日本福島核電站事故簡(jiǎn)介與分析

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1、反應(yīng)堆外殼核心水泵曰本福島核電站事故簡(jiǎn)介與分析北京時(shí)間2011年3月11日13時(shí)46分，日本發(fā)生9.0級(jí)地震并引發(fā)高達(dá)10米的強(qiáng)烈海嘯，導(dǎo)致東京電力公司下屬的福島核電站一二三號(hào)運(yùn)行機(jī)組緊急停運(yùn)，反應(yīng)堆控制棒插入，機(jī)組進(jìn)入次臨界的停堆狀態(tài)。在后續(xù)的事故過(guò)程當(dāng)屮，因地震的原因，導(dǎo)致其失去場(chǎng)外交流電源，緊接著因海嘯的原因?qū)е缕鋬?nèi)部應(yīng)急交流電源（柴油發(fā)電機(jī)組）失效，從而導(dǎo)致反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)的功能全部喪失并引發(fā)事故。一、福島核電站情況日本福島核電站為目前世界最大核電站，由福島一站和福島二站組成，共10臺(tái)機(jī)組

2、。第一核電站有6臺(tái)機(jī)組，均為沸水堆（BWR〉。地震前，1、2、3號(hào)機(jī)正常運(yùn)行，4、5、6號(hào)機(jī)正在大修或停堆檢修。第二核電站有4臺(tái)機(jī)組，均為沸水堆（BWR），地S前均正常運(yùn)行。S號(hào)組機(jī)堆殼全安態(tài)狀時(shí)宙地)費(fèi)，IM(率功電商應(yīng)供島核-1廠la-3BW▼1KKMA中行運(yùn)6041*97GE241RBWTARKMA中行運(yùn)487749IXGE34KWBKKMA中行78467944RBWTARKMA中修檢堆停784789IX立n54RBWIMAI中檢堆停784789<16-5RBWIIRKMA1削檢堆停001

3、7991XGE二廠5R-BWIIRKMA中行運(yùn)§1128925RBWIIRKMA中行運(yùn)0011A34891立曰35RBWI)中行運(yùn)00111A58945TRBW中行運(yùn)00fli8791>立曰福島核電廠采用單層循環(huán)沸水堆技術(shù)（從上W紀(jì)50年代開始逐步發(fā)展起來(lái)的輕水堆堆型，先后開發(fā)了BWR-1至BWR-6和第三代先進(jìn)沸水堆（ABWR））下圖為沸水堆的系統(tǒng)組成示意圖。第二層防護(hù)正常狀態(tài)鋼充湖水被吸入，用以冷卻斑汽使之冷》冷講放湖水nnA.安全殼福島MARKI（左圖）為雙層安全殼，內(nèi)層力鋼襯安全殼（梨形

4、），設(shè)t卜壓力4bar左右，容積較?。〝?shù)千立方米），外層非預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼。鋼安全殼由千并和濕并構(gòu)成，干井中間是壓力鞞器。濕井為環(huán)形結(jié)構(gòu)，里而裝了400?噸的水，起過(guò)濾放射性物質(zhì)和抑制安全殼內(nèi)壓力作用。福島一站的MARKII（右圖）安全殼在MARKI基礎(chǔ)上進(jìn)行了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，內(nèi)層鋼安全殼改為圓錐形，干井直接位于濕并上方，濕井改力圓柱形結(jié)構(gòu)，兩者之間通過(guò)導(dǎo)管相連。B.應(yīng)急冷卻系統(tǒng)下圖分別為BWR3和BWR4的應(yīng)急冷卻系統(tǒng)示意圖。HPCI:?壓安注系統(tǒng)CS堆芯噴淋系統(tǒng)D/G貨油發(fā)電機(jī)ADS:自動(dòng)卸壓系

5、銃1C?処能力＜肢）?BWR4外電龍RCICHPci麻《安注糸絞（汽輪機(jī)?動(dòng)）cs堆芯嘴淋系統(tǒng)LPCI飫壓安注系統(tǒng)D/G柴功發(fā)電機(jī)ADS:自動(dòng)2卩壓系統(tǒng)RCIC奧冷W糸統(tǒng)（7說(shuō)機(jī)囅功.冷刼能力較?。〢.事故管理福島第一核電廠的沸水堆在設(shè)計(jì)吋并未考慮反應(yīng)堆堆芯的風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)措施，在三里島和切爾諾貝利事故后，開始關(guān)注超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和嚴(yán)重事故。円本政府認(rèn)為日本的反應(yīng)堆安全設(shè)計(jì)可以保證安全，不必要在在法規(guī)上進(jìn)一步的對(duì)嚴(yán)重事故再加以要求，主要靠業(yè)主自主開展提升安全和降低風(fēng)險(xiǎn)方而的工作。原子力安全保安院”（N

6、ISA）讓業(yè)主采用PSA手段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)研究，并研制事故規(guī)程（AM）,針對(duì)超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和嚴(yán)重事故。2002年各個(gè)業(yè)主在PSA分析的基礎(chǔ)上，為曰本全部的核電廠制定事故規(guī)程（AM）（非嚴(yán)重事故管理導(dǎo)則）。円本BWR核電廠事故應(yīng)對(duì)措施：（1）反應(yīng)堆及安全殼補(bǔ)水措施一一增加管線，以便消防水、海水等外部水源可以對(duì)壓力容器、安全殼等進(jìn)行注入止安全殼超壓及用于安全殼排熱。二、福島核電站事故反應(yīng)堆狀況總匯反應(yīng)堆狀況（5月18日12:00）123456輸出功率（兆瓦）4607847847847841100反應(yīng)堆類型

7、BWR-3BWR-4BWR-4BWR-4BWR-4BWR-5地震時(shí)狀態(tài)工作中=>自動(dòng)停機(jī)工作中=>自動(dòng)停機(jī)工作中=>自動(dòng)停機(jī)定期檢修中定期檢修屮定期檢修屮堆芯燃料完整性（裝填燃料數(shù)）大部分受損（400件）受損35%（548件）受損30%（548件）無(wú)燃料（己轉(zhuǎn)送乏燃料池）正常（548件）正常（764件）反應(yīng)堆壓力容器完整性應(yīng)該受損未知米知安全安全安全容器完整性應(yīng)該受損應(yīng)該受損安全（推測(cè)）安全安全安全核心冷卻系統(tǒng)1（/RHR）需接入交流電源的冷卻系統(tǒng)（以注入大量淡水冷卻）無(wú)法工作無(wú)法工作無(wú)法丁.作

8、小需要能夠工作能夠工作核心冷卻系統(tǒng)2（/MUWC）無(wú)需交流電源的冷卻系統(tǒng)（基于熱交換的冷卻）無(wú)法工作無(wú)法工作無(wú)法工作不需要運(yùn)行屮（冷關(guān)機(jī)）運(yùn)行屮（冷關(guān)機(jī)）反應(yīng)堆廠房嚴(yán)重受損（氫氣爆炸）部分敞開嚴(yán)爾受損（氫氣爆炸）嚴(yán)?受損（氫氣爆炸）開洞預(yù)防氫氣累積開洞預(yù)防氫氣累積壓力容器水位低于燃料棒庇端燃料棒露出（部分乃至全部）燃料棒露出（部分乃至全部）安全安全安全壓力容器的壓力/溫度壓力：逐步增加中；溫度：增加后略為降低未知/穩(wěn)定未知/增加中安全安全安全圍阻體壓力增加后略有下降穩(wěn)定穩(wěn)定安全安全安全向燃料棒注