秦山核電站防汛抗臺(tái)事故預(yù)想分析

丁立飛

（中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314300）

0 背景

秦山地區(qū)主要受季風(fēng)影響。影響秦山核電所在海域，即杭州灣一帶的臺(tái)風(fēng)主要是在浙江登陸的臺(tái)風(fēng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，1949～2020年的72年中，登陸浙江省的臺(tái)風(fēng)約有50次左右（中心風(fēng)力大于等于8級(jí)的熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)三種稱謂統(tǒng)稱為臺(tái)風(fēng)）；2005年的“麥莎”臺(tái)風(fēng)、2006年的“桑美”臺(tái)風(fēng)、2008年的“森克拉”臺(tái)風(fēng)、2012年的“?？迸_(tái)風(fēng)、2018年的“云雀”臺(tái)風(fēng)、2018年的“溫比亞”臺(tái)風(fēng)和2020年的“黑格比”臺(tái)風(fēng)，都對(duì)秦山核電造成了較大的威脅。

臺(tái)風(fēng)或熱帶風(fēng)暴常常伴有暴雨和雷電，因此在臺(tái)風(fēng)期間，還應(yīng)密切關(guān)注海水水位變化，做好抽排水準(zhǔn)備，預(yù)防廠房水淹并確保避雷系統(tǒng)的完整和可靠。秦山核電所處海域海生物較少，發(fā)生大規(guī)模海生物聚集堵塞取水口事件的概率較低，但存在上游河道泄洪引發(fā)的大量水草雜物堵塞取水口濾網(wǎng)的可能。因此，臺(tái)風(fēng)季節(jié)除了防范臺(tái)風(fēng)本身以外，還需重點(diǎn)防范因臺(tái)風(fēng)引起的強(qiáng)降雨導(dǎo)致內(nèi)陸水庫(kù)泄洪而產(chǎn)生的海水漂浮物。鑒于每年夏季秦山核電均會(huì)受到臺(tái)風(fēng)天氣影響，防汛抗臺(tái)事故預(yù)想以及相應(yīng)的人員培訓(xùn)具有其必要性。本文主要從輸電線路故障、人員問(wèn)題、廠房進(jìn)水/漏水和水庫(kù)泄洪四個(gè)方面對(duì)秦山核電廠臺(tái)風(fēng)事故預(yù)想進(jìn)行分析。

1 事故預(yù)想及分析

針對(duì)臺(tái)風(fēng)，秦山核電擁有相關(guān)完善的自然災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案（《EP-QS-2008+自然災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案》）以及完善的臺(tái)風(fēng)預(yù)警響應(yīng)行動(dòng)單（《EP-QS-20081臺(tái)風(fēng)預(yù)警響應(yīng)秦一廠行動(dòng)單》《EP-QS-20082+臺(tái)風(fēng)預(yù)警響應(yīng)秦二廠行動(dòng)單》《EP-QS-20083臺(tái)風(fēng)預(yù)警響應(yīng)秦三廠行動(dòng)單》）。臺(tái)風(fēng)自然災(zāi)害對(duì)于核電廠的影響主要體現(xiàn)在電源、水源、人員、設(shè)備等各方面。以下分別從輸電線路故障、人員問(wèn)題、廠房進(jìn)水/漏水和水庫(kù)泄洪四個(gè)方面進(jìn)行事故預(yù)想及分析。

1.1 輸電線路故障

臺(tái)風(fēng)等熱帶氣旋嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)的安全，臺(tái)風(fēng)過(guò)程中線路跳閘多為瞬時(shí)性故障，而永久性故障多因倒桿、斷線造成，高電壓等級(jí)線路通常設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期較長(zhǎng)，總體上較為可靠，但中壓配電線路倒桿、斷桿、斷線等現(xiàn)象十分嚴(yán)重，沿海配電線路抗風(fēng)災(zāi)能力不容樂(lè)觀。對(duì)于秦二廠，臺(tái)風(fēng)引起的輸電線路故障可分為500kV外電網(wǎng)故障、主電源喪失以及主、輔電源喪失三種情況。

1.1.1 500kV外電網(wǎng)故障

500 kV外電網(wǎng)故障，會(huì)觸發(fā)GPA第四類保護(hù)動(dòng)作，引起機(jī)組甩廠用電運(yùn)行（孤島運(yùn)行），主控操縱員根據(jù)P10盤1KPS121LA“孤島運(yùn)行”燈亮、發(fā)電機(jī)功率大幅下降、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速大幅波動(dòng)、核功率快速下降、500kV斷路器5 GEW 032 JA和5 GEW 033 JA跳閘等現(xiàn)象判斷，進(jìn)入I5規(guī)程。

