大型钠冷快堆设备鉴定特点及分析

本文首先从法规层面指出实施大型钠冷快堆设备鉴定的必要性;其次,通过鉴定标准、设备特点、环境条件、鉴定技术以及试验设施等方面的对比,阐述了大型钠冷快堆与压水堆设备鉴定之间的差异性;针对两者存在的差异性,以及中国实验快堆建设过程中设备鉴定技术积累的有限性,从鉴定标准体系建立、钠环境设备失效机理研究、大型堆容器抗震试验研究、钠环境试验设施研究以及大型钠冷快堆设备鉴定数据库建构等方面进行了分析,并给出了建议。     

快堆材料的腐蚀

本文叙述了钠冷快堆材料的腐蚀行为,特别是300系不锈钢和2(1/4)Cr-1Mo 钢在钠中的腐蚀行为和特点。并对钠冷快堆材料腐蚀研究的进展进行了介绍。     

用于海上钻井平台的小型钠冷快堆核电源概念设计方案

根据海上石油钻井平台用户电力需求的特点，介绍了一种基于斯特林热气机发电技术的小型钠冷快堆核电源设计方案，研究了小型钠冷快堆核电源的总体技术方案、主回路冷却系统以及关键设备设计方案，并给出小型钠冷快堆核电源的初步布置方案。研究结果表明：小型钠冷快堆核电源概念设计方案符合海上石油钻井平台用户需求的长周期换料、空间限制等特点。     

钠冷快堆标准现状及其体系预研工作的初步设想

对钠冷快堆的原理和主要技术特征进行了阐述,并简要介绍了国内外钠冷快堆的发展概况及其标准与规范现状,最后在借鉴我国压水堆核电厂标准体系建设规划的指导思想和发展思路的基础上,提出了开展钠冷快堆标准体系预研工作的基本设想以及钠冷快堆标准体系顶层设计的初步考虑.     

钠冷快堆中安全棒落棒过程的水力计算

安全棒及其驱动机构是钠冷快堆中的紧急停堆系统,其落棒时间一直是钠冷快堆安全设计关注的重点之一。本文利用一维水力管网方法对中国实验快堆中的安全棒系统落棒过程开展了详细的建模和分析,得到了安全棒在落棒过程中的位移、速度、加速度与时间的关系,并与中国实验快堆调试试验结果进行了对比。同时,基于该方法开展了中国实验快堆安全棒落棒时间与冷却剂流量及温度的敏感性分析及研究。     

钠冷快堆瞬态热工水力及安全分析程序开发

钠冷快堆是第4代核反应堆的主力堆型，瞬态热工水力及安全特性是其设计研发和安全评审的重要工作，需要专用的分析工具。本文基于模块化建模思想，建立了钠冷快堆系统关键部件的热工水力模型和辅助模型，采用具有高稳定性和自动变步长能力的Gear算法，开发了钠冷快堆瞬态热工水力及安全分析软件THACS，并通过了国际基准题EBR-Ⅱ的有保护失流事故实验SHRT-17的初步验证。结果表明，THACS程序能较好模拟此实验的瞬态过程，具备钠冷快堆瞬态热工水力及安全分析的能力，可为我国钠冷快堆研发提供支持。     

钠冷快堆瞬态热工水力及安全分析程序开发

钠冷快堆是第4代核反应堆的主力堆型,瞬态热工水力及安全特性是其设计研发和安全评审的重要工作,需要专用的分析工具。本文基于模块化建模思想,建立了钠冷快堆系统关键部件的热工水力模型和辅助模型,采用具有高稳定性和自动变步长能力的Gear算法,开发了钠冷快堆瞬态热工水力及安全分析软件THACS,并通过了国际基准题EBR-Ⅱ的有保护失流事故实验SHRT-17的初步验证。结果表明,THACS程序能较好模拟此实验的瞬态过程,具备钠冷快堆瞬态热工水力及安全分析的能力,可为我国钠冷快堆研发提供支持。     

