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福岛核事故重大事件序列及处理在日本标准时间2011年3月11日14时46分，日本发生了9.0级大地震，震源深度约25公里（15英里），震中位于仙台以东130公里（81英里）的海域，在东京东南约372公里（231英里）。这次地震造成东北海岸四个核电厂的共11个反应堆自动停堆（女川核电厂1、2、3号机组；福岛第一核电厂1、2、3号机组；福岛第二核电厂1、2、3、4号机组和东海核电厂2号机组）。此次地震引发了海啸，海啸浪高超过福岛第一核电厂的厂址标高14米（45英尺）。此次地震和海啸对整个日本东北部造成了重创，约20000人死亡或失踪，成千上万的人流离失所，并对日本东北部沿海地区的基础设施和工业造成了巨大的破坏。图3-1受3.11大地震影响的核电站位置受事故影响的核电站概况序号机组名称堆型电功率营运单位商运时间地震时所处状态1福岛第一核电站-1BWR-3439MWe东京电力1971年3月运行2福岛第一核电站-2BWR-4760MWe1974年7月运行3福岛第一核电站-3BWR-4760MWe1976年3月运行4福岛第一核电站-4BWR-4760MWe1978年10月换料/大修5福岛第一核电站-5BWR-4760MWe1978年4月换料/大修6福岛第一核电站-6BWR-51067MWe1979年10月换料/大修7福岛第二核电站-1BWR-51067MWe东京电力1982年4月运行8福岛第二核电站-2BWR-51067MWe1984年2月运行9福岛第二核电站-3BWR-51067MWe1985年6月运行10福岛第二核电站-4BWR-51067MWe1987年8月运行11女川核电站-1BWR498MWe东北电力1984年6月运行12女川核电站-2BWR796MWe1995年7月正在启动13女川核电站-3BWR796MWe2002年1月运行14东海第二核电站BWR1060MWe原子能发电公司1978年11月运行15东通核电站-1BWR1067MWe东北电力2005年2月换料/大修地震对核电厂的影响此次地震中宫城县的栗原震度达到7级（日本震度分为0～7共十级，与我国不同），福岛县的樽叶、富冈、大隈和双叶的震度在6级以上，宫城县的石卷、女川以及茨城县的东海的震度在6级以下，新潟辖区的刈羽的震度在5级以下，青森辖区的在六所村、东通、陆奥、大间以及新潟辖区的柏崎的震度在4级。地震所产生的地面加速度未超过福岛第一核电站1、4、6号机组的设计基准，而2、3、5号机组的地面加速度超出设计基准。根据福岛核电站观察到的地震形势，在反应堆厂房基础地板上观察的地震移动的加速度反应谱，超过了用于福岛第一核电站部分周期波段的标准地震表面移动Ss的加速度反应谱。至于福岛第二核电站，在反应堆厂房基础地板上观察的地震移动的加速度反应谱，低于周期波段的标准地震地表移动Ss的加速度反应谱。在福岛第一核电站外部供电系统的破坏方面，在地震发生时，总共有6路外电源连接到福岛第一核电站。然而，由于断路器等遭到破坏以及输电塔因地震而倒塌，全部六路外电源均停止了供电。在福岛第二核电站，地震发生时，总共有4路外电源供电。在地震发生以后，只有一路继续保持供电（一路维修中，一路因为地震停止供电，另外一路也发生断电）。（在震后的第二天，也就是3月12日13：38，一路供电线恢复，自此共有两路供电线路。）女川核电站5条外部供电线路中有4路因为地震而无法使用，只有1条保持可用。东通核电站所有3条外部电力供应线由于地震中断，电力由应急柴油发电机供应。东海第二核电站3条厂外电源全部丧失，3台应急柴油发电机自动启动。图3-23.11大地震震度分布图*1上述数据是临时的会有变化*2记录的时间大约130-150秒图3-3基准地震地面运动与记录地震强度的对比图3-4地震对福岛第一核电站产生的破坏图3-5地震对福岛第二核电站产生的破坏另外，地震造成了地面有多处人孔、裂缝和塌陷，在早期响应阶段还有多次余震，对早期响应工作、设备的运输产生了影响。