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建立纵深防御体系
核电站的设计、建造和运行贯彻“安全第一,质量第一”方针,遵守纵深防御原则,从设备和措施上提供多层次的重叠保护,确保反应堆功率得到有效控制,燃料组件得到充分冷却,放射性物质有效包容。所谓的“纵深防御”,主要有以下五道防线:
——精心设计,精心施工,确保电站设备精良和制造精良。完善程序,实施监督,加强教育和培训,培育安全文化,防止发生故障。
——加强运行管理和监督,及时正确处理不正常情况,排除故障。
——必要时启动设计提供的安全系统和保护系统,防止设备故障或人为差错酿成事故。
——启用核电站安全系统,加强事故中的电站管理,防止事故扩大,保护安全壳厂房。
——万一发生极不可能发生的事故,并且有放射性外泄,启动厂内外应急响应计划,努力减轻事故对居民的影响。
防止放射性物质外泄的四道屏障
第一道屏障:精心制作的核燃料芯块。它是物理化学性能十分稳定的二氧化铀陶瓷块,能将98%以上的裂变产物吸附在内。
第二道屏障:功能强大的锆铌合金燃料包壳,它把核燃料及其裂变产物封闭起来,防止放射性物质进入一回路水中。包壳材料具有耐高温、耐高压、耐辐照、抗腐蚀等优良的物理化学性能,破损率非常低。燃料芯块放入燃料包壳,形成燃料棒,燃料棒按照一定的规则排列,形成燃料组件。
第三道屏障:固若金汤的压力容器和密闭的一回路系统。压力容器是反应堆的心脏,就像锅炉的燃烧室,由20厘米厚的高级合金钢精加工制成,具有强度大,塑性、韧性好,耐高温、耐高压、耐辐照,抗震、抗腐蚀,保证绝对没有裂缝和泄漏。压力容器和一回路系统构成的压力边界能包容高温高压的冷却剂,防止放射性物质泄漏到反应堆厂房中。
第四道屏障:铜墙铁壁的安全壳。安全壳是预应力钢筋混凝土构筑物,一般壁厚1米,内表面衬6毫米厚的钢板,既能在发生事故时把放射性物质封闭在内,不外泄到环境,又能抵御诸如龙卷风、地震、小型飞机的撞击等外部破坏。安全壳可以说是一座坚不可摧的堡垒。
专设安全设施
人们常用“万无一失”来形容一件事物的安全可靠,核电站为这既不可能出现的“一失”也作了周密准备,这就是专设安全设施。比如一回路管道出现大破裂时,由于一回路压力很高,为了防止堆芯失水,燃料组件“干烧”,高压安注系统首先投入,向堆注入硼酸溶液;待一回路压力降低后,中压安注投入,继续向堆注入硼酸溶液;随着压力的进一步降低,低压安注系统也将投入,向堆注入硼酸溶液。与此同时,安全壳隔离阀自动关闭,防止放射性物质向大气扩散;安全壳喷淋系统自动喷淋,降低安全壳内的温度、压力同时除去安全壳气体空间中的放射性气体裂变产物;消氢系统投入工作,除去可能引起爆炸的氢气。
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