核电厂系统与设备 ：第三章 反应堆冷却剂系统

1、第三章 反应堆冷却剂系统,RCP系统的组成,RCP由核反应堆和与其相连的三条输热环路组成，每条环路包含一台蒸汽发生器、一台主冷却剂泵以及相应的管道和阀门。在其中一条环路上还连接有一台稳压器,3.1 RCP系统描述,RCP系统功能： 主要功能：输热：堆芯 蒸汽发生器 二回路同时冷却堆芯 辅助功能： 中子慢化剂； 反应性控制； 压力控制； 其压力边界是第二道安全屏障,REACTOR,1)化学和容积控制系统(RCV) 2)余热排出系统（RRA） 3)安全注入系统（RIS,宽量程：0-350oC 窄量程： 热段：275-345oC 冷段： 265-335oC,T超温：防止燃料包壳烧毁 T超功率：防止燃

2、料芯块熔化 T超温、T超功率与T比较，视差值不同，可产生T超温紧急停堆、 T超功率紧急停堆或C3，C4信号（闭锁控制棒提升且汽轮机负荷速降,流量10%且两个以上环路流量低紧急停堆 功率30%且一个以上环路流量低紧急停堆,1.冷却系统,冷却系统由反应堆冷却剂泵、反应堆和蒸汽发生器以及相应的管道组成。 正常功率运行时，反应堆冷却剂泵使冷却剂强迫循环通过堆芯，带走燃料元件产生的热量。 全厂断电事故时为保证一定的冷却剂流量，采取两个措施：（1）增加泵的惯性流量。（2）蒸汽发生器位置高于反应堆压力容器，以建立自然循环驱动压头,2.压力调节系统,一回路冷却剂温度的升高或降低，造成一回路冷却剂体积膨胀或收缩

3、，引起一回路压力升高或降低。 稳压器带喷淋器和电加热器，用于调节压力。 当压力升高至超过设定值时，压力控制系统调节喷淋阀，由冷管段引来的过冷水向稳压器汽空间喷淋降压；若压力低于设定值，压力控制系统启动电加热器，使部分水蒸发，升高蒸汽压力,3.超压保护系统,当一回路系统的压力 超过限值时，装在稳 压器顶部卸压管线上 的安全阀组开启，向卸压箱排放蒸汽，使稳压器压力下降。 卸压系统组成：卸压阀或安全阀，管道，卸压箱。 西屋公司设计的稳压器装备有卸压阀和安全阀，卸压阀的开启整定值比安全阀的开启整定值低。 法国法马通公司设计的稳压器，只装备三只同一类型不同开启整定值的安全阀,1.热功率,堆芯额定热功率：

4、2895MW；系统额定热功率：2905MW 单环输送的热功率与压水堆核电厂规模和设备设计制造能力有关。 单个环路功率提高，环路数目减少，设备投资和维修费用降低，提高核电厂经济性,RCP系统的参数选择,典型压水堆核电厂功率及一回路容量,2.一回路压力,若要提高反应堆冷却剂出口温度而不发生冷却剂沸腾，需提高一回路压力。 水压力为20MPa时,饱和温度365.7； 压力为15.5MPa, 饱和温度为344.7 。 综合考虑，一般压水堆核电厂一回路系统的工作压力约为15MPa左右。设计压力取1.101.25倍工作压力；冷态水压试验压力取1.25倍设计压力,3.一回路温度选择,冷却剂出口温度,燃料包壳温

5、度限制。 传热温差要求 。冷却剂温度比包壳温度低10-15。 冷却剂过冷度要求。为保证流动的稳定性和有效传热,冷却剂应具有20左右的过冷度。 综合考虑，大亚湾核电厂一回路压力15.5MPa,其冷却剂出口平均温度为327.3,冷却剂入口温度,出口温度一旦确定，对于确定热功率的反应堆，入口温度和流量有单值关系。入口温度越高,一回路冷却剂平均温度越高,有利于提高热效率。入口温度越高,冷却剂温升越小，所需冷却剂流量越大, 从而增加了泵的唧送功率，降低了电厂的净效率。 冷却剂的入口温度应与流量综合考虑各自带来的利弊以及其它一些因素后，选取最佳值。大亚湾核电厂冷却剂入口平均温度为292.7,4.冷却剂流量

