地下核电站气载放射性防扩散方法.pdf

本发明公开了一种地下核电站气载放射性防扩散方法。该方法在每个地下洞室设置独立的放射性监控系统和送排风系统，并设置卸压洞室，洞室内设置放射性处理系统。地下洞室内的核系统发生泄漏后，放射性监测发出控制信号控制洞室隔离，将该洞室与周边洞室隔离开；同时，通过比较洞室压力监测信号与相邻洞室的压力监测信号，控制泄漏区域洞室的排风，维持泄漏区域洞室相对周边洞室的负压环境；根据放射性泄漏情况的需要，将放射性气载物排至卸压洞室卸压暂存，然后经放射性处理达标后正常排出。本发明通过地下洞室的实体隔离和负压环境的建立，实现了地下核电站核事故中放射性气载物的有效隔离和处理，避免了核事故中放射性气载物向大气环境的释放。

权利要求书
1.  一种地下核电站气载放射性防扩散方法，其特征在于：该 方法针对地下核电站的每个地下洞室设有独立的放射性监控系统 和送排风系统，并设置单独的卸压洞室，卸压洞室内设置放射性处 理系统，它包括如下步骤：
(1)放射性监控系统设置在每个单独的地下洞室内，实时监 测本洞室的放射性水平：若放射性监控系统监测到放射性泄漏，则 将放射性监测信号送至送排风系统；若放射性监控系统未监测到放 射性泄漏，则通过正常通风管道送至放射性处理系统后正常排出；
(2)步骤(1)中监测到的放射性泄漏信号传递到送排风系统 后，启动洞室隔离，将洞室与周边廊道、洞室等连通区域隔离开， 实现地下洞室的物理实体隔离，防止放射性污染向周边洞室蔓延； 同时，洞室压力监测装置自动启动进行洞室压力监测，其压力监测 信号与相邻洞室压力监测信号进行对比，将对比信号传至送排风系 统的数控风机：若洞室压力小于相邻洞室压力，即送至放射性处理 系统处理；若洞室压力大于相邻洞室压力，即启动送排风系统的数 控风机增强排风，降低洞室压力，并重复循环进行洞室内压力监测 以维持洞室负压环境，防止放射性气载物向周边洞室扩散；
(3)将所述步骤(2)中送排风系统将含放射性的洞室排风送 至放射性处理系统卸压洞室内的储存罐卸压暂存；同时通过放射性 处理装置对排风的放射性处理，处理后的排风经放射性监测达标后 排出。

2.  根据权利要求1所述的地下核电站气载放射性防扩散方法， 其特征在于：所述步骤(1)中放射性监测装置的监测信号接入数 控气密门进行控制；所述步骤(2)中洞室隔离包括固定式隔离和 活动式隔离；所述固定式洞室隔离是指洞室与其他洞室相连的包含 电缆、管路的连接通道；所述连接通道除了电缆、管路外均由贯穿 件密封；所述活动式洞室隔离是指设备廊道或人员廊道；所述设备 廊道或人员廊道上设置数控气密门；所述放射性监测装置和洞室压 力监测装置布置在各单独的地下洞室排气出口处。

3.  根据权利要求1所述的地下核电站气载放射性防扩散方法， 其特征在于：所述步骤(3)中的放射性处理采用干式和湿式过滤 器；所述干式过滤器为预过滤器、高效粒子过滤器组合，所述湿式 过滤器为文丘里水洗过滤器。

4.  根据权利要求1所述的地下核电站气载放射性防扩散方法， 其特征在于：所述步骤(3)中设有若干存储罐的卸压洞室，在所 述存储罐的进气口处设有对进入的放射性气载物进行预处理的预 过滤器。

5.  根据权利要求1至4中任一所述的地下核电站气载放射性防 扩散方法，其特征在于：该方法还设有综合信息系统，所述综合信 息系统记录地下洞室内的放射性水平、温度、湿度、压力、进排风 流量等环境信息，该环境信息反馈至主控室并在主控室显示。

