2011年福岛核事故发生后,对核电厂严重事故的分析及其缓解措施重新引发了业界的广泛关注。安全壳过滤排放系统作为重要的严重事故缓解措施之一,可通过过滤、排气、降压,防止安全壳发生超压失效,从而显著降低放射性物质大规模泄漏的可能性。本译著对核电厂安全壳过滤排放系统在全球主要核能国家的相关政策和应用现状进行了总结,阐述了该系统在不同国家的法规要求、操作程序和设计规范等,并详述了多种过滤排放技术的特点和优势,提供了较权威的技术资料与信息。
此书为国际核能组织先进技术的译著,将对推动我校核能学科发展,推动我国核能安全技术的进步有着重要的意义。
安装安全壳过滤排放系统是一种应对和缓解核电站严重事故的措施,其能够通过排气、降压防止潜在的安全壳超压失效风险,避免或减少放射性物质释放到外部环境中,其设计思想是由堵到疏,与中国古代大禹治水的理念有相通之处。安全壳过滤排放系统已有较长时间的应用历史。20世纪80年代以来,世界上许多核电站已安装了过滤排放系统。2011年,日本福岛核事故发生之后,对核电站严重事故的分析及其缓解措施重新引发了业界的广泛关注。其中,对于适用于缓解严重事故的安全壳过滤排放系统,各国启动了相关听证、评估和研究工作,很多国家开始要求核电站加装或者强化现有的安全壳过滤排放系统。2014年,经合组织公开发表了一份报告,总结了核电站安全壳过滤排放系统在主要成员国的政策和应用现状。
在中国,随着核电产业的迅速发展,对安全壳过滤排放系统的研究与开发也日益受到重视,相关的研究项目出现在重点研发计划等国家科技计划中。为了充分传播该报告的成果,获得经合组织许可后,译者将报告翻译成中文并出版,希望能为当前的科技研究和政策制定工作提供参考。需要指出的是,原报告发表以后,部分内容在2015年国际原子能机构的专题研讨会综合报告中进行了更新;另外,原报告没有给出中国和印度等的相关情况。因此,译者在本书末尾增加了附录A.5安全壳过滤排放系统在亚洲的情况,以方便读者全面了解这一部分信息。另外,由于技术发展和政策的变化,本书中的数据和情况可能在近几年已有一些变化,请读者留意。本书翻译过程中,董世昌、王诗琦、余伯仲等提供了语言修订和文字校对方面的协助,在此表示感谢。
由于译者经验有限,本书内容难免有疏漏之处,请读者不吝指正。
译者
杨军,华中科技大学教授、博士生导师,核工程与核技术系主任,能源与动力工程学院院长助理。 先后从事先进反应堆热工水力与安全分析,热工系统程序验证开发,先进沸水堆设计,小型堆临界热通量分析,安全壳过滤排放系统设计等方面的研究。在权威期刊和国际会议发表论文近30篇。另出版专著一部,图书章节多部,英文科技报告40余部。
引言(1)
第1章概述(4)
第2章进展报告的背景和目的(6)
2.1安全的重要性(6)
2.2制定进展报告的目的(6)
2.3工作计划及参与的国家和组织(7)
2.3.1工作计划(7)
2.3.2参与的国家和组织(8)
第3章安全壳过滤排放管理要求现状(10)
3.1比利时(10)
3.2加拿大(11)
3.3捷克(12)
3.4芬兰(13)
3.5法国(14)
3.6德国(18)
3.7日本(22)
3.8墨西哥(22)
3.9俄罗斯(23)
3.10斯洛伐克(23)
3.11斯洛文尼亚(23)
3.12韩国(25)
3.13西班牙(25)
3.14瑞士(26)
3.15瑞典(26)
3.16美国(27)
3.17其他经合国家(28)
第4章安全壳过滤排放系统的应用现状(29)
4.1比利时(29)
4.2保加利亚(29)
4.3加拿大(29)
4.4芬兰(31)
4.5法国(33)
4.6德国(34)
4.7日本(37)
4.8墨西哥(38)
4.9荷兰(38)
4.10罗马尼亚(38)
4.11俄罗斯(38)
4.12斯洛伐克(39)
