PHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂN

PHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂNPHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂN

PHÂN TÍCH AN TOÀN HẠT NHÂN

CHƯƠNG TRÌNH CHO SINH VIÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

CHƯƠNG 4 – HỆ THỐNG AN TOÀN LÒ VVER-1200

CHƯƠNG 5 – BÀI TOÁN PHÂN TÍCH AN TOÀN VÀ CÁC TIÊU

CHUẨN CHẤP NHẬN ĐƯỢCCHƯƠNG 6 – PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH AN TOÀN XÁC SUẤT

NỘI DUNG

I CÁC MỤC TIÊU CỦA ATHN

II CÁC NGUYÊN LÝ CƠ BẢN ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC CÁC

MỤC TIÊU ATHN

III CÁC KHÍA CẠNH KỸ THUẬT CỦA ATHN

IV MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ GIẢI THÍCH

Mục tiêu an toàn chung

Bảo vệ các cá nhân, cộng đồng và môi trường trước các nguy hại bằng việc thiết lập và duy

trì các biện pháp hữu hiệu chống lại các nguy hiểm bức xạ trong các cơ sở hạt nhân.

• Đảm bảo trong mọi trạng thái vận hành

việc phơi nhiễm bức xạ trong nhà máy

hoặc do bất kỳ phát thải không mong

muốn nào của các chất phóng xạ ra khỏi

nhà máy phải được giữ trong giới hạn

cho trước và càng thấp càng tốt (ALARA

-as low -as re-asonably achievable)

• Đảm bảo giảm thiểu các hậu quả phóng

xạ trong bất kỳ sự cố nào.

Mục tiêu bảo vệ chống bức xạ

• Thực hiện các biện pháp khả thi có thể nhằm ngăn chặn các tai nạn trong nhà máy và giảm thiểu hậu quả các tai nạn nếu xảy ra,

• Đảm bảo với độ tin cậy cao rằng các tai nạn

có thể xảy ra phải được tính đến trong thiết

kế, kể cả các tai nạn hay sự cố có xác suất thấp nhất và bất kỳ hậu quả phóng xạ nào cũng phải là tối thiểu và nằm trong giới hạn cho trước.

• Đảm bảo khả năng có thể xảy ra các tai nạn với hậu quả phóng xạ nặng nề là vô cùng thấp.

Mục tiêu an toàn kỹ thuật

I CÁC MỤC TIÊU CỦA ATHN

CÁC ĐẶC TRƯNG LIÊN QUAN ĐẾN AN

sự cố.

Thải nhiệt trong thời gian dài sau khi

Dao động, thay đổi công suất nhanh

KHÁI NIỆM BẢO VỆ THEO CHIỀU SÂU TRONG

THIẾT KẾ LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

An toàn nội tại Inherent Safety Cảnh báo Precaution

Beyond DBA

Giảm thiểu Mitigation

Ngăn ngừa Prevention

Phản hồi âm của độ

Core Damage Frequency

II CÁC GIẢI PHÁP ĐẠT MỤC

TIÊU AN TOÀN

CÁC NGUYÊN LÝ CƠ BẢN

1 Các trách nhiệm về quản lý

2 Bảo vệ theo chiều sâu

3 Các nguyên lý kỹ thuật chung

4 Văn hóa an toàn

1 CÁC TRÁCH NHIỆM VỀ QUẢN LÝ

• Văn hóa an toàn

Regulatory Framework)

– Các yêu cầu pháp lý

– Trách nhiệm của cơ quan vận hành

– Trách nhiệm của cơ quan pháp quy

TRÁCH NHIỆM CỦA CƠ QUAN

VẬN HÀNH

• Trách nhiệm đầu tiên về an toàn với việc

– Xác định rõ các tiêu chuẩn an toàn,

– Đảm bảo sự đúng đắn trong thiết kế, xây

dựng và vận hành của nhà máy,

– Xác lập các quy trình, quy phạm cần thiết và

đội ngũ nhân viên được huấn luyện tốt

– Quản lý tốt các chất phóng xạ.