6、,当单环路对应的电功率为300MW时，冷却剂总质量流量可达到15000t/h21000t/h 。 大亚湾核电站，冷态额定流量323790m3/h,RCP系统的参数选择,3.2蒸汽发生器,一、概述,1.功能： （1）作为热交换设备，产生蒸汽。 （2）作为连接设备，隔离一、二回路。是压水堆核电厂一、二回路的枢纽,2.重要性： 1.蒸汽发生器传热管断裂事故在核电厂事故中居首位。传热管破损轻则被迫停堆，重则发生放射性污染事故。 举例：（1）19791994年，更换55台，实际寿命平均仅为约14年，远未达到3040年的设计寿命。（2）1982.1，美国Ginna核电站发生传热管破损，放射性水以700Gp

7、m流率漏入二回路。（3）1991年2月9日，日本关西（福井省）美滨核电站2号机组蒸汽发生器传热管断裂，一回路带有放射性冷却水55顿泄漏到2回路，造成核电站紧急停堆并且紧急堆芯冷却装置（ECCS)启动 2.蒸汽发生器的安全可靠，与核电厂的经济性和安全性密切相关,3.蒸汽发生器的分类： 1.按工质流动方式： 自然循环蒸汽发生器；直流（强迫循环）蒸汽发生器 2.按传热管形状：U型管；直管；螺旋管 3.按安放形式：立式；卧式 4.按结构特点：带预热器；不带预热器 5.几种主要的蒸汽发生器,二、立式自然循环U形管蒸汽发生器,工质流程： 一回路冷却剂流程； 二回路给水流程； 自然驱动,三、蒸汽发生器的结构

8、,1.蒸发段（下筒体） 下封头（碳钢堆焊5-6mm厚的不锈钢） 管板（碳钢堆焊因科镍，555mm厚，2个排污管,40t） U形传热管（ 4474根、因科镍 690、直径19mm、壁厚1mm ） 管束套筒（给水环管下降通道） 支撑隔板（9块，不锈钢，厚30mm） 防振拉条 2.汽水分离段（上筒体） 一级分离（16只旋叶式汽水分离器） 二级分离（波形板分离器） 给水环管（倒J形喷嘴， 80% 20%分布） 限流器：内装7支收缩-扩张喷管（文丘利管,1.下封头 （1）半球形，碳钢铸件，内表面堆焊5-6mm厚不锈钢。 （2）两个水室，两个接管，两个人孔。 2.管板 （1）碳钢锻件，冷却剂接触表面堆焊因

9、科镍-600。 （2）厚度555mm，直径4m左右，重40t。（3）8948个管孔，2根排污管,3.U形传热管 （1）材料：因科镍-690。优点：良好的机械性能；导热系数较高；良好的抗应力腐蚀性能。 （2）外径19.05mm，壁厚1.09mm，总重50t。 （3）4474根管,4.管束套筒 （1）包围传热管束。 （2）分割二次侧水的下降通道和上升通道。 （3）下端有间隙供下降通道水通过,5.支撑隔板 （1）直段9块支撑板，不锈钢板，厚30mm。弯管段防震拉条。 （2）早期采用圆形管孔加流水孔结构，缺点：化学物质浓缩；传热管凹陷支撑板破裂。 （3）现采用四叶梅花孔。 （4）流量分配板,6.一级汽

10、水分离器 （1）旋叶式汽水分离器，共16只。 （2）依靠离心力将汽水分离。 （3）水沿疏水口流出,7.二级汽水分离器 （1）六角形，带钩波纹板。 （2）蒸汽易改变方向，而水不能,8.给水环管 （1）给水环管顶部焊接倒J形管。防止“汽锤”现象 （2）J形管不均匀分布，热侧80%，冷侧20%。防止热虹吸。 （3）给水管接头，套管结构,9.限流器 （1）作用：主蒸汽管道发生破裂事故时限制蒸汽流量。 （2）因科镍600，内有7只文丘利管,10.筒体组件 上封头（限流器） 上筒体（给水管嘴，2个人孔） 锥形段 下筒体（靠近管板处若干手孔,直流式蒸汽发生器* （1）水泵压头驱动二回路工质流动。 （2）产生