4.13斯洛文尼亚(39)
4.14韩国(40)
4.15西班牙(40)
4.16瑞典(40)
4.17瑞士(41)
4.18美国(41)
4.19现状总结(42)
第5章应急操作规程与严重事故管理指南领域中的安全壳过滤排放策略(45)
5.1严重事故管理(45)
5.2安全壳过滤排放系统运行方案(46)
5.3国际标准(47)
5.4压水堆和加压重水反应堆安全壳过滤排放方案(48)
5.5沸水堆安全壳的过滤排放方案(48)
第6章不同安全壳过滤排放技术详述(50)
6.1带有水洗器液滴分离器/深床气溶胶过滤器的安全壳过滤排放系统(50)
6.2带有吸附剂截留阶段的金属纤维过滤器(52)
6.3砂床过滤器(52)
6.4公共领域可利用的一般信息(53)
6.5安全壳过滤排放系统(53)
第7章安全壳过滤排放系统的推荐设计规范(55)
7.1对安全壳过滤排放系统的总体设计建议和设计规格(56)
7.2安全壳过滤排放系统的主要设计规格和设计建议(57)
7.2.1排放启动(57)
7.2.2排放流量大小(58)
7.2.3热负荷(58)
7.2.4气溶胶负载和特性(59)
7.2.5碘负载(59)
7.2.6无人值守的安全壳过滤排放系统自主运行时间(60)
7.2.7氢负载(60)
7.2.8对电站工作者的放射性防护(61)
7.2.9公众的放射性防护(61)
7.2.10多个反应堆的安全壳过滤排放系统(61)
7.2.11进一步设计方面(61)
7.3安全壳过滤排放系统的推荐(65)
7.4总结(67)
第8章安全壳过滤排放系统的源项评估(68)
8.1安全壳过滤排放系统源项评估的一般考虑因素(68)
8.2源项评估的安全壳源项和过滤器负载评估(69)
8.3安全壳过滤排放系统假定的去污因子(71)
8.4执行的源项评估案例(72)
8.4.1比利时(72)
8.4.2法国(73)
8.4.3瑞典(77)
8.4.4美国(77)
8.4.5加拿大、芬兰、德国、韩国和瑞士(81)
8.4.6其他国家(81)
8.5对安全壳过滤排放系统源项评估的总结和建议(81)
第9章安全壳过滤排放的收益预期及可能的不利方面(83)
9.1安全壳过滤排放的目的(83)
9.2预期效益(83)
9.3可能的不利影响(85)
第10章改进安全壳排放系统/策略(87)
10.1排放策略(87)
10.2过滤系统(88)
10.3其他方面(89)
第11章结论(90)
附录A法国安全壳过滤排放系统的技术说明(91)
A.1安全壳过滤排放系统设计与合格性试验(91)
A.2安全壳过滤排放系统描述(92)
A.3排放过程(95)
A.4砂床过滤器仍然存在的问题(96)
附录B西屋电气公司安全壳过滤排放系统的技术简介(97)
B.1干燥过滤方法(DFM)(97)
B.2FILTRAMVSS洗涤器系统(101)
B.3SVEN洗涤器系统(105)
附录CCCI安全壳过滤排放系统的技术说明(109)
C.1总论(109)
C.2CCI安全壳过滤排放系统的描述(109)
C.3排放操纵(114)
C.4CCI 安全壳过滤排放系统参考(117)
附录D阿海珐公司的组合式文丘里洗涤器安全壳过滤排放系统的技术说明(118)
D.1阿海珐公司标准的安全壳过滤排放系统介绍(118)
D.2阿海珐公司FCVS PLUS的描述(120)
D.3性能(121)
D.4许可/标准合规(126)
D.5参考(126)
D.6主要特点(126)
附录E安全壳过滤排放系统在亚洲的情况(127)
E.1简介(127)
E.2中国(128)
E.3日本(132)
E.4韩国(136)
E.5印度(138)
E.6总结和讨论(138)
附录F压水堆核电站安全壳过滤排放系统设计准则(140)
参考文献(141)