Mặc dù cơ quan vận hành có thể ủy quyền cho cơ quan nhà nước thay

mặt để thực hiện các chức năng, nhưng không thể ủy quyền về việc

chịu trách nhiệm đầu tiên về an toàn

TRÁCH NHIỆM CỦA CƠ QUAN

PHÁP QUY

• Các chức năng chính

– Thiết lập các mục tiêu và các chuẩn về an toàn,

– Giám sát và buộc tuân thủ các luật định trong

khuôn khổ pháp lý đã quy định,

– Truyền đạt một cách độc lập các quyết định

pháp quy, các ý kiến và các căn cứ của mình

cho công chúng

• Điều kiện quan trọng

– Đảm bảo tính độc lập đối với các cơ quan hay

tổ chức xúc tiến các hoạt động hạt nhân.

TRÁCH NHIỆM CỦA CƠ QUAN PHÁP QUY

• Các hoạt động pháp quy

– Thiết lập và phát triển các chuẩn và quy phạm về an

toàn,

– Cấp phép và thanh tra các thiết bị,

– Thiết lập, giám sát và buộc tuân thủ các điều kiện cấp

phép,

– Đảm bảo có những hành động đúng đắn khi phát

hiện các điều kiện mất an toàn hoặc tiềm ẩn mất an

toàn,

– Khuyến khích các nghiên cứu về an toàn

– Phổ biến các thông tin về an toàn.

TRÁCH NHIỆM CỦA CƠ QUAN

HỖ TRỢ KỸ THUẬT

• Cơ quan hỗ trợ kỹ thuật (TSO – Technical Support Organization)

là cơ quan thực hiện cung cấp các giải pháp kỹ thuật hỗ trợ hoạt

động cho cơ quan pháp quy hoặc cơ quan vận hành trong việc

đảm bảo an toàn của cơ sở hạt nhân

• TSO thực hiện các nghiên cứu về an toàn hạt nhân, tư vấn và hỗ

trợ nguồn lực cho cơ quan pháp quy trong việc đảm bảo nguồn

lực thực thi các trách nhiệm về an toàn hạt nhân

• TSO cần có các hoạt động nghiên cứu, đánh giá, phân tích an

toàn, các giải pháp kỹ thuật độc lập với cơ quan vận hành nhằm

đánh giá đầy đủ các quá trình, quy trình, tiêu chuẩn an toàn áp

dụng cho cơ sở hạt nhân

• TSO cung cấp các hỗ trợ về đào tạo nhân lực chất lượng cao

cho các cơ quan vận hành cũng như cơ quan pháp quy.

Chọn địa điểm an toàn, phù hợp để xây dựng;

Thiết kế theo các nguyên tắc bảo thủ và bổ sung khả năng tự bảo vệ;

Thực hiện hệ thống quản lý chất lượng trong các khâu:

lựa chọn địa điểm, thiết kế, xây dựng và vận hành;

Thực hiện văn hóa an toàn.

Sử dụng các hệ thống điểu khiển và kiểm soát;

Các hệ thống giám sát, kiểm tra;

Các biện pháp bổ sung và giám sát, xử lý sự cố

Ứng phó sự cố bên ngoài nhà máy

CÁC ĐIỀU KIỆN TIÊN QUYẾT CHO D-i-D

• NGUYÊN TẮC BẢO THỦ (Conservatism)

– Áp dụng phổ biến cho 3 mức đầu tiên

• Duy trì các giả thiết bảo thủ và dự trữ an toàn thích hợp

• ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG (Quality Assurance)

– Là yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả của mỗi

mức bảo vệ.

• Chương trình đảm bảo chất lượng

• VĂN HÓA AN TOÀN

– Ảnh hưởng đến mỗi mức bảo vệ

• Cần có cam kết xây dựng văn hóa an toàn cao

CÁC THỰC TẾ / GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ

ĐÃ ĐƯỢC KIỂM CHỨNG

• Nguyên lý

– Công nghệ điện hạt nhân dựa trên thực tế công nghệ đã

được kiểm chứng qua các thử nghiệm và kinh nghiệm

thực tế, và được phản ánh trong các tiêu chuẩn và điều

luật cũng như các văn bản quy phạm pháp quy khác

• Áp dụng

– Sử dụng các tiêu chuẩn và điều luật đã được công bố

trong thiết kế, xây dựng và thử nghiệm,

– Sử dụng các phương pháp chế tạo và xây dựng đã được

thực hiện tốt

– Sử dụng các công cụ đã được kiểm tra và xác nhận (V &

V ) trong các phân tích an toàn.