海啸对核电厂的影响地震后46分钟，第一波海啸淹没了福岛第一核电站，后续袭来的海啸在随后的几小时进一步加重了电站的被淹和受损状态。福岛第一核电站是以假设最大设计基准海啸浪高3.1米为基础建造的，1-4号机组核岛厂房和汽轮机厂房地坪标高10米，5-6号机组核岛厂房和汽轮机厂房地坪标高13米，所有机组的海水热交换器厂房地坪标高4米，所以福岛第一核电厂原设计为干厂址。在2002年，基于日本土木工程师协会（JSCE）推荐的日本核电厂海啸评估方法，福岛第一核电厂最大的水位高度为5.7米。根据这个评估结果，东京电力公司（TEPCO）为福岛第一核电厂在其取水渠外侧建造了防5.7米海啸的防波堤。但是，这次海啸浪高达到了14～15米，厂区洪水深度达到4～5米，海啸浪高超出了福岛第一核电站所有机组的设计基准。洪水的影响范围很广，完全包围了福岛第一核电站的所有反应堆厂房。入口处的海水水泵和电动机完全被摧毁，以致最终热阱丧失。所有机组中，用于冷却辅助系统的海水泵设备均因水淹而失效。另外，除了6号机组以外，所有机组安装在反应堆厂房和汽轮机厂房地下室的应急柴油发电机和配电盘，都因水淹而失效。海啸使9台使用海水冷却的应急柴油发电机全部失灵，并且使三台使用风冷的应急柴油发电机仅剩下一台。6号机组的风冷应急柴油发电机成为电站6个机组中仅存的交流供电电源。在1、2号机组，125V的直流蓄电池供电系统受损，仪表和控制系统都不可用。地震发生后37分钟，第一波海啸淹没了福岛第二核电站，两次后续袭来的海啸浪潮在随后的几小时进一步加重了电站的被淹和受损状态。其核岛厂房和汽轮机厂房地坪标高12米，海水热交换器厂房地坪标高4米。该核电厂原设计为干厂址，设计基准海水水位为3.1米，但在2002年日本调整了防海啸标准后，设计基准海水水位提高到了5.2米，因此变成了湿厂址，并为此采取了相应的安全措施（在取水渠外侧建造了防5.2米海啸的防波堤）。311大地震后，海啸高度（14米）超出了电站设防的海啸高度，但厂房的地坪标高为12米，因此，水淹程度和范围低于福岛第一核电站。在福岛第二核电厂区域，海啸爬坡高度6～14m（最高在1号机组区域，最低在4号机组区域），福岛第二核电站水淹范围包括所有海水热交换器厂房、1号机组汽轮机厂房、1号机组核岛辅助厂房、3号机组汽轮机厂房。3号机组汽轮机厂房是由于存在从其海水热交换器厂房到汽轮机厂房的漏水通道导致轻度受淹。所有8台余热排出海水泵均受水淹影响，其中除3号机组的一台余热排出海水泵RHRS-3B由于运气好而能继续运行外，其他所有7台余热排出海水泵受水淹损坏。所有12台应急柴油发电机海水冷却泵均受水淹影响，其中除3号机组的两台应急柴油发电机DG-3B、DG-3H和4号机组的一台应急柴油发电机DG-4H的海水冷却泵由于运气好而能继续运行外，其他9台应急柴油发电机海水冷却泵均受水淹损坏。1号机组的汽轮机厂房由于其墙体上的通风系统窗口和应急柴油发电机排气口受海啸影响严重受损，导致1号机组汽轮机厂房大量进水，厂房内的通风系统风道以及柴油发电机气道受损，水流沿着这些开口进入地下一层的应急供电配电盘导致其损坏并发生爆炸起火现象，水流进入地下二层的应急柴油发电机厂房导致1号机组的3台应急柴油发电机损坏。所以总体来说海啸导致福岛第二核电站：除3号机组的一列余热排出系统外，其他余热排出系统均失效；除3号机组的两台应急柴油发电机和4号机组的一台应急柴油发电机外，其他应急柴油发电机均失效。海啸没有导致尚存的一路厂外电失效（据说是由于其供电塔相对牢固且位置较高），所以仅存的3台应急柴油发电机都处于备用状态。东海第二核电站核岛厂房和汽轮机厂房地坪标高8m，海水泵（露天放置）所处位置地坪标高4m。在2002年日本调整了防海啸标准后，在海水泵外围建造了一条高5m的挡水墙，此后根据经验反馈，于2010年在原有的挡水墙外围，又建造了一条高6.1m的围墙，以保证海水冷却系统的安全。