说明书地下核电站气载放射性防扩散方法
技术领域
本发明涉及核电技术领域，具体地指一种地下核电站气载放射 性防扩散方法。
背景技术
核电站发生核事故时，一回路内的放射性物质会以放射性气载 物的形式随空气从破损的一回路压力边界及安全壳向外界环境释 放。释放出的放射性气载物经大气迁移和扩散会不断扩大放射性的 污染范围，之后随降雨、自然沉降等过程进入生态环境，进而通过 直接呼吸吸入或食入危害人类健康。
现有地面核电站的安全壳在核事故中起到放射性包容的作用， 但是一旦安全壳完整性丧失，将造成放射性向环境的大量释放，如 日本福岛核事故。地下核电站将核岛等带放射性的辅助厂房置于地 下，在防止气载放射性外泄和提高安全性方面，有着天然的优势。 地下岩体和地下洞室空间可作为严重事故中泄漏的气载放射性的 暂存和缓冲空间。严重事故中，即使安全壳破损，还可以利用地下 洞室的包容性，保障气载放射性物质始终受控，并在进行后续放射 性污染处理达标后排放，避免了放射性向环境的大量释放。为充分 利用地下核电站的优势，原有地面核电站的通风排风系统以及排放 过滤系统不能有效地控制放射性的释放(福岛核事故、切尔诺贝利 核事故)。本发明地下核电站气载放射性防扩散方法利用地下核电 站的优势，实现国家《核安全规划》提出的“从设计上实际消除大 量放射性物质释放的可能性”。
发明内容
本发明的目的在于克服上述背景技术的不足之处，结合地下核 电站的特点，提出一种地下核电站气载放射性防扩散方法，从而实 现实质消除严重事故中气载放射性释放的目的，增加核电站的安全 性。
为实现上述目的，本发明提供的地下核电站气载放射性防扩散 方法，其特征在于：该方法针对地下核电站的每个地下洞室设有独 立的放射性监控系统和送排风系统，并设置单独的卸压洞室，卸压 洞室内设置放射性处理系统，它包括如下步骤：
(1)放射性监控系统设置在每个单独的地下洞室内，实时监 测本洞室的放射性水平：若放射性监控系统监测到放射性泄漏，则 将放射性监测信号送至送排风系统；若放射性监控系统未监测到放 射性泄漏，则通过正常通风管道送至放射性处理系统后正常排出；
(2)步骤(1)中监测到的放射性泄漏信号传递到送排风系统 后，启动洞室隔离，将洞室与周边廊道、洞室等连通区域隔离开， 实现地下洞室的物理实体隔离，防止放射性污染向周边洞室蔓延； 同时，洞室压力监测装置自动启动进行洞室压力监测，其压力监测 信号与相邻洞室压力监测信号进行对比，将对比信号传至送排风系 统的数控风机：若洞室压力小于相邻洞室压力，即送至放射性处理 系统处理；若洞室压力大于相邻洞室压力，即启动送排风系统的数 控风机增强排风，降低洞室压力，并重复循环进行洞室内压力监测 以维持洞室负压环境，防止放射性气载物向周边洞室扩散；
(3)将所述步骤(2)中送排风系统将含放射性的洞室排风送 至放射性处理系统卸压洞室内的储存罐卸压暂存；同时通过放射性 处理装置对排风的放射性处理，处理后的排风经放射性监测达标后 排出。
作为一种优选方案，所述步骤(1)中放射性监测装置的监测 信号接入数控气密门进行控制；所述步骤(2)中洞室隔离包括固 定式隔离和活动式隔离；所述固定式洞室隔离是指洞室与其他洞室 相连的包含电缆、管路的连接通道；所述连接通道除了电缆、管路 外均由贯穿件密封；所述活动式洞室隔离是指设备廊道或人员廊 道；所述设备廊道或人员廊道上设置数控气密门；所述放射性监测 装置和洞室压力监测装置布置在各单独的地下洞室排气出口处。