4 VĂN HÓA AN TOÀN

Văn hóa an toàn trong cơ sở hạt nhân là sự phản ánh các giá trị

được chia sẻ ở mọi cấp trong tổ chức và dựa trên niềm tin rằng,

an toàn là rất quan trọng và là trách nhiệm của mọi người.

“A good safety culture in a nuclear installation is a reflection of the values, which

are shared throughout all levels of the organization and which are based on the belief

that safety is important and that it is everyone's responsibility.” (US NRC)

CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN VĂN HÓA AN TOÀN

1 An toàn dựa trên các quy tắc và quy định

2 An toàn được xem là mục tiêu của tổ chức

3 An toàn có thể luôn luôn được cải thiện

1 Xây dựng kế hoạch

2 Cam kết của lãnh đạo cao nhất về an toàn

3 Tổ chức (tuyên bố rõ ràng về trách nhiệm và trách nhiệm giải trình,

giám sát đào tạo và năng lực)

4 Xác định các nguy cơ

5 Quản lý rủi ro

6 Điều tra về an toàn (Bài học về an toàn có giá trị khi ta hiểu nguyên

do tại sao hơn là mô tả cái gì xảy ra)

7 Phân tích an toàn

8 Khuyến khích về an toàn và huấn luyện

9 Quản lý thông tin về an toàn

10 Giám sát về an toàn và đánh giá hiệu quả (Phản hồi để không

III CÁC KHÍA CẠNH KỸ THUẬT CỦA ATHN

• Siting (Lựa chọn địa điểm)

• Design (Thiết kế)

• Manufacturing and Construction (chế tạo & Xây dựng)

• Commissioning (Vận hành thử)

• Operation (vận hành)

• Radioactive Waste Management & Decommissioning

(quản lý chất thải phóng xạ & Tháo dỡ)

• Accident Management (Quản lý sự cố)

• Emergency Preparedness (Kế hoạch ứng phó khẩn cấp)

CÁC NGUYÊN TẮC CƠ BẢN VỀ LỰA

CHỌN ĐỊA ĐIỂM

• Các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến nhà máy

• Tự nhiên: : Các ĐK địa chấn thủy văn, thời tiết

• Con người : các cơ sở hóa chất, sân bay, khu công nghiệp, quân sự…

• Tác động bức xạ tới con người và môi trường

• Các đặc trưng địa hình, khí tượng , thủy văn

• Các đặc trưng môi trường (rau quả, động vật nuôi, sinh thái tự nhiên…)

• Sử dụng đất và nguồn nước

• Phân bố dân cư

• Tính khả thi của các kế hoạch khẩn cấp

– Sự phù hợp của địa điểm với các kế hoạch ứng phó khẩn cấp

• Các dự phòng nguồn tản nhiệt cuối cùng (Ultimate Heat Sink)

– Địa điểm cần có nguồn tản nhiệt cuối cùng khả dĩ về dài hạn đủ khả

năng lấy nhiệt ngay sau khi dừng lò và lâu dài

• Cỏc thay đổi, hiệu chỉnh thiết kế

– Cụng nghệ được kiểm chứng (Proven technology)

• Thực nghiệm, thử nghiệm

• Thiột kế mới được chấp nhận sau khi cú cỏc nghiờn cứu, nguyờn

mẫu được xõy dựng

– Cơ sở chung cho thiết kế (General Basis for Design)

• NPP is designed to cope with a set of events including normal

conditions, anticipated operational occurrences, extreme external

events and accident conditions

• Conservative rules and criteria incorporating safety margins are

used to establish design requirements.

• Comprehensive analyses are carried out to evaluate the safety

performance or capability of the various components and systems in

đủ để bù trừ với các độ phản ứng dư trong suốt thời

gian vận hành nhà máy và dập lò trong các sự cố

làm tăng độ phản ứng Độ phản ứng được điều

khiển bằng tổ hợp các thanh điều khiển, các chất

nhiễm độc cháy được và dung dịch bo trong chất tải

nhiệt.

2 Hệ số độ phản ứng theo nhiệt độ nhiên liệu và

mật độ chất làm chậm phải là âm

Hệ số độ phản ứng theo nhiệt độ nhiên liệu đảm

bảo cho việc giảm công suất của lò khi đưa thêm

vào độ phản ứng dương.

