安全壳过滤排放系统的有效策略

根据反应堆类型、安全壳类型和大小以及严重事故管理程序，不同国家所考虑的排放策略不同，排放开启的时间（从反应堆容器破裂后的几小时到几十小时不等）和排放开始时的压力范围（2～9 bar）也不同。运用这样策略的挑战之一是评估安全壳破损的实际裕度范围。在这样的评估中，应该考虑的因素包括严重事故工况下的渗透故障，压力高于设计压力时混凝土墙的泄漏，法兰、舱口和其他结构组件的开口（通常是可逆的），以及由于安全壳内发生剧烈反应，压力突然增大的可能性。

如果早期情况不会对安全壳的完整性造成威胁，则应当尽可能长时间地保持安全壳处于关闭状态，最大限度地使活性物质沉积在安全壳中，并且提供额外的时间来进行疏散和实施厂外保护措施。这个策略的成功将依靠基于外部因素的长时间的事故管理行动的效率（如启动安全系统的便携式的柴油发电机等）。从福岛核事故中可以了解到，应考虑设置一个压力限值（例如略高于安全壳的设计压力），过滤后的排放将在该限值下自动开始。

在事故中，早期排放可能会影响过滤器的气溶胶负载，因为安全壳内的活性物质堆积在早期阶段会被限制。只要条件允许，可以在安全壳中安装预过滤器，限制存在于安全壳中的放射性物质的数量（例如，沸水堆中的湿阱通风和安全壳内用于干式安全壳通风的预过滤器或过滤器）。在这方面，重要的是确保安全壳过滤排放系统的效率不因过滤器堵塞而受到损害。此外，在安全壳过滤排放系统停止使用后，需要采取措施截留过滤器内的气溶胶。

一般来说，为了确保排放策略的有效性，必须系统性地分析反应堆压力容器、安全壳、反应堆厂房和所有释放管道内的事故进程，同时考虑排放的缓解效果，要分析的主要参数是热工水力学参数（温度、压力、液位等）、可冷凝和不可冷凝气体存量以及不同体积的裂变产物分布。美国Mark Ⅰ型沸水堆安全壳最近的记录分析显示，排放过程对事故进程、运行模式和故障时间有明显影响。(www.xing528.com)

据了解，排放应当仅在发生无法克服的系统终止事故时开启。那么，有这样一个问题，手动开启排放是否可以接受。应当有一些措施来尽可能降低这种风险。这些备案措施包括放射性防护、远距离操作及有限时间的维护操作。应当调查研究是否采用冗余系统，以使通风终端更可靠。

目前，似乎不可能排除所有情形下氢燃爆的风险，但是应当做一些尽量降低该风险的努力。在早期排放的情况下，安全壳过滤排放系统中氢燃爆的风险是较高的。新系统的设计和运作应当能够避免达到可燃的水平；另外，新的系统应当被设计成能够承受由氢燃爆造成的动态负载。在一些电站中已经有一些专门的解决办法来降低这种风险，如排放管道惰化（要求惰性气体的供应），加热管道防止蒸汽凝结（要求热供应），或者使用一个单独的排气管道到达烟囱的出口。如果复合器安装在安全壳中，那么安全壳过滤排放系统中氢燃爆的风险可能就会降低。而且，通风口的设计应尽量避免氢气转移进入反应堆厂房或者其他建筑。应当注意避免两个或者更多的设备共用一个安全壳过滤排放系统。

最终，为了降低整个排放过程故障的风险，应当调查研究是否有优势运用多条排放管道（可能连接到不同的安全壳位置）。总的来说，应进一步评估此类系统的冗余度。