作为又一种优选方案，所述步骤(3)中的放射性处理采用干 式和湿式过滤器；所述干式过滤器为预过滤器、高效粒子过滤器组 合，所述湿式过滤器为文丘里水洗过滤器。
作为又一种优选方案，所述步骤(3)中设有若干存储罐的卸 压洞室，在所述存储罐的进气口处设有对进入的放射性气载物进行 预处理的预过滤器。
进一步地，该方法还设有综合信息系统，所述综合信息系统 记录地下洞室内的放射性水平、温度、湿度、压力、进排风流量等 环境信息，该环境信息反馈至主控室并在主控室显示。
本发明的优点在于：本发明能自动监测并显示地下核电站地下 洞室的各环境变量，核泄漏发生时，根据记录的放射性水平量自动 对地下核电站地下洞室进行实体隔离，同时通过送排风系统维持该 污染区域的负压环境，防止气载放射性污染向周边洞室的扩散；根 据泄漏的放射性水平量，自动采用卸压洞室将洞室内的放射性气载 物收集暂存后处理，能达到实质消除严重事故中气载放射性释放的 目的，增加核电站的安全性，具有很好的应用价值。
附图说明
图1为本发明地下核电站气载放射性防扩散方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图所示，本发明的地下核电站气载放射性防扩散方法针对地 下核电站的每个地下洞室设置独立的放射性监控系统和送排风系 统，并设置单独的卸压洞室，洞室内设置放射性处理系统。放射性 处理系统包括设置的一系列存储罐，在存储罐的进气口处设置预过 滤器，对进入的放射性气载物进行预处理。放射性监测装置和压力 监测装置放置在每个单独的地下洞室排气出口处。
洞室隔离分固定式和活动式，固定式洞室隔离主要是洞室与其 他洞室相连的电缆、管路通道等，这些连接通道除了电缆、管路外 均由贯穿件密封。实际施工中在贯穿件安装完毕后做气密性试验， 以保证贯穿件的气密性。活动式洞室隔离主要是指设备廊道、人员 廊道等。这些通道上设置数控气密门。放射性监测装置的监测信号 接入数控气密门进行控制。洞室压力监测信号与相邻洞室压力监测 信号进行比较，比较信号送至送排风系统，控制排风风机。排风风 机采用数控风机。放射性处理采用干式和湿式过滤器，干式过滤器 为预过滤器、高效粒子过滤器组合，湿式过滤器为文丘里水洗过滤 器。
地下核电站正常运行时，放射性监测装置没有监测到放射性泄 漏，洞室送排风系统工作在正常通风模式，该过程和地面核电站类 似。发生核泄漏时，放射性监测装置首先响应，送排风系统正常运 行模式关闭。在放射性监测装置信号的控制下，洞室隔离启动，实 现地下洞室的物理实体隔离，防止放射性污染的蔓延。同时，放射 性监测信号启动洞室压力监测装置，其压力监测信号与相邻洞室压 力监测信号进行对比，对比信号传至送排风系统的数控风机。如果 洞室压力高于相邻洞室压力，则数控风机自动启动，增强洞室排风， 降低洞室压力。通过维持洞室的负压进一步防止放射性气载物向周 边洞室扩散。当监测到洞室放射性水平过高时，卸压洞室自动投入 使用，送排风系统排风送至卸压洞室暂存后再通过文丘里水洗过滤 器等过滤设备进行放射性处理达标后排出。本发明实现了地下核电 站核事故中的区域性隔离，利用洞室围岩和隔离措施实现放射性污 染区域的实体隔离，并通过设置的地下洞室环境监测措施和送排风 系统实现了地下洞室自动调节的负压环境，避免了放射性污染扩散 的可能，实现了核事故中放射性气载物的可控处理。