Hệ số độ phản ứng cho mật độ của chất làm chậm

cần thiết cho việc giảm công suất trong các tình

huống chuyển tiếp bình thường, các chuyển tiếp dự

kiến không dập lò (ATWS – Anticipated Transients

Without Scram), các tai nạn mất chất tải nhiệt

(LOCA) v.v.

A Các yêu cầu thiết kế an toàn vùng hoạt

3 Cần kiểm soát được các dao động xenon để giảm

sự tạo đỉnh công suất (power peaking).

4 Hệ số bất đồng đều hay phân bố đỉnh công suất

theo bán kính cần đảm bảo cho việc cháy nhiên liệu

một cách đồng đều và giảm thiểu quá trình quá

nhiệt ở các bó nhiên liệu.

A Các yêu cầu thiết kế an toàn vùng hoạt

5 Dự trữ dập lò (Shutdown margin) cần thiết kế cỡ

vài phần trăm độ phản ứng, đáp ứng tiêu chuẩn kẹt

thanh với giả thiết thanh điều khiển có giá trị độ

phản ứng cao nhất bị kẹt (không đưa được vào vùng

hoạt).

6 Đảm bảo tính chính xác của các thiết bị đo trong

lò và các thông số điều khiển của hệ thống đo lường

và điều khiển (IC) sẽ giúp cho việc giảm bớt các điều

kiện ban đầu đưa ra trong các phân tích an toàn.

A Các yêu cầu thiết kế an toàn vùng hoạt

Shutdown margin is the instantaneous amount of reactivity by which a reactor

is subcritical or would be subcritical from its present condition assuming all

control rods are fully inserted except for the single rod with the highest integral

worth, which is assumed to be fully withdrawn.

B Thiết kế bó thanh nhiên liệu

1 Các thanh nhiên liệu cần phải bền vững để giữ

sản phẩm phân hạch và có khả năng truyền nhiệt

sinh ra từ các viên nhiên liệu cho chất tải nhiệt

khi vận hành bình thường hoặc trong các tình

huống bất thường.

2 Các sản phẩm phân hạch tuy được giữ trong các

viên nhiên liệu nhưng theo thời gian sẽ khuếch

tán dần và quá trình này sẽ gia tăng khi nhiệt độ

tăng và đặc biệt là khi có sự nóng chảy các viên

nhiên liệu.

3 Để làm tăng độ dẫn nhiệt giữa nhiên liệu và vỏ

bọc, khí heli được sử dụng khi hàn kín các thanh

nhiên liệu Trong quá trình phân hạch, các sản

4 Trong các sự cố LOCA, nhiệt độ của lớp vỏ bọc liên

quan mật thiết với nhiệt độ của các viên nhiên liệu

và là một thông số quan trọng trong các phân tích an

toàn.

B Thiết kế bó thanh nhiên liệu

1 Các đặc trưng nhiệt thủy động của bó nhiên liệu :

Phân tích kênh nóng để đánh giá giới hạn khô bề mặt

(burnout margin) cho việc so lệch công suất và tải

nhiệt (Power – Cooling Mismatch – PCM), chẳng hạn

như các chuyển tiếp giảm dòng bơm hay các sự cố

LOCA.

2 Thông thường khi xảy ra khô bề mặt (burnout) việc

hồi phục trở lại khả năng truyền nhiệt bình thường chỉ

có thể đạt được khi làm ướt lại nhờ làm ngập nước trở

lại và khi đó sẽ có sự truyền nhiệt sôi màng.

B Thiết kế bó thanh nhiên liệu

3 Sự hóa khô /khô bề mặt (burnout), sự rời khỏi sôi

bọt (DNB – Departure from Nucleation Boiling) hay

hiệu chỉnh thông lượng nhiệt tới hạn (CHF – Critical

Heat Flux) cần được đánh giá cho bó nhiên liệu.

4 Ngoài ra, bó nhiên liệu còn cần phải có kết cấu

Một khi các chất phóng xạ phát tán ra khỏi nhà lò

thì việc kiểm soát các hậu quả của tai nạn là rất

hạn chế Các hệ thống an toàn công nghệ được sử

dụng nhằm ngăn chặn, hoặc ít ra là cũng giảm

thiểu tai nạn và hạn chế quá trình phát tán phóng

xạ những hệ thống này bao gồm :

 Hệ thống dập lò làm tắt phản ứng hạt nhân dây

chuyền.

 Hệ thống làm nguội tâm lò khẩn cấp (ECCS) làm

hạn chế khả năng nóng chảy nhiên liệu và hỏng vỏ

bọc nhiên liệu.

