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(中廣核研究院有限公司系統(tǒng)工程與改造中心,廣東 深圳 518000)
核電站機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)可以由基本狀態(tài)參數(shù)來(lái)表征,狀態(tài)導(dǎo)向法事故規(guī)程(SOP)是建立在連續(xù)監(jiān)測(cè)機(jī)組的基本狀態(tài)參數(shù)變化的基礎(chǔ)之上,對(duì)于不同的運(yùn)行狀態(tài)分別采取不同的措施,使機(jī)組達(dá)到安全狀態(tài)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)程(SPE)是SOP規(guī)程之一,安全工程師應(yīng)用SPE規(guī)程來(lái)確認(rèn)操作員執(zhí)行的規(guī)程是否適合目前機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)[1]。本文給出了SPE規(guī)程執(zhí)行過(guò)程中所用到的判據(jù)圖的數(shù)字化設(shè)計(jì),以輔助安全工程師應(yīng)用SPE規(guī)程。
本文涉及的 a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、x、y、z、THL、BHL和BOC為與核電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行相關(guān)的常量。
通過(guò)數(shù)字化儀控系統(tǒng)的操作員站畫(huà)面主菜單上的“SPE”按鈕調(diào)用。
SPE激活條件包括:①手動(dòng)停堆;②自動(dòng)停堆;③有停堆需求;④(堆芯飽和溫度裕度<x℃)&(核功率<y%)。
在數(shù)字化儀控系統(tǒng)中,所列4個(gè)條件的表征信號(hào)均分為兩個(gè)安全序列。當(dāng)任意一個(gè)條件的任意一個(gè)安全序列表征信號(hào)觸發(fā),則SPE激活;反之,則SPE未激活。
如SPE未激活,則點(diǎn)擊“SPE”按鈕時(shí)提示“SPE未激活”。如SPE激活,則畫(huà)面主菜單上的“SPE”按鈕變?yōu)槌壬?,并可點(diǎn)擊進(jìn)入SPE畫(huà)面。當(dāng)所有激活條件都不滿足則自動(dòng)退出SPE畫(huà)面。
SPE激活后,點(diǎn)擊“SPE”按鈕進(jìn)入SPE主畫(huà)面,如圖1所示。
圖1 SPE主畫(huà)面
畫(huà)面中部顯示的4個(gè)時(shí)刻值分別為表征緊急停堆、安注首次啟動(dòng)、安全殼噴淋首次啟動(dòng)和安全殼壓力最近降至小于z bar.a的信號(hào)觸發(fā)的時(shí)刻。時(shí)刻值的清除復(fù)位:當(dāng)表征停堆斷路器已打開(kāi)的信號(hào)下降沿出現(xiàn)時(shí),4個(gè)時(shí)刻清除復(fù)位。
畫(huà)面右側(cè)顯示判據(jù)圖選擇的按鈕,安全工程師可根據(jù)SPE規(guī)程的執(zhí)行需要,手動(dòng)選擇進(jìn)入各判據(jù)圖。
判據(jù)圖1~判據(jù)圖3在主泵停運(yùn)條件下顯示“壓力容器水位-堆芯飽和溫度裕度”(“Lvessel-△Tsat”)坐標(biāo)圖,如圖2所示,安全工程師根據(jù)(△Tsat,Lvessel)點(diǎn)所在坐標(biāo)底圖的區(qū)域,判斷下一步需要執(zhí)行的操作;判據(jù)圖1~判據(jù)圖3的區(qū)別僅在于坐標(biāo)底圖上的各區(qū)域所標(biāo)的操作指引有所不同。圖2中變量數(shù)據(jù)包括堆芯飽和溫度裕度(用“△Tsat”表示)、堆芯飽和溫度裕度的不確定度(用“Σ”表示)和壓力容器水位(用“Lvessel”表示);在數(shù)字化儀控系統(tǒng)中,這些變量數(shù)據(jù)均分為A、B兩個(gè)安全序列。
圖2 Lvessel-△Tsat坐標(biāo)圖
橫坐標(biāo)軸表示溫度,以坐標(biāo)底圖范圍為-d℃至a℃為例;為優(yōu)化坐標(biāo)底圖區(qū)域的顯示比例,采用分段函數(shù)將△T sat轉(zhuǎn)換為打點(diǎn)橫坐標(biāo)。以將-d℃~-c℃、-c℃~-Σ℃、-Σ℃~ Σ℃、Σ℃~b℃、b℃~a℃區(qū)間的顯示比例優(yōu)化為3:3:4:6:4為例,將-d℃、-c℃、-Σ℃、Σ℃、b℃、a℃的橫坐標(biāo)分別定義為-8、-5、-2、2、8,實(shí)現(xiàn)△Tsat向橫坐標(biāo)轉(zhuǎn)換所采用的分段函數(shù)如表1所示。
表1 △T sat向橫坐標(biāo)轉(zhuǎn)換分段函數(shù)
縱坐標(biāo)軸表示高度,以坐標(biāo)底圖范圍為0%~120%為例;縱坐標(biāo)軸上與區(qū)域劃分相關(guān)的取值包括:熱管段頂部高度(THL)、熱管段底部高度(BHL)和堆芯底部高度(BOC),相關(guān)高度值均取相對(duì)于一回路高度的百分比值。
判據(jù)圖1~判據(jù)圖3在主泵運(yùn)行條件下的僅顯示△Tsat所在溫度區(qū)間。安全工程師根據(jù)△Tsat所在溫度區(qū)間判斷下一步需要執(zhí)行的操作。
判據(jù)圖1~判據(jù)圖3畫(huà)面中涉及的變量數(shù)據(jù)均存在于數(shù)字化儀控系統(tǒng)中,且這些變量數(shù)據(jù)分為A、B兩個(gè)安全序列;可通過(guò)安全序列切換按鈕切換畫(huà)面數(shù)據(jù),當(dāng)點(diǎn)擊按鈕“A”時(shí),按鈕“A”下沉,按鈕“B”抬起,畫(huà)面由A安全序列數(shù)據(jù)生成;當(dāng)點(diǎn)擊按鈕“B”時(shí),按鈕“B”下沉,按鈕“A”抬起,畫(huà)面由B安全序列數(shù)據(jù)生成。
判據(jù)圖4的上方顯示變量堆芯飽和溫度(Tsat)和各環(huán)路冷端溫度(T1環(huán)路冷端、T2環(huán)路冷端和T3環(huán)路冷端)的數(shù)值;下方顯示判據(jù)計(jì)算結(jié)果,即堆芯飽和溫度與各環(huán)路冷端溫度的差值和比較計(jì)算的結(jié)果。
圖3 判據(jù)圖4
判據(jù)圖5的上方顯示變量停堆時(shí)刻和安全殼劑量率;下方顯示判據(jù)計(jì)算結(jié)果,即停堆的時(shí)間和安全殼劑量率的比較和邏輯計(jì)算結(jié)果。
圖4 判據(jù)圖5
數(shù)據(jù)的選?。喊踩珰┝柯嗜∪哂嗟膫鞲衅鳒y(cè)量值的有效值中的最大值,無(wú)效值剔除。
判據(jù)計(jì)算結(jié)果的顯示:如判據(jù)計(jì)算結(jié)果為“真”,則方塊填充紅色,文字為紅色;如判據(jù)計(jì)算結(jié)果為“假”,則方塊填充背景色,文字為黑色。
本文給出了核電站SPE規(guī)程的激活條件和各判據(jù)圖的數(shù)字化設(shè)計(jì),以輔助安全工程師執(zhí)行SPE規(guī)程,為電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。