作用在主阀阀瓣上的稳压器压力使安全閥开启。

当稳压器压力降低时，先导传动杆上升，首先关闭先导盘R2，开启先导盘R1，然后使主阀活塞上部与稳压器接通，于是安全阀关闭。安全阀在低于其整定压力下，通过使电磁线圈通电，可以强迫“开启”。如果先导盘R1处于开启位置（即压力低于先导盘R1的整定压力），通过使电磁线圈断电，在主阀活塞上可以重新建立压力并关闭安全阀。相反，如果先导盘R1维持关闭（压力高于R1的整定压力），则不能重新建立压力，而且安全阀维持开启状态。

3稳压器安全阀再供电方式中的问题分析

3.1 就地箱内整流器维护问题

作为稳压器安全阀再供电整改中最重要的设计，就是增加两个就地插座箱来为稳压器安全阀组提供额外的动力支持，而在就地插座箱中最重要的元器件就是整流器。配电箱内的整流器需要能够为下游负载提供稳定可靠的48V直流电源，以保证在事故工况下稳压器安全阀组的可靠动作。就地配电箱内的整流器全称应该为高频开关整流器，这种高频开关整流器与传统的相控整流器相比，具有体积小、重量轻、功率因数高、可闻噪声低和效率高的特点。“高频开关电源整流器的工作原理：交流电源接入整流模块，经滤波及三相全波整流器后变成直流，再接入高频逆变回路，将直流转换为高频交流，最后经高频变压器、整流桥、滤波器后输出平稳直流”。由于整流器元器件在再供电系统中的重要性，因而需要对整流器进行必要的检修维护工作，对整流器开展定期的维护工作包括：

1）检查确认整流器外观无污渍、潮气侵蚀，无明显被压破损坏痕迹，接线端子螺丝齐全。

2）检查整流器电源输入输出侧接线端子表面平整，无金属熔化及烧伤痕迹。

3）使用250V兆欧表测量一次侧对地绝缘电阻不小于0.5MΩ。

4）使用50V兆欧表测量二次侧对地绝缘电阻不小于0.5MΩ。

5）一次侧接入220V交流电源，测量二次侧空载输出电压应有稳定的DC 48V±10%电压。

6）二次侧接入变阻器负载，测量输出电压纹波系数，不大于2%。

高频开关整流器内有一个用于对功率开关器件提供启动电流的电阻，该电阻长期通电发热会发生损坏从而引起整流器无法使用。但是如果整流器长期不通电工作使用，整流器内的滤波电容元器件经常没有进行充放电活化，更易导致滤波电容性能的下降从而整流器整体损坏。两者相比较而言，整流器开关更适合处于长期通电状态，因为现在就高频开关整流器技术而言，启动电阻相比较滤波电容而言更加耐用可靠。

3.2 应急情况下，人因失误问题

纵观历史上发生的两次大的核事故当中，人因失误问题对事故的范围扩大造成了重要影响。切尔诺贝利事故调查中主要是由两个因素共同造成的：一是其反应堆设计不完善，尤其是没有安全壳;二是严重的人因错误和管理缺陷，即运行人员多次严重而粗暴地违反安全条例和操作规程，进行了一系列错误的操作和处理。美国三哩岛事故调查总统委员会在事故报告中认定，是设备故障导致事故发生，但是操作者的失误也是导致此次事故的主要原因。人误致使设备故障，设备故障引发了事件，运行人员（包括操纵员、工程师和主管）没有及时诊断出系统的真实情况，采取了错误的操作，使一个小的事件扩大为严重事故。因此，当事故发生时，由于现场情况紧急，任何人都有可能发生误操作情况。

在正常运行期间，由于为了防止机架UP电源反送电至RCP100CR/RCP200CR内的各个插座上，敷设至稳压器安全阀机架UP出线侧的电缆只将接头做好，并将接头进行绝缘包扎，但是并不接入系统。只是在发生SBO事故工况时，由运行人员根据实际情况执行运行规程，判断电缆是否需要接入UP对稳压器安全阀进行再供电。如果事故发生，需要将在供电电缆接入系统，这时候就需要运行人员再通知维修应急人员在现场临时进行安装，如果现场工作人员由于情况紧急发生了误操作或者没有将电源进行可靠安装，这样就失去了稳压器安全阀再供电的实际意义。

鉴于以上问题，可以在大修期间提前将稳压器安全阀机架UP出线侧的电缆接入稳压器安全阀的电磁阀电源上，而在就地配电箱RCP100CR和RCP200CR内的插头上配备有铰链保护罩盖，平时由铰链保护罩盖将插头与外界隔离开来，防止设备短路。而在紧急工况下，由运行人员执行操作安全规程，现将稳压器安全阀机架UP电源开关断开，然后按照插头上的标识与插座上的标识一一对应插接，同时对RCP100CR和RCP200CR两个就地配电箱进行供电，能够及时有效地完成对稳压器安全阀再供电，从而在应急工况下减少了由于人因失误造成一定的严重后果。

结束语：

稳压器安全阀组可靠再供电问题是在福岛事故发生后，人们对于堆芯压力容器可靠降压并排除堆芯余热功能的再探讨整改工作。本文对核电站在极限工况下的事故和处理进行描述，进而对稳压器安全阀再供电整改工作进行剖析，并提出其他较好的解决方案。

参考文献：

[1]蒋振华，谢月丰，葛帅. 稳压器安全阀阀头泄漏故障分析与处理[J].中国高新技术企业，2016 （ 11） ： 48 - 50.

[2]余维铭，张可，陈世记. SEBIM 安全阀试验方法与风险控制[J].价值工程，2015，34 （ 13） ： 64 - 66.

[3]王保平，赖建永，沈云海，等. 三代压水堆核电厂稳压器安全阀设备选型研究[J].科技视界，2016 （ 14） ： 12 -14.