D Các điều kiện giới hạn vận hành

(OLC- Operation Limiting Conditions)

Mục tiêu :

1 Ngăn ngừa các tình huống vận hành có thể dẫn đến các điều kiện xảy

ra tai nạn

2 Đảm bảo có khả năng giảm thiểu nếu tai nạn xảy ra

3 OLCs cần hạn chế các thông số vận hành của nhà máy nằm trong giới

hạn thiết kế an toàn

4 Nếu như có sự kiện khởi đầu giả định xảy ra, các hệ thống an toàn và

điều khiển cần thực hiện các chức năng như thiết kế để ngăn chặn việc

phát thải các chất phóng xạ quá mức cho phép

Phạm vi: Xem xét tất cả các phương diện vận hành nhà máy có liên quan tới

vấn đề an toàn :

1 Các quá trình liên quan đến mức công suất, áp suất, nhiệt độ, dòng

chảy v.v

2 Trạng thái các thiết bị, nhân viên vận hành, sự tồn tại các nguy cơ

tiềm ẩn từ bên ngoài v.v

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Các mục tiêu của an toàn hạt nhân (mục tiêu chung, mục tiêu

an toàn bức xạ và an toàn kỹ thuật) ?

2 Các đặc trưng và chức năng an toàn cơ bản của hệ thống đảm

bảo an toàn NMĐHN ? Giải thích và cho ví dụ minh họa.

3 Nguyên lý bảo vệ theo chiều sâu (Mục tiêu, giải pháp ) ?

4 Văn hóa an toàn hạt nhân ? Phân tích các bước trong hệ thống

quản lý an toàn.

5 Các yêu cầu thiết kế an toàn vùng hoạt lò phản ứng ?

CHƯƠNG 2

HỆ THỐNG AN TOÀN LÒ PWR

Hệ thống điều khiển lò phản ứng ( RCS - Reactor Control System) :

Các thanh điều khiển, CVCS

Hệ thống bảo vệ lò ( RPS - Reactor Protection System) : Dập lò khẩn

cấp để bảo vệ tâm lò và sự toàn vẹn của phạm vi áp lực hệ thống tải

nhiệt (RCS pressure boundary)

Hệ thống an toàn kỹ thuật (ESFAS - Engineered Safety Features

Actuation System) có các chức năng ngăn chặn sự phát thải các chất

phóng xạ ra ngoài môi trường khi sự toàn vẹn của phạm vi áp lực hệ

thống tải nhiệt bị phá vỡ

Chức năng

Các hệ thống bảo vệ lò được thiết kế để dập lò và duy trì trạng thái

dừng lò khi cần thiết Các hệ thống này được kích hoạt tự động hoặc

có thể kích hoạt bằng tay

Các hệ thống kích hoạt các chức năng an toàn kỹ thuật (The

Engineered Safety Feature Actuation Systems-ESFAS) được thiết kế

nhằm cung cấp khả năng làm nguội lò phản ứng và giảm nguy cơ

phát thải chất phóng xạ ra ngoài nhà máy Các hệ thống này được

kích hoạt tự động hoặc có thể kích hoạt bằng tay

Các tính chất thiết kế chung của các hệ thống bảo vệ và kích hoạt

chức năng an toàn kỹ thuật

Các hệ thống này có các tính chất sau:

Đa kênh hoặc các dây chuyền với thiết bị tương tự - Tính dư thừa / dự

phòng ( redundancy)

Sử dụng các kỹ thuật khác nhau để xác định (sensing) các điều kiện bất

thường - Tính đa dạng (diversity)

Tách biệt nhau nhằm giảm sự lệ thuộc chung (điện, nước, vị trí, đường

ống…)

Các bộ cảm biến để phát hiện các bất thường Nhân viên vận hành được

cung cấp các chỉ số quan trọng như:

Các thiết bị với các giá trị đặt cho trước hay biến đổi

Các mạch đo sự trùng khớp của một số kênh/dây chuyền đạt tới hay

vượt cùng một giá trị điểm đặt, nhằm ngăn chặn sự kích hoạt sai

CÁC THÔNG SỐ QUAN TRỌNG TRONG HỆ BẢO VỆ LÒ (RPS)

RPS bao gồm các kênh đo, các mạch logic cần thiết để đảm

bảo dập lò nhanh nếu các thông số tương tự trong 2 hoặc

nhiều kênh đạt tới giới hạn an toàn được thiết lập.

