如何应对电站断电？——斯洛文尼亚核电站安全壳过滤排放系统细节解析

2013年，克尔什科核电站安装了西屋电气公司的干式过滤排放系统。目前，安全壳过滤排放系统仅批准非能动运行系统模式。设计安全壳过滤排放系统的目的是应对电站断电的极端工况。在这一工况下，假定没有任何安全设备是可靠的，安全壳中的水（水腔）仅来自主冷却剂系统和安注箱（非能动）。该工况也假定无人工干预且没有可靠的严重事故应对设备（如移动式发电机、泵、压缩机、连接管等）或动作。在第一次排放后随着空腔干涸，堆芯熔融物将与混凝土发生反应。

在严重的安全壳超压事件中，如2011年3月发生的福岛核事故，非能动的安全壳过滤排放系统可以减轻压力并将释放至环境中的放射性物质最小化。在减压过程中，金属纤维气溶胶过滤器将过滤气态的放射性气溶胶，而放射性碘及其有机化合物将由碘过滤器——一种掺杂银的沸石分子筛过滤。

安全壳过滤排放系统由5种气溶胶过滤器组成。安全壳到辅助建筑配备有爆破阀和位于平行线上的两个隔离阀；阀门用于过滤排放中的主动模式。碘过滤器位于辅助建筑中，辐射屏蔽设备安装于碘过滤器的四周，当需要手动开启排放时应确保相关人员能够接近隔离阀。排放物释放到环境中时通过专门的堆栈，其将排放物引向反应堆的顶部。所有部件应满足抗震I级要求，满足设计扩展条件和地震加速度PGA=0.6g的要求（设计基准PGA=0.3g）。安全壳穿透部分为ASME Ⅱ级。堆栈也应满足飓风（龙卷风）和极端户外温度的要求。

过滤效率的设计规格是气溶胶去污因子大于1000、分子碘的去污因子大于100、有机碘的去污因子大于10，经测试证实该要求可以达到。安全壳的非能动排放在6 bar压力下开始启动，由爆破阀激活。在安全壳的气体排放中，需向碘过滤器中加入氮气来防止氢燃烧。排放启动后，安全壳内的压力降低，逆止阀隔离了碘过滤器，堆栈在4 bar时，碘过滤器中再次充满氮气。(www.xing528.com)

在克尔什科核电站的安全升级计划中，安全壳过滤排放系统中的部分设备安装继续进行，并在2018年正式启用。计划在安全壳过滤排放系统的排放堆栈中安装放射性检测器和流量计，以便监测向环境排放的情况。对于设计扩展情况，安全壳仪表必须有相应的抗风险能力。建设新的应急控制室和安装主动排放模式的隔离阀，使从应急控制室远距离操控安全壳过滤排放系统成为可能。

其他保证安全壳完整性的措施是向安全壳或反应堆堆芯中喷洒或灌入含硼冷却剂。2013年，安全壳中安装了22个非能动自催化复合装置，来控制设计基准事故或严重事故下的氢气浓度。为满足设计基准事故要求，将额外安装释放阀，用以在堆芯损坏情况下降低反应堆的压力。移动热交换器（通过移动设备或空气冷却）将用来冷却安全壳或者反应堆冷却剂系统。