安装安全壳过滤排放系统有两个主要目的:第一是通过将气体排放到环境中,防止持续增压,保持安全壳的完整性;第二是通过过滤排放,减少放射性物质的排放,使排放量低于一定值,避免大范围的环境污染和对人员健康造成不利影响。
使用可靠的、已验证过的过滤过程及不同运行条件下能够可靠过滤的完整系统设计可达到以上目的。
选择或设计安全壳过滤排放系统需要考虑的一般设计规范如下。
(1)使过滤后的污染物(如铯和碘的混合物)再次悬浮或者再次挥发的危险最小化。
(2)使用耐高温和抗辐射材料,例如金属或者陶瓷材料。
(3)提高可燃气体的安全性,尤其是:
①防止来自安全壳的燃烧蔓延;
②在系统内部,确保高自燃温度阈值,降低氢燃烧的可能性;
③在排放运行操作开始之前,预热安全壳过滤排放系统,以尽量降低由于蒸汽冷凝而达到氢爆燃浓度的风险;
④研究压力边界的设计(管道和外壳)是否能够应对氢燃烧负荷。
尽管验证过滤技术有效性的标准各个国家不尽相同,但是一般来说,已有或将要执行的试验应该验证过滤和留存性能的有效性。
这种情况下,留存阶段的稳定性应由不同的运行工况验证(满负荷、部分负荷等)。
(1)为预期的气溶胶数量提供足够的处置能力[1],包括:
①气溶胶粒度分布(小的和大的);
②气溶胶种类(吸水的、不吸水的、充分吸水的等)。
(2)提供可靠的衰变热传递:
①辐射防护池液体蒸发;
②固态过滤器传热到安装位置;(www.xing528.com)
③热量从装置室转移到环境中。
(3)控制气溶胶/碘再次蒸发和再次挥发:
①启动过滤器;
②高温;
③提高湿度,这适用于固态过滤器类型(例如金属纤维过滤器、砂床过滤、吸附剂等)。
(4)在过滤系统的任何空间/表面,提供氢自燃温度的安全裕度。
另外,安全壳过滤排放系统的设计应当满足核电站的其他要求。这些要求包括以下内容。
(1)针对位于安全壳隔离阀下游的过滤排放系统,有关系统冗余及/或单一失效规范应用的要求。
(2)安全壳过滤排放系统(管道/过滤器部分及其相关附属系统)应对特定地震时的稳定性。
(3)在以下情况下,安全壳过滤排放系统的功能不会失效:①内部或者外部冷却时;②核电站在极端温度条件下;③交流电和直流电部分失效;④核电站压缩空气/氮供应失效;⑤电站去离子水或者正常水供应失效。
(4)避免安全壳内形成压力低于大气压的情况和未经计划的洗涤水回流进入安全壳中。
(5)防止由风、内部爆炸及物品坠落产生的物体撞击的风险。
(6)机械和电力系统的安全等级[2]。
(7)仪器和现场/远程控制隔离阀。
(8)安全壳过滤排放系统、进口和出口管道布局、热绝缘和屏蔽的位置;
(9)其他。
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