Tại các giá trị đặt cụ thể, lò sẽ được dập bằng cách mở / bật

các bộ ngắt mạch (circuit breakers) cung cấp điện cho hệ

thống dẫn các thanh điều khiển (hoặc kích hoạt các van

trong hệ thống thủy lực trong lò BWR )

• Công suất lò hay công suất notron được theo dõi bằng các

detector bên trong và bên ngoài lò phản ứng

• Nhiệt độ của hệ thống tải nhiệt

• Áp suất của hệ thống tải nhiệt và PZR ( các sự sụt áp do rò

gỉ, hở hay mở van, sự rỗng hơi có thể xuất hiện trong hệ

thống tải nhiệt và là các điều kiện không mong muốn)

• Vận tốc dòng tải nhiệt qua vùng hoạt quá thấp gây nguy

hiểm cho lò phản ứng

• Áp suất hệ thống hơi (phần thứ cấp) không được kiểm soát

gây mất cân bằng tải nhiệt

• Các tốc độ dòng nước cấp và dòng hơi (từ SG) nếu mất cân

bằng trong thời gian dài dẫn đến nguy cơ hư hỏng SG và

vùng hoạt

CÁC THÔNG SỐ QUAN TRỌNG TRONG HỆ BẢO VỆ LÒ (RPS)

Các thông số quan trọng cho hệ thống phát động các

tính năng an toàn kỹ thuật (ESFAS)

Các chức năng an toàn của hệ ESFAS bao gồm:

• Hệ ECCS – cung cấp nước làm nguội vùng hoạt

• Hệ nước cấp khẩn cấp (Emergency Feedwater) – Cung cấp nước

cho lò (BWR) hoặc bình sinh hơi (PWR)

• Hệ cô lập nhà lò (Containment Isolation) – đóng các van trên các

đường (không nằm trong hệ thống an toàn kỹ thuật) ra khỏi nhà lò

• Cô lập hệ thông gió nhà lò (Containment Ventilation Isolation) –

đóng các bộ chắn gió trong hệ thống thông gió để giảm thiểu việc

phát thải phóng xạ ra ngoài nhà lò

• Hệ thống thông gió khẩn cấp (Emergency Ventilation System) khởi

động khi hệ thống thông gió bình thường đã dừng

• Máy phát EDG khởi động cung cấp nguồn điện dự phòng

• Giàn phun nhà lò (Containment Spray) cung cấp nước làm giảm áp

lực nhà lò khi cần thiết

1 Các thanh điều khiển, dập tắt các phản ứng dây chuyền

2 Boongke lò (containment vessel) và hệ thống phun, làm

nguội hơi thoát ra nhà lò

3 Các bình tích nước dưới áp suất của khí nito dùng trong tình

huống làm mát khẩn cấp

4 Bộ trao đổi nhiệt của hệ tải nhiệt dư

5 Hệ phun cao áp

6 Hệ phun thấp áp

7 Thùng tiêm bo để dập lò khi các thanh điều khiển không thể

đưa được vào lò

8 Cung cấp nước bổ sung trong bể chứa nước thay đảo nhiên

liệu

Được thiết kế đáp ứng các DBA: LOCA, MSLB, RIA, SGTR,

FHA (Fuel handling acc.)

CÁC HỆ THỐNG THIẾT BỊ AN TOÀN

ECCS

Chức năng chủ yếu của hệ ECCS là đáp ứng với sự cố LOCA

nhằm lấy nhiệt dư khỏi vùng hoạt giữ cho các thanh nhiên liệu

 Được thiết kế để thỏa mãn tiêu chuẩn hỏng đơn

 Được thiết kế với độ dư thừa và độc lập nhau

 Được thiết kế để cung cấp nguồn điện qua vận hành EDG

 Được thiết kế để thực hiện chức năng làm mát tâm lò và

cung cấp khả năng dập lò an toàn trong khi xảy ra động đất.

CÁC HỆ THỐNG AN TOÀN KỸ THUẬT

Các thành phần cơ bản của ECCS

+ Acc (Được thiết kế để cung cấp nước cho RCS trong tình huống

khẩn cấp khi áp suất RCS giảm nhanh, chẳng hạn do LOCA.)