11、微过热蒸汽。 （3）蒸汽回流,四、蒸汽发生器传热管的破损和监测,1.传热管破损的种类 （1）晶间腐蚀 （2）应力腐蚀 （3）耗蚀 （4）凹痕 （5）微震磨损,2.预防措施 （1）材料：因科镍690（抗晶间应力腐蚀） （2）结构设计 U形管弯曲段热处理（消除残余应力）；增加最小弯管直径（减小应力集中）；全深度液压涨管（降低残余应力） 四叶梅花孔支撑板（防止凹痕）；增加U形弯曲段支撑格架数量（防震） （3）水质控制 磷酸盐处理改为全挥发性处理；严格控制水化学指标，保证给水纯度；运行过程中连续排污；维修期间定期清洗。 （4）传热管两侧压差不得大于11.0MPa,二回路PH值一般控制在10左右 控制方

12、法：磷酸盐处理和挥发性处理 磷酸盐处理： 能有效控制PH值，把炉水中的钙、镁盐变成松软的渣，经排污途径释放出去，从而有效防止结垢。运行过程中可能产生游离态碱，从而加速结构材料腐蚀。 挥发性处理: 即用NH3来控制炉水的PH值 不能把炉水中的钙、镁盐变成松软的渣，因此要求补给 水中的杂质含量越少越好。因此，挥发性处理常与零固体 处理法并用,3.泄漏监测 （1）制造阶段 1.4MPa氮气压力，12小时持续试验。 （2）运行期间 二回路侧16N放射性跟踪法。 （3）停堆大修：探头检测,4.破损维修 （1）堵管 （2）衬管,1.蒸汽发生器排污 蒸汽发生器排污系统（APG） 2.蒸汽发生器给水 正常工况

13、，给水流量调节系统（ARE） 特殊工况，辅助给水系统（ASG,五、蒸汽发生器的排污和给水,六、蒸汽发生器的水位控制,1.水位测量 1个宽量程水位变送器，提供指示； 4个窄量程水位变送器，用于指示、控制和保护。 2.水位整定值 随负荷而变。 3.水位调节原理 同时调节给水调节阀和水泵,压差传感器 测实际水位,为消除偏差所对应的给水流量调节量,给水流量,蒸汽流量,汽水失配信号,调节阀 门开度,出口压头改变,3.3反应堆冷却剂泵,一、反应堆冷却剂泵概述 功能驱动冷却剂在RCP系统内循环流动。 设计要求： 能够长期在无人维护情况下安全可靠的工作； 冷却剂的泄漏要尽可能的少； 转动部件应有足够大的转动惯

14、量，以便在全厂断电情况下，利用泵的惰转提供足够流量，使堆芯得到适当的冷却； 过流部件表面材料要求耐高温含硼酸水的腐蚀； 便于维修,工作条件 压力：15.5MPa；温度： 292 ；主泵电源：6.6kV交流电。 泵的形式 空气冷却、立式、电动、单级离心泵，三级轴封。 轴封泵的优点 电机部分可以装一只很重的飞轮，提高了泵的惰转性能，从而提高了全厂断电事故时反应堆的安全性。 轴密封技术同样可以严格控制泄漏量； 维修方便，轴密封结构的更换仅需10个小时左右； 采用常规的鼠笼式感应电机，成本降低，效率提高,二、主泵结构,1. 水力机械部分 泵体、热屏、泵轴承和轴封水注入口。 2. 轴封系统 由三个串联轴

15、封组成，是主泵的精密部件。 3. 电动机部分 电动机下部轴承、电动机主体（转子和定子）、止推轴承、上部轴承、惰转飞轮,1.泵体 泵壳 扩散器（导叶） 进水导管 叶轮 泵轴承,2.1 水力机械部分,泵壳 （1）作用：包容并支撑着泵的水力部件，是反应堆冷却剂系统压力边界的一部分。 （2）结构：外形呈准球状，不锈钢铸件，其出入口接管焊接在一回路系统管道上。 （3）冷却剂从泵壳底部沿叶轮轴线流入，向上经导流管进入叶轮。通过叶轮后的冷却剂经扩散器后通过与叶轮成切线方向的出口接管排出,叶轮 （1）作用：叶轮旋转使流体获取能量，是泵的核心部件。 （2）结构：不锈钢铸成，有七个叶片，用热装和加键固定在泵轴的下