311地震后，东海第二核电站区域海啸爬高5.0～5.4m，低于设防水位6.1m。但由于一个海水泵区域（6.1m围墙以内，5m挡水墙外）正在施工铺设电缆，海水倒灌漫过5.0m挡水墙导致相应隔间的应急柴油发电机海水冷却泵水淹损坏，相应的应急柴油发电机失效并导致由其供电的一列余热排出系统失效（对应的余热排出海水冷却系统RHR-S泵电机尚未被淹）。海啸对东海第二核电站影响较小。女川核电站核岛厂房和汽轮机厂房地坪标高14.8m，高于海啸高度，因此未受到海啸的影响。图3-6海啸前后的福岛第一核电站图3-7福岛第一核电站水淹区域图3-8海啸来袭和退去的福岛第一核电站图3-9海啸袭击后的福岛第一核电站图3-10福岛第二核电站水淹区域图3-11海啸袭击后的福岛第二核电站图3-12海啸对福岛第二核电站造成的破坏另外，海啸造成了大量残毁物，阻挡了道路，影响了事故的处理工作。福岛核电站重要事故序列1）福岛第一核电站1号机组：311地震后，福岛第一核电厂1号机组的主要事故序列及主要参数变化曲线。1号机组的事件序列3月11日14:46发生地震，失去厂外交流电源，反应堆自动停堆，直流和应急交流供电可用。14:52隔离冷凝器（IC）运行以冷却反应堆。在1号机组中，隔离冷凝器（IC）利用重力作用，使冷却剂自然循环，从反应堆压力容器流入浸泡在大型水箱内的热交换器，该水箱池位于反应堆厂房内并高于堆芯位置。为此需要操控数个阀以便使隔离冷凝器发挥作用。这些阀有的是交流供电，有的是直流供电。1号机组的隔离冷凝器的设计能力是保证8小时的衰变热排出。15:03IC停止运行。隔离冷凝器在工作了11分钟之后，为避免堆芯过度冷却根据运行规程操纵员停止。15:37海啸来袭，全部交流电源丧失——全厂断电15:37失去往反应堆注水的能力～17:00水位下降到燃料组件顶部以下--:--部分堆芯损坏（海啸发生若干小时后）18:18由于直流供电丧失时IC隔离阀处于关闭位置，导致隔离冷凝器失效。操纵员试图在主控制手动打开IC隔离阀，但从目前调查结果看没有成功。3月12日05:46开始从消防管线注入淡水，在之后的9小时总共向堆芯注入了80吨水，直到供水用尽。压力容器通过尚未确认的路径向安全壳排出蒸汽，导致安全壳压力上升，操纵员尝试打开用于安全壳排气降压的阀门。排气需要仪控设备和交流供电。反应堆厂房内的高辐射水平影响了这方面工作。14:30主安全壳排气。经过几次排气尝试之后，从3月12日早晨开始，操纵员开始尝试手动打开阀门。在3月12日下午，使用了一台建筑用的压空机和一台发电机以向电磁阀供电。在3月12日14：30，操作员发现排气烟囱冒出了白色烟羽，证明排气有效。15:36爆炸导致反应堆厂房严重损坏（外层安全壳）20:20建立了注入海水的手段（间歇加入硼确保堆芯达到次临界）。3月23日02:33除消防管线外，利用给水管线增加向反应堆堆芯的注水量09:00切换到仅使用给水管线向反应堆堆芯注水3月25日开始注入清水。通过水泵从新近购买的水池中汲水并注入到给水管线中。淡水的来源主要是电站与10公里外的一个大坝之间的连接管线。4月7日确认开始向安全壳注入氮气6月27日开始使用废液处理装置把泄漏出来的水处理后再注入堆芯。反应堆压力容器（PRV）底部温度低于100度，在过去的几个月没有上升的趋势，表明通过循环水注入冷却系统可以保证充分的冷却。1号机组乏燃料水池3月11日由于地震和海啸，乏燃料池的冷却和补水功能丧失3月31日？通过水泥罐车向乏燃料池喷水（淡水）5月29日通过燃料池冷却管线向乏燃料池注入淡水8月10日乏燃料池替代冷却系统开始运行，水池温度稳定在大约30度图3-13截止3月15的1号机组主要参数变化曲线需要注意的是，虽然图3-13给出的是1号机组的测量数据，但由于不能确认测量仪表在此类严重事故工况下的可用性，这些测量数据是否正确有效值得关注，特别是堆芯水位曲线，事故后一直维持相对稳定，后续分析认为其可能给出的是错误的信息。福岛核事故后，东京电力公司用严重事故分析程序MELCOR对福岛第一核电厂1号机组事故过程进行了