+ HPIS (Được thiết kế để cung cấp nước cho vùng hoạt trong tình

huống khẩn cấp khi áp suất RCS vẫn ở mức còn cao, như trong trường

hợp vỡ nhỏ (SB LOCA).

+ RHRS hoặc LPIS (Được thiết kế để phun nước từ bể RWST vào

RCS trong tình huống vỡ lớn (LB LOCA) khi áp suất RCS giảm

HỆ THỐNG TẢI NHIỆT DƯ

Hệ thống tải nhiệt dư

(Residual Heat Removal

System) có chức năng:

• Tải nhiệt dư ra khỏi vùng

hoạt của lò để làm hạ nhiệt lò

phản ứng sau khi dừng lò

• Đóng vai trò của hệ phun

thấp áp trong trường hợp xảy

ra LOCA

CÁC HỆ THỐNG AN TOÀN KỸ THUẬT

Giai đoạn tái tuần hoàn (Làm nguội vùng hoạt lâu dài)

Sau khi tiêm nước vào, nước sẽ bị đẩy ra từ chỗ vỡ và tích tụ bên trong nhà lò phản

ứng (ở bể thu), sau đó được bơm trở lại RCS bằng việc vận hành hệ thống ECCS ở

chế độ tái tuần hoàn

Boongke lò

Ngăn chặn phát thải các chất phóng xạ ra môi trường và đảm bảo

an toàn cho cộng đồng cũng như nhân viên vận hành nhà máy.

Các chức năng :

• Rào chắn về áp suất trước sự cố LOCA.

• Như là rào chắn cuối cùng trước sự phát thải các chất phóng xạ

Kết cấu

Vỏ nhà lò bằng thép hình trụ (Cylindrical Steel Containment

Vessel - CSCV) [ cho lò 2-3 nhánh]

Vỏ nhà lò bằng bêtong dự ứng lực (Prestressed Concrete

Containment Vessel - PCCV) [cho lò 4 nhánh]

CÁC HỆ THỐNG AN TOÀN KỸ THUẬT

+ Duy trì áp suất âm

bên trong vành xuyến

2 LẤY NHIỆT KHỎI NHÀ LÒ

(CONTAINMENT HEAT REMOVAL)

3 KIỂM SOÁT KHÍ DỄ CHÁY TRONG NHÀ LÒ

(CONTAINMENT COMBUSTIBLE GAS CONTROL)

6 CẤP NƯỚC PHỤ TRỢ / DỰ PHÒNG

(AUXILIARY FEEDWATER)

7 HỆ PHUN NƯỚC CAO ÁP (HPSI)*

8 HỆ PHUN NƯỚC THẤP ÁP (LPSI)*

9 BÌNH TÍCH NƯỚC CAO ÁP (ACC)*

* 3 Hệ thống này tạo nên hệ thống làm nguội tâm lò

khẩn cấp (ECCS)

CÁC HỆ THỐNG ESF

CÔ LẬP NHÀ LÒ

• Duy trì sự toàn vẹn của nhà lò, ngăn chặn sự thất thoát các

FPs trong các điều kiện sự cố

• Cô lập các đường lưu chuyển chất lưu (nước, hơi, khí) đi

xuyên qua nhà lò khi cần thiết

• Cho phép đưa nước/ khí đi vào trong các tình huống khẩn cấp

Đường xuyên qua nhà lò với van cô lập bằng

tay ở phía ngoài nhà lò

Đường xuyên qua nhà lò với van cô lập điều khiển bằng khí (air-operated isolation valve) ở

phía ngoài nhà lò

CÁC HỆ THỐNG KIỂM SOÁT KHÍ DỄ CHÁY TRONG NHÀ LÒ

• Cung cấp không khí sạch cho nhân viên và đảm bảo điều kiện

làm việc của thiết bị

• Trợ giúp ngăn chặn lan rộng nhiễm xạ

• Thải nhiệt từ các thiết bị đang hoạt động

• Cung cấp khả năng thoát khói khi có cháy

• Không khí bên ngoài được đưa vào qua các bộ xử lý (Air

Handling Unit - AHU)

• Các AHU có thể gia nhiệt, làm mát, lọc, làm sạch, hút hay tạo

ẩm theo yêu cầu.

• Không khí có thể tái tuần hoàn bên trong nhà lò và có một

phần sẽ bị hút ra ngoài.

