徐海龍 嚴(yán)立子

（1．福建寧德核電有限公司，福建 寧德 352000；2．中廣核核電運(yùn)營有限公司，廣東 深圳 518000）

在一個壓水堆核電站中，通風(fēng)系統(tǒng)的屏蔽功能是利用“動態(tài)屏蔽”的原理實現(xiàn)的，即通過氣流的流向達(dá)到控制放射性氣溶膠的流向的目的。根據(jù)不同的屏蔽設(shè)計需求，而將分成三類：①負(fù)壓類；②正壓類：③防氫爆炸。

1 負(fù)壓類動態(tài)屏蔽

負(fù)壓類通風(fēng)的目的是使高放射性風(fēng)險的區(qū)域相對于低放射性風(fēng)險的區(qū)域保持相對負(fù)壓的狀態(tài)，這樣的設(shè)計保證一旦某些房間管道或容器發(fā)生放射性釋放，也會被抽吸、經(jīng)碘吸附器吸收。其基本模型是負(fù)壓+碘吸附器，其中，負(fù)壓的涵義代表的另一個名詞，就是氣流流向，風(fēng)要從邊界外向邊界內(nèi)流動。要建立負(fù)壓，就必須保證區(qū)域邊界內(nèi)的抽風(fēng)量＞邊界進(jìn)風(fēng)量。所以，即使有放射性釋放，也一定會使放射性氣溶膠僅僅經(jīng)過唯一允許的碘吸附器回路排放。另外，該“唯一允許的碘吸附器回路”上有放射性探測儀表監(jiān)測，放射性監(jiān)測儀表可設(shè)置報警和高放射性連鎖停止排風(fēng)功能，還可以經(jīng)由該儀表估算放射性釋放量，進(jìn)而評估對環(huán)境影響。這個典型的系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

圖1 負(fù)壓類動態(tài)屏蔽交流

值得一提的是核電廠的核輔助廠房通風(fēng)系統(tǒng)，它有雙重負(fù)壓的設(shè)計理念：①使核輔助廠房整體保持負(fù)壓；②使碘風(fēng)險房間與非碘風(fēng)險房間相對負(fù)壓。這樣設(shè)計能保證核輔助廠房內(nèi)的放射性均能被核輔助廠房通風(fēng)系統(tǒng)上的碘吸附器吸收，從而降低排放到大氣內(nèi)的放射性。簡圖如圖2所示。

圖2 輔助廠房通風(fēng)系統(tǒng)

因此，負(fù)壓系統(tǒng)的放射性屏蔽功能=氣流流向邊界內(nèi)+碘過濾器。核電廠技術(shù)規(guī)范對負(fù)壓通風(fēng)的碘排風(fēng)功能的功能進(jìn)行管理，相關(guān)功能的設(shè)備不可用時，限時對其維修。

2 正壓類動態(tài)屏蔽

負(fù)壓類動態(tài)屏蔽的功能是保證邊界內(nèi)的放射性物質(zhì)不溢出，而正壓類動態(tài)屏蔽的功能是不讓放射性物質(zhì)進(jìn)入邊界內(nèi)。實現(xiàn)的方法與負(fù)壓系統(tǒng)相反，就是出風(fēng)量＜進(jìn)風(fēng)量。典型的就是主控室空調(diào)系統(tǒng)/安全注入和安全殼噴淋泵電機(jī)房通風(fēng)系統(tǒng)。主控室保持微正壓的作用是防止事故發(fā)生后大氣中的放射性物質(zhì)不進(jìn)入到主控室，對主控室人員造成放射性傷害，從而能在更長的時間內(nèi)控制反應(yīng)堆狀態(tài)。對于目前我國的核電廠群堆廠址來說，這點尤為重要，廠址內(nèi)一個堆發(fā)生放射性釋放，如果某個主控室邊界（可居留區(qū)）的正壓情況不良，就會導(dǎo)致本堆/其他堆的主控室人員受放射性照射而發(fā)生非預(yù)期操控失誤等問題而影響核安全。

安全注入和安全殼噴淋泵電機(jī)房通風(fēng)系統(tǒng)的功能是在安全注入泵/安全殼噴淋泵運(yùn)行期間，保持這些泵電機(jī)房間的正壓，防止放射性物質(zhì)進(jìn)入這四個房間。這四個房間周圍廠房是負(fù)壓狀態(tài)，而安全注入和安全殼噴淋泵電機(jī)房通風(fēng)風(fēng)機(jī)即使不啟動，由于其系統(tǒng)的開式設(shè)計，也能保證相對周圍房間的正壓。這四個房間除了安注系統(tǒng)/安全殼噴淋系統(tǒng)電機(jī)之外，還有很多的安注系統(tǒng)/安全殼噴淋系統(tǒng)閥門的電動操作機(jī)構(gòu)。閥門未設(shè)計這四個房間，但是操作機(jī)構(gòu)（電動頭和手輪等）都設(shè)置在這個房間。保證在事故情況下對可能的閥門故障進(jìn)行手動干預(yù)，能提高安注系統(tǒng)/安全殼噴淋系統(tǒng)的可用性時間，緩解堆芯/安全殼的破壞的嚴(yán)重程度，降低放射性釋放量。

3 防氫爆

主要指的安全殼大氣監(jiān)測系統(tǒng)的氫氣復(fù)合功能。反應(yīng)堆失水事故（LOCA）時，安全殼內(nèi)氫氣濃度升高，如果濃度過高將導(dǎo)致氫氣爆炸，對安全殼結(jié)構(gòu)完整性造成影響。氫氣復(fù)合可以降低氫氣濃度防止發(fā)生氫爆，進(jìn)而保證實體安全殼的放射性屏蔽功能。

4 結(jié)語

（1）核電廠通風(fēng)系統(tǒng)的動態(tài)屏蔽功能分為正壓和負(fù)壓兩種，主要是通過對進(jìn)出風(fēng)量控制廠房邊界內(nèi)外的相對壓力，達(dá)到控制廠房邊界的氣體流向的作用。

（2）負(fù)壓的動態(tài)屏蔽功能=氣流流向邊界內(nèi)+碘過濾器，相對負(fù)壓狀態(tài)破壞或碘過濾器故障，都是動態(tài)屏蔽功能降級或喪失，需要通過核電廠技術(shù)規(guī)格書進(jìn)行管理。

（3）正壓動態(tài)屏蔽都是為了保護(hù)邊界內(nèi)人員免受放射性照射的目的，進(jìn)而達(dá)到人員能夠正常操控反應(yīng)堆/專設(shè)安全系統(tǒng)閥門的功能，緩解事故，降低放射性影響。

鑒于動態(tài)屏蔽的重要性，應(yīng)該對氣流方向或正負(fù)壓狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)實時監(jiān)測，調(diào)研國內(nèi)的核電廠通風(fēng)系統(tǒng)，部分電站通風(fēng)系統(tǒng)的正壓或者負(fù)壓狀態(tài)無相應(yīng)的儀表指示和監(jiān)測、控制，需要從設(shè)計上進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到對放射性的屏蔽功能，保證工作人員、環(huán)境、社會的安全。