16、端，并在轴端用螺母锁紧,扩散器 （1）作用：降低在扩压叶片之间的延伸流道中的流体流速。把流体的速度头转换成静压头。 （2）结构：不锈钢铸造而成，它有12个导叶，位于叶轮外侧，末端与泵壳焊在一起,2.热屏组件 （1）作用：阻止冷却剂热量向泵的上部传导。 （2）由紧固法兰、防护套筒、蛇形管热交换器、蛇形管进出口管嘴组成。 （3）冷却水来源：RRI系统（核岛设备冷却水系统），供水温度35 。 （4）正常运行，RCV注入高压轴封水，热屏起辅助作用，轴封水中断，热屏保护泵轴承和轴封,3.泵轴承 （1）作用：为泵提供径向支承和对中。 （2）水润滑轴承，水由轴封水提供。 （3）安装在球形座内，有自调对中功能

17、,4.轴封水 （1）来源：RCV系统；压力：稍高于RCP系统；注入接口：位于热屏法兰上的接管，从泵径向轴承和1号轴封之间注入；去向：大部分汇入RCP系统主管道，少量向上流过1号轴封。 （2）轴封水的作用：抑制冷却剂向上流动；保证泵轴承润滑；提供轴封水；热屏失去冷却水时为泵轴承和轴封提供应急冷却。 （3）入口装有过滤器，保证水质纯度,1.轴封系 统流程,2.2 轴封组件,1）作用：保证在电厂正常运行期间从RCP系统沿主泵泵轴向安全壳的泄漏量基本为零。 （2）组成：轴封组件的三级密封自下而上依次称为1号、2号、3号轴封，1号轴封是可控泄漏液膜密封，2号和3号是摩擦面密封。 （3）轴封组件通过主法兰

18、装到轴上，与泵轴同心放置。装在一密封外罩内，外罩由螺栓固定在主法兰上,2.1号轴封 （1）可控泄漏的液膜密封。 （2）由动环和静环组成。均为不锈钢圈上喷涂氧化铝表面，可耐腐蚀。两环不接触，由液膜隔开。 （3）轴封水： 55 ，15.8MPa，1.8m3/h。经过1号轴封，压降15.5MPa，泄漏量0.7m3/h。（随系统压力而变,轴封原理 （1）动环转动，上下不动。静环不转动，上下动。 （2） 间隙设计间隙（0.1mm） 时，A1=A2，间隙保持不变。 当间隙减小时，阻力增加，转 折点压力提高，A1A2，静环 上移。 当间隙增大时，阻力减小， 转折点压力降低，A1A2，静 环下移。 （3）当密

19、封两侧压差小于1.5MPa时，静环重量将不能忽略。压力阈值2.4MPa,3.2号轴封 （1）作用：阻挡1号轴封的泄漏水，是1号轴封失效时的备用密封。 （2）由不锈钢动环和静环组成。静环：石墨覆面，动环：喷涂碳化铬覆面。 （3）泄漏量11.4L/h，压降0.17MPa,4.3号轴封 （1）作用：引导2号轴封的泄漏水排出，防止含硼水在泵的末端产生结晶。 （2）供水立管靠位置压头注水，1/2流量（0.4L/h ）排入2号轴封泄漏管线； 1/2流量输入RPE系统。 （3）立管水位对2号密封起监测作用。若2号密封损坏，水位上升；若3号密封损坏，立管水位下降,2.3 电机部分,1.电动机 （1）立式，空气