KIỂM SOÁT HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ TRONG KHÔNG KHÍ

• Giữ áp suất bên trong nhà lò thấp hơn áp suất khí quyển

• Không khí được thông gió từ các khu vực có độ nhiễm xạ

thấp đến khu vực có độ nhiễm xạ cao hơn.

• Không khí đi ra ngoài được kiểm soát bằng hệ thống các

thiết bị đo phóng xạ.

Các quạt hút khí

HỆ THỐNG LỌC KHÍ THẢI

• Sử dụng hệ thống lọc để giữ lại các hạt phóng xạ

• Bộ lọc than bắt giữ iot phóng xạ

• Cuối cùng là bộ lọc hiệu suất cao giữ lại các bụi

than

NƯỚC CẤP PHỤ TRỢ

(AUXILIARY FEEDWATER -AFW)

• Cung cấp nước cấp bổ sung cho SG trong

trường hợp bị mất đường nước cấp chính.

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Hệ ECCS bao gổm những thành phần nào ? Cho biết chức năng

của các thành phần đó

2 Việc vận hành hệ phun nhà lò (containment spray sys.) có tác

dụng gì trong sự cố LOCA ?

3 Các thành phần HPSI, LPSI và ACC được kích hoạt ở khoảng

giá trị áp suất nào của hệ RCS trong sự cố LOCA ?

4 Hệ thống tải nhiệt dư (RHRS) và hệ thống LPSI của hệ ECCS có

liên quan với nhau như thế nào ?

5 Hãy nêu các chức năng chính của nhà lò và boongke lò PWR ?

6 HỆ THỐNG LÀM SẠCH NƯỚC TẢI NHIỆT

7 HỆ THỐNG LÀM NGUỘI CÔ LẬP TÂM LÒ

8 HỆ THỐNG TẢI NHIỆT DƯ

9 LÒ ABWR

10 SO SÁNH LÒ PWR VÀ BWR

MỘT SỐ KIỂU LÒ BWR

CÁC HỆ THỐNG AN TOÀN KỸ THUẬT - BWR

Các hệ thống an toàn kỹ thuật cho lò BWR bao gồm (có một số

thiết bị tương tự như PWR) :

1 Các thanh điều khiển, dập tắt các phản ứng dây chuyền

2 Bể triệt áp, ngưng tụ hơi rò ra khỏi nhà lò sơ cấp

3 Bộ trao đổi nhiệt của hệ tải nhiệt dư

4 Hệ phun cao áp

5 Hệ phun thấp áp

6 Thùng tiêm bo để dập lò khi các thanh điều khiển không thể

đưa được vào lò

7 Cung cấp nước làm nguội bổ sung trong bình chứa nước

ngưng tụ

8 Hệ phun nhà lò sơ cấp và bên trong thùng lò phản ứng

3 CÁC TÍN HIỆU DẬP LÒ SỰ CỐ

Một số tín hiệu dập lò sẽ khởi động hệ thống bảo vệ nhằm đảm

bảo an toàn hệ thống lò phản ứng Các tín hiệu này bao gồm:

1 Mất dòng tải nhiệt (ex.hỏng bơm)

2 Thông lượng nơtron và do đó công suất nhiệt tăng quá

nhanh khi lò khởi động

3 Công suất vượt quá mức giới hạn công suất cho phép

4 Dòng hơi cao do vỡ đường ống dẫn hơi nước

5 Đóng van chính cách ly hơi

6 Dừng tua bin- máy phát do mất tải

7 Mất điện cung cấp cho cho thiết bị đo hoặc bơm, các van

8 Mực nước trong thùng lò thấp

9 Độ phóng xạ cao trong hơi nước

4 NHÀ CHỨA LÒ PHẢN ỨNG

Licensed output: 500 MW

MARK-II Licensed output: 1100

MARK-III Licensed output: 800 MW

MARK-I Improved

Licensed output: 1100MW

MARK-II Improved Licensed output: 1100MW

ABWR Licensed output: 1350MWNHÀ LÒ SƠ CẤP VÀ THỨ CẤP

? Các thiết kế đều dùng bể triệt áp, do đó, kích thước được

giảm nhiều so với kích thước nhà chứa lò phản ứng của PWR

? Vị trí của bể chứa nhiên liệu đã cháy đồng thời đóng vai trò của

bể chứa nước làm nguội khẩn cấp trong các tình huống sự cố