進(jìn)入I5規(guī)程后首先進(jìn)行機(jī)組帶廠用負(fù)荷的確認(rèn)，事故確認(rèn)后執(zhí)行相關(guān)操作將機(jī)組控制在孤島運(yùn)行的穩(wěn)定狀態(tài)，并避免停機(jī)、停堆。同時(shí)，還需加強(qiáng)輔變、應(yīng)急柴油機(jī)、附加柴油機(jī)的關(guān)注，保證其可用性，防止事故擴(kuò)大。

1.1.2 主電源喪失

臺(tái)風(fēng)導(dǎo)致的輸電線路故障點(diǎn)還可能發(fā)生在發(fā)電機(jī)至主變之間（如主變、廠變或之間的20kV線路故障等），或者由于其他原因?qū)е掳l(fā)電機(jī)及500kV斷路器均跳閘，從而導(dǎo)致主電源喪失。主控操縱員根據(jù)反應(yīng)堆停堆、主泵跳閘、LGC/D100JA斷開(kāi)等現(xiàn)象，運(yùn)用DEC規(guī)程診斷，進(jìn)入I2.1事故規(guī)程。

進(jìn)入I2.1規(guī)程后首先進(jìn)行規(guī)程再判，事故確認(rèn)后立即進(jìn)行自動(dòng)動(dòng)作確認(rèn)，確認(rèn)自然循環(huán)狀態(tài)下穩(wěn)定NSSS系統(tǒng)。若自動(dòng)動(dòng)作確認(rèn)完畢后，主廠外電源可以立即恢復(fù)（臺(tái)風(fēng)引起的瞬時(shí)故障），則向正常狀態(tài)過(guò)渡；若不能立即恢復(fù)主廠外電源供電，但主電源預(yù)計(jì)能在20min內(nèi)恢復(fù)，則在自然循環(huán)狀態(tài)下穩(wěn)定NSSS系統(tǒng)，等待恢復(fù)主廠外電源；主電源預(yù)計(jì)不能在20min內(nèi)恢復(fù)，則通過(guò)輔變啟動(dòng)一臺(tái)主泵，在有一臺(tái)主泵運(yùn)行的狀態(tài)下穩(wěn)定核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)；若主電源能在24 h內(nèi)恢復(fù)，且LHP/Q可用，ASG水箱可以補(bǔ)水，則在當(dāng)前狀態(tài)下等待，然后向正常狀態(tài)過(guò)渡，否則根據(jù)G5向RRA預(yù)熱的雙相中停過(guò)渡。

1.1.3 主、輔電源喪失

輸電線路故障的極端情況下，可能500kV外電網(wǎng)、220kV外電網(wǎng)全部故障，同時(shí)發(fā)電機(jī)跳閘，導(dǎo)致主、輔電源全部喪失。主控操縱員根據(jù)反應(yīng)堆停堆、主泵跳閘、LGC/D母線電壓為零同時(shí)LHA/LHB電壓均正常、主控正常照明喪失應(yīng)急照明投入等現(xiàn)象，運(yùn)用DEC規(guī)程診斷，進(jìn)入I2.2事故規(guī)程。

進(jìn)入I2.2規(guī)程后，首先進(jìn)行規(guī)程再判，事故確認(rèn)后立即進(jìn)行自動(dòng)動(dòng)作確認(rèn)，確認(rèn)自然循環(huán)狀態(tài)下穩(wěn)定NSSS系統(tǒng)。如果至少一路廠外電源可以立即恢復(fù)，則向正常狀態(tài)過(guò)渡；若自動(dòng)動(dòng)作確認(rèn)完畢后，在自然循環(huán)狀態(tài)下核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)已經(jīng)穩(wěn)定，兩路廠外電源之一可以在2h內(nèi)恢復(fù)，則穩(wěn)定在自然循環(huán)狀態(tài)等待電源恢復(fù)；兩路廠外電源預(yù)計(jì)在2h內(nèi)均無(wú)法恢復(fù)則在自然循環(huán)狀態(tài)下向RRA已經(jīng)預(yù)熱好的中間停堆狀態(tài)過(guò)渡（170℃＜TRIC＜177℃，P＜2.7Mpa），GCT-A以14℃/h速率降溫，以自然冷卻和輔助噴淋相結(jié)合的方式降壓（運(yùn)行點(diǎn)離左極限為5℃或一、二回路壓差大于10.5Mpa），等待電源恢復(fù)。

1.2 人員問(wèn)題

人員問(wèn)題包括人員受傷以及運(yùn)行人員輪崗困難兩大類。

1.2.1 人員受傷

臺(tái)風(fēng)自然災(zāi)害除了會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，更嚴(yán)重的會(huì)造成人身傷害，根據(jù)工業(yè)安全的指導(dǎo)方針“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”，對(duì)于臺(tái)風(fēng)自然災(zāi)害引起的人身傷害事故，需要從預(yù)防和處理兩個(gè)方面考慮。