20、冷却。 （2）额定功率：6500kW，额定转速1485r/min。 （3）为防停转后电动机绕组受潮，安装了电动机绕组电加热器,2.惰转飞轮和防逆转装置 （1）飞轮：重6t。增加泵的转动惯量，延长惰转时间。 （2）防逆转装置：飞轮底部11个棘爪，一块棘齿板,3.轴承 （1）两个径向轴承，一个双向止推轴承。 （2）主泵运行时，受到向上轴向力，作用在上止推轴瓦上；启动和停运时，受到向下轴向力，作用在下止推轴瓦上。 （3）泵工作时，轴承自润滑；启动和停运时，设置油提升系统,三、主泵的运行,1.主泵支持系统 （1）设备冷却水系统（RRI） 向主泵提供：热屏冷却水、电动机空气冷却器和油箱的冷却水。 （2）

21、化学和容积控制系统（RCV） 为主泵提供轴封水。 （3）硼和水补给系统（REA） 给3号轴封立管提供轴封水,2.主泵运行条件 （1）对主泵要求：电动机上下轴承油位正常；2号密封下游立管水位正常。 （2）对冷却剂要求：系统压力大于2.4MPa时才可启动主泵；运行时需遵循如图曲线以防止泵的气蚀,3.4稳 压 器,一、稳压器的功能及原理,1. 基本功能 （1）压力控制 在系统正常运行时，维持一回路压 力恒定；在正常功率变化及中小事故工 况下，把压力控制在允许的波动范围内。 （2）压力保护 事故工况时，提供超压保护。 2. 辅助功能 （1）启堆时使RCP系统升压，停堆时使系统降压。 （2）一回路冷却剂

22、的缓冲箱，补偿RCP系统水容积的变化,3. 稳压器工作原理 电加热式稳压器控制压力波动的基本原理： 相平衡和蒸汽的可压缩性。 稳压器内下部是饱和水，上部是饱和蒸汽， （15.5MPa，344.8 ）。冷却水喷淋，蒸汽 凝结，压力下降。电加热器加热，水汽化而压 力增加。水汽密度比6：1 4. 设计原则 （1）有足够的水容积（防止加热器裸露，适应冷却剂温度变化引起的水位波动） （2）有足够大的蒸汽容积（满足水位波动要求，超压保护,二、稳压器结构,1. 稳压器本体 电加热式稳压器，RCP001BA。 外形描述：立式圆筒，上下为椭球形封头， 安装在下部裙座上。下部水空间，上部蒸汽空间。满功率时水容积2

23、5.18m3，蒸汽容积15.15m3 。 几何参数：高13m，直径2.5m，上下端为半球型封头，总容积约39.7m3。净重79t。 特殊结构：下封头上安装60根电加热器，有2块水平隔板支撑；波动管入口处设置挡板式滤网,2. 稳压器组成 喷淋系统 安全阀组 电加热器组 相关仪表等,3. 稳压器喷淋系统 （1）主喷淋 两条管线组成，喷淋驱动力是主泵出口与喷头出口间的压差。 每条管线安装一个喷淋阀，可通过调节其开度以控制喷淋流量。每个阀门最大流量72m3/h ，喷淋降压速率1.5MPa/min 。 阀门装有下档块，使其不能完全关闭，形成230L/h连续喷淋流量。连续喷淋作用：降低热冲击，水温和水化学

24、均匀。 每条喷淋管线上设有测温装置，温度过低表明连续喷淋流量不足。 （2）辅助喷淋 与RCV系统上充管线相连（2660C），在泵停运期间降低稳压器压力。喷淋流量9.5m3/h,2号机组： 3环路主泵出口,4. 电加热器 （1）直接浸没的直套管式电加热器。（镍铬合金电阻丝，氧化镁绝缘） （2）加热元件共60根，每根功率24kW，总功率1440kW，分成6组:RCP0106RS。 （3）3、4组为比例组，每组9根，以功率可调方式运行； 其余4组为固定组，以通断方式运行，其中1、2组每组9根；5、6组每组12根,5. 安全阀组 （1）3个安全阀组，每组有一个保护阀和一个隔离阀串联组成。 （2）正常运

25、行时，保护阀关闭，隔离阀开启。 （3）下表所示为三组保护阀和隔离阀开启和关闭阈值,三哩岛事故* 事故原因： 一回路升压导致卸压阀开启，卸压阀回座失效造成小破口事故。 卸压阀缺乏位置指示和操纵员没及时发现卸压阀开启状态指示灯造成了持续的泄漏,三哩岛事故,三哩岛核电厂二号机组(TMI2)是电功率959MW压水反 应堆。 1978年3月28日达到临界，刚好在其后一年1979年3月28 日发生了美国商用核电厂历史上最严重的事故。 这次事故由给水丧失引起瞬变开始，经过一系列事件造 成了堆芯部分融化，大量裂变产物释放到安全壳。 对环境的放射性释放以及对运行人员和公众造成的辐射 后果是很微小的，但该事故对世

26、界核工业的发展造成了 深远的影响,电厂概述,由177盒燃料组件构成3.27m直径3.65m高的反应堆堆芯放 在4.35米直径12.4米高的碳钢压力壳内。 每个燃料组件内有208根燃料元件，按1515栅格排列。 燃料为是富集度2.57的二氧化铀，包壳为Zr4。 反应堆有两个环路，每个环路上有两个主循环泵和一台直 流式蒸汽汽发生器。一次冷却剂运行压力为14.8MPa，出 口温度为319.4。 反应堆压力由一个稳压器维持。稳压器通过一个电动泄压 阀(PORV)与反应堆冷却剂排放箱相连。 专设安全设施包括反应堆控制棒，高压注入应急堆芯冷却 系统(ECCS)，含硼水箱和安全壳ECCS再循环水坑等,事故过

27、程,1979年3月28日早晨4点，堆运行在97额定功率下。工作人 员正在维修净化给水的离子交换系统。事故由凝结水流量丧 失触发给水总量的丧失而开始。 凌晨4时零分37秒，汽轮机跳闸。所有应急给水泵全部按设计 要求启动，但因隔离阀（例行试验的错误）关闭，流量受阻。 堆继续在满功率下运行，一回路温度和压力上升，三秒钟后 达到稳压器泄压阀整定值15.55MPa。 8秒后，压力达到紧急停堆整定值，自动紧急停堆。堆冷却剂 收缩、装水量损失，一回路系统压力下降。 约在13秒钟时，压力达到泄压阀关闭整定值，应该关闭但未 能关闭。控制室内虽有一个指示灯有所反映，但由于没有该 阀状态的直接指示，操纵员误以为该阀

28、门已被关闭。 冷却剂以大约0.0126M3/s的初始速率向外漏水，蒸汽发生器水 位在下降，这相当一个小破口失水事故,事故过程,在二回路，虽三台应急给水泵在运行，但因隔离阀关闭，没 有水达到蒸汽发生器。失去了二次侧热阱，一回路系统继续 加热，蒸汽发生器水位下降，逐渐干涸。 当事故后约2分钟时，高压注入系统(HPI)自动触发，从换料 水箱抽含硼水入堆芯，但只运行了2分钟左右。 操作人员看到稳压器出现高水位指示，误认为一回路水量太 多，担心稳压器出现完全充满水(实心稳压器)的现象，就关 闭了一台HPI泵。实际上，稳压器的高水位指示是由于泄压 阀开启后，在反应堆冷却剂系统中形成空泡所造成的，造成 了水

29、急剧地涌入稳压器内。 注入的水流量率小于通过泄压阀所损失的冷却剂损失速 率，造成了LOCA,事故过程,由于蒸汽含量的增加，反应堆主泵出现了剧烈震动。 在事故大约73分钟时，操作人员关闭了B环两台主泵，以 避免主泵和相关管路的严重损坏，特别是想防止泵轴时损 坏造成Seal Loca。 在100分钟时关闭了A环路内的反应堆冷却剂主泵。主系统 的强迫循环全部中断。操作人员期望能够依靠自然循环来 避免堆芯过热，但自然循环未能建立。 堆内冷却剂已不足于完全复盖堆芯。衰变热继续蒸干冷却 剂。大约在主泵停关后10分钟，反应堆冷却剂出口温度迅 速上升，超过仪表量程范围,事故过程,在事故后大约2.5小时，反应堆