為預(yù)防臺(tái)風(fēng)引起人員受傷事故，主要考慮從以下幾個(gè)方面入手：

（1）戶外臨時(shí)搭建設(shè)備拆除或加固。

（2）高空或室外作業(yè)梳理，要求停工或工單遷出。

（3）提前搭設(shè)可供攀扶的繩索。

（4）醫(yī)療救護(hù)待命。

（5）盡量減少?gòu)S房外部活動(dòng)。

對(duì)于已發(fā)生的人員受傷事故，應(yīng)立即匯報(bào)主控，主控第一時(shí)間聯(lián)系醫(yī)療救護(hù)，保證將人員傷害降至最小。

1.2.2 運(yùn)行人員輪崗困難

臺(tái)風(fēng)自然災(zāi)害期間，一般會(huì)伴隨著強(qiáng)降雨，再加上強(qiáng)風(fēng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成交通癱瘓?？紤]到運(yùn)行倒班的特殊性以及運(yùn)行崗位的重要性，在臺(tái)風(fēng)期間必須提前考慮運(yùn)行人員輪崗問(wèn)題，以保證順利交接班，并防止運(yùn)行人員長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，從而防止降低對(duì)機(jī)組安全穩(wěn)定狀態(tài)的控制能力。

鑒于2020年“黑格比”臺(tái)風(fēng)期間運(yùn)行三處成功的運(yùn)行輪崗方案，可從以下兩方面考慮：

（1）提前做好兩班兩倒或三班三倒預(yù)案。

（2）接班人員提前進(jìn)廠，并在倒班樓或者早會(huì)室待命。

1.3 廠房進(jìn)水/漏水

強(qiáng)風(fēng)強(qiáng)降雨大概率會(huì)發(fā)生廠房漏水現(xiàn)象，尤其是MX、WX等廠房，雨水通過(guò)門窗、風(fēng)閥、屋頂風(fēng)機(jī)等處漏入或通過(guò)墻體滲入廠房。對(duì)于布置有電氣設(shè)備的房間，更加需要加強(qiáng)漏水情況的關(guān)注。

此外，外部水淹也必須加以防范。比如2018年“云雀”臺(tái)風(fēng)期間曾出現(xiàn)過(guò)1/2 SEO 601/602 PO所在地坑來(lái)不及排水導(dǎo)致溢流、1MX循管坑滿溢等事件。

針對(duì)廠房進(jìn)水/漏水情況，考慮從預(yù)防以及處理兩方面分析。

在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨之前，需要采取一系列措施預(yù)防廠房進(jìn)水/漏水情況：

（1）檢查各廠房門窗，包括柴油機(jī)廠房防龍卷風(fēng)門；

（2）安裝0 m層相應(yīng)各房間防水擋板；

（3）抗臺(tái)防汛物資檢查，預(yù)置；

（4）核實(shí)當(dāng)前地坑泵工作，臺(tái)風(fēng)前盡快恢復(fù)可用，必要時(shí)加裝臨時(shí)泵。

此外，為防止戶外電氣柜被雨水侵入引起故障，需要提前對(duì)主變、廠變、輔變等處的電氣柜柜門進(jìn)行檢查，保證其處于正確關(guān)閉狀態(tài)。

當(dāng)發(fā)生廠房進(jìn)水/漏水事件時(shí)，根據(jù)不同情況，主要可以從以下兩個(gè)方面進(jìn)行處理：

（1）固防，如關(guān)閉風(fēng)門、加裝防水板。

（2）排水，如加裝臨時(shí)泵。

1.4 水庫(kù)泄洪

臺(tái)風(fēng)一般伴隨著大面積強(qiáng)降雨，當(dāng)內(nèi)陸水庫(kù)蓄水能力超負(fù)荷時(shí)會(huì)進(jìn)行泄洪，伴隨泄洪而來(lái)的問(wèn)題是海水漂浮物劇增，而海水漂浮物的劇增會(huì)影響到CRF以及SEC系統(tǒng)鼓網(wǎng)的運(yùn)行。