30、堆芯相当大部分已裸露， 并经受了持续的高温。 这种工况导致了燃料损坏，堆芯裂变产物大量释放以及氢 气的生成，堆芯已严重损坏。 3月28日16时30分，公司管理部门指示电厂工作人员提高 反应堆冷却剂系统的压力，以消除空泡。 在最后的这次重新加压期间，作出了试图再一次启动反应 堆冷却剂泵以建立强迫循环的决定。 直至事故后15小时50分钟。成功地实现了强迫循环。一回 路系统压力稳定在6.9至7.6MPa。表明了事故序列的结束,堆芯的裸露与损坏,在三个不同时期里，堆芯有部分或全部裸露： 第一时期开始于事故发生后约100分钟，堆芯至少有 1.5米裸露，大约1小时。这是堆芯主要损坏时期，发 生强烈的锆汽反

31、应，产生大量氢气，有大量气体裂 变产物从燃料释放到冷却剂系统中。 堆芯裸露的第二个时期出现在事故发生后约7.5小时， 堆芯大约有1.5米裸露了很短一段时间，与第一时期相 比，燃料温度可能低得多。 第三个时期大约是在事故发生后11小时，此时堆芯水 位降低到2.1米与2.3米之间，此段时间长约13小 时，在此期间，燃料温度再次达到很高的数值。 估计Zr氧化了3040，堆芯上部三分之一严重损坏， 燃料温度升高到1350与2600之间,放射性的释放途径,估计事故中大约70惰性气体(主要是Xe133)，30的碘 和50的铯以及少量其它裂变产物释放进入了主冷却系统。 部分放射性物质通过泄压阀进入泄压箱。1

32、5分钟后泄压箱 满溢，爆破阀破裂，放射性水进入地坑，从而裂变气体进 入安全壳。 开始时曾有一部分放射性水被泵至辅助厂房内的排水箱， 造成部分放射性外逸。 操作人员认为主系统水量过多，打开了下泄系统，将部分 冷却剂经净化系统引入容积控制箱，从而与除气系统相通。 除气系统将释出的气体压缩至衰变箱并经过滤器排向烟囱。 事故中主系统产生大量气体，使得除气系统超载，气体便 从容积控制箱的安全阀排出,事故的后果,事故中运行人员接受了略高的辐射。但总剂量仍十分有限。 对主冷却剂取样的人员可能受到3040mSv辐照，事故中无 人受伤和死亡。 厂外80公里半径内200万人群集体剂量估计为33人Sv，平 均的个体

33、剂量为0.015mSv。最大可能的厂外剂量为 0.83mSv。 三哩岛事故中释放出的放射性物质如此之少，说明安全壳 十分重要。虽然安全壳并不能绝对不泄漏，但基本上没有 受到机械损伤。由于安全壳喷淋液中添加了NaOH，绝大多 数碘和铯被捕集在安全壳内。从安全壳泄漏出的气体经过 辅助厂房，因而大部分放射性物质被过滤器所捕集,先导式保护阀工作原理 （1）由主阀和先导阀构成。 （2）先导阀的作用：压力敏感和控制元件。 （3）主阀开启和关闭受先导阀控制。 （4）手动控制,6. 卸压箱,1. 卸压箱功能 收集和冷却稳压器安全阀、RRA（余热排出系统）安全阀、RCV（化容系统）安全阀排放的蒸汽以及一回路系统

34、阀杆泄漏的冷却剂。 2. 卸压箱结构及参数 卧式，低压容器，总容积约37m3 ，正常水位65%，水温40 。上部氮气额定压力0.12MPa。满功率工况可接受110%稳压器蒸汽容积的蒸汽（相当于1.7t）；但不能连续接受稳压器的蒸汽排放。 鼓泡管；喷淋管；疏水管；冷却盘管,7.测量仪表 （1）温度测量（气相009；水相010；喷淋管002、003；波动管004） （2）压力测量 （14、15测量信号参加一回路压力控制；005、006、013产生反应堆保护信号） （3）水位测量（007、008、011用于热态工况时反应堆保护和稳压器水位控制；012用于启堆和停堆期间的冷态工况,稳压器特性参数,三、稳压器控制系统