針對(duì)海水漂浮物引發(fā)的事故，秦山核電運(yùn)行三處已編制了“功率運(yùn)行期間海水取水口堵塞應(yīng)急處理導(dǎo)則”。生產(chǎn)計(jì)劃處負(fù)責(zé)相關(guān)水庫(kù)泄洪信息的收集以及傳達(dá)。當(dāng)相關(guān)水庫(kù)泄洪時(shí)，外圍崗位值班員增加SEC、CRF泵本體運(yùn)行監(jiān)視以及海水漂浮物情況，常規(guī)島崗位值班員監(jiān)視CRF二次濾網(wǎng)、SEN電動(dòng)濾水器反洗頻率和運(yùn)行，核島崗位值班員監(jiān)視貝類捕集器運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)設(shè)備異常及時(shí)匯報(bào)主控。當(dāng)發(fā)生海水取水口堵塞事故時(shí)，主控操縱員根據(jù)《Q29-XXX-TGOP-0010運(yùn)行瞬態(tài)控制導(dǎo)則》中第76/91頁(yè)（版次：012）“22.功率運(yùn)行期間海水取水口堵塞應(yīng)急處理導(dǎo)則”進(jìn)行處理。

根據(jù)導(dǎo)則：

（1）當(dāng)有且僅有一列CRF故障（一臺(tái)CRF鼓網(wǎng)水位差≥500mm或一臺(tái)CRF泵故障）時(shí)，以30MW/min降負(fù)荷至450MW，停運(yùn)故障列對(duì)應(yīng)的CRF泵，并關(guān)注另一列CRF運(yùn)行情況。

（2）當(dāng)兩列CRF均故障時(shí)，則手動(dòng)停機(jī)，并停運(yùn)兩臺(tái)CRF泵。再根據(jù)具體情況判斷是否需要停堆，若不需要停堆，則執(zhí)行I6規(guī)程2.4、2.5節(jié)：破壞真空操作；若需要停堆，則手動(dòng)停堆，執(zhí)行I1規(guī)程。

（3）當(dāng)有且僅有一列SEC故障（一臺(tái)SEC鼓網(wǎng)高速運(yùn)行，且鼓網(wǎng)水位差≥500mm），則關(guān)注SEC另一列泵運(yùn)行情況，并將RRI帶載列切至正常列。

（4）當(dāng)兩列SCE均故障時(shí)，以30MW/min速率降負(fù)荷至P10，然后手動(dòng)停堆，并執(zhí)行I1規(guī)程，關(guān)注SEC系統(tǒng)運(yùn)行，根據(jù)實(shí)際情況，判斷是否需要執(zhí)行H1.1規(guī)程。

2 結(jié)語(yǔ)

為保證臺(tái)風(fēng)期間機(jī)組安全等級(jí)不致降低，處于運(yùn)行方面的考慮，在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨之前需要做一系列預(yù)先保障工作以保證水源、電源等的安全性，以及將由于連續(xù)降雨而無(wú)法執(zhí)行且又可能較為緊急的工作提前梳理開(kāi)展。這些預(yù)先保障工作包括：

（1）SER、SED、SEP、SEA、REA、ASG提 前 制 水 至高水位，保證一、二回路水源量。

（2）PT1/2LHP/LHQ001試驗(yàn)適當(dāng)提前安排，保證應(yīng)急柴油機(jī)可用性，保證相關(guān)輔機(jī)運(yùn)行維持柴油機(jī)暖機(jī)狀態(tài)。

（3）附加柴油機(jī)可用性保證，盤車試驗(yàn)適當(dāng)提前，保證相關(guān)輔機(jī)運(yùn)行維持柴油機(jī)暖機(jī)狀態(tài)。

（4）ETY提前排放，或擇機(jī)排放。

針對(duì)臺(tái)風(fēng)自然災(zāi)害可能引起的機(jī)組上諸多故障或事故，無(wú)論是主控操縱員還是運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)值班員，都需要提前做好事故預(yù)演、培訓(xùn)，運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)人員提前分工安排，以保證常備不懈。對(duì)于運(yùn)行人員的培訓(xùn)梳理如下：

（1）主控操縱員：I2.1、I2.2、I5、H1.1等事故規(guī)程以及《運(yùn)行瞬態(tài)控制導(dǎo)則》中相關(guān)內(nèi)容提前通過(guò)模擬機(jī)練習(xí)。

（2）運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)人員：事故規(guī)程、瞬態(tài)導(dǎo)則等現(xiàn)場(chǎng)崗位培訓(xùn)、分工安排。

（3）聯(lián)合預(yù)演：提前熟悉各級(jí)《臺(tái)風(fēng)預(yù)警響應(yīng)行動(dòng)單》，全廠聯(lián)合預(yù)演。

在公司臺(tái)風(fēng)預(yù)警響應(yīng)演習(xí)中，建議增加各級(jí)《臺(tái)風(fēng)預(yù)警響應(yīng)行動(dòng)單》中現(xiàn)場(chǎng)崗位檢查項(xiàng)目，提高運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)對(duì)行動(dòng)單的熟悉程度。