基于FR-Sdaso的法国凤凰堆寿期末自然循环实验分析

系统分析程序是开展反应堆安全分析的重要工具之一,也可用于开展系统瞬态实验过程的分析。法国凤凰堆(Phenix)在停运之前开展的自然循环实验是钠冷快堆领域非常重要的系统瞬态实验,为研究钠冷快堆的瞬态特点提供了很好的参考。为分析此实验过程,利用自主研发的系统分析程序FR-Sdaso对凤凰堆进行建模,对其自然循环实验开展计算分析,并将主要参数的计算值与实验值进行了对比分析。结果表明,FR-Sdaso可较好地模拟此实验的瞬态过程,可用于开展钠冷快堆此类瞬态的安全分析。     

基于FR-Sdaso的法国凤凰堆寿期末自然循环实验分析

系统分析程序是开展反应堆安全分析的重要工具之一，也可用于开展系统瞬态实验过程的分析。法国凤凰堆（Phenix）在停运之前开展的自然循环实验是钠冷快堆领域非常重要的系统瞬态实验，为研究钠冷快堆的瞬态特点提供了很好的参考。为分析此实验过程，利用自主研发的系统分析程序FR-Sdaso对凤凰堆进行建模，对其自然循环实验开展计算分析，并将主要参数的计算值与实验值进行了对比分析。结果表明，FR-Sdaso可较好地模拟此实验的瞬态过程，可用于开展钠冷快堆此类瞬态的安全分析。     

超功率下金属燃料钠冷快堆的动态仿真

编制了计算金属燃料钠冷快堆在超功率事故下的动态过程的仿真程序ＭＦＴＯＰ，并对它对美国池式钠冷快堆ＥＢＲ－Ⅱ在启动和功率运行工况下的反应引入事故瞬态进行了大量的分析计算，所得结果与国外大型程序ＮＡＴＤＥＭＯ的相应预测结果符合良好。本程序可用于其它钠冷快堆的超功率瞬态计算。     

钠冷快堆核电厂瞬态特性及固有安全性研究

快中子增殖堆能更有效地利用核燃料,将是用于核电生产的新一代动力堆。快堆安全分析是快堆研究工作的基础和重点。为此建立了模块式结构钠冷快堆核动力厂系统的数学模型,采用计算机仿真方法,在微机上完成了钠冷快堆超功率、失流及失热阱多种事故的瞬态分析。计算结果可与国外大型程序相比较,以此为依据,探讨了为确保钠冷快堆固有安全性应采取的措施。     

池式钠冷快堆放射性释放风险概率安全评价事件树分析

池式钠冷快堆的安全特性和放射性释放机制与压水堆有着显著不同,在核安全新要求下,亟待开展放射性释放风险概率安全评价(PSA)研究。本文以池式钠冷快堆为研究对象,通过分析放射性来源、包容边界及破坏包容边界完整性的严重事故现象,确定了池式钠冷快堆大量放射性释放的主要位置和释放模式,构建分析了放射性释放事件树。本文分析结果可为进一步开展池式钠冷快堆放射性释放风险PSA提供参考。     

池式钠冷快堆放射性释放风险概率安全评价事件树分析

池式钠冷快堆的安全特性和放射性释放机制与压水堆有着显著不同，在核安全新要求下，亟待开展放射性释放风险概率安全评价（PSA）研究。本文以池式钠冷快堆为研究对象，通过分析放射性来源、包容边界及破坏包容边界完整性的严重事故现象，确定了池式钠冷快堆大量放射性释放的主要位置和释放模式，构建分析了放射性释放事件树。本文分析结果可为进一步开展池式钠冷快堆放射性释放风险PSA提供参考。     

超临界二氧化碳动力循环在钠冷快堆中的应用综述

超临界二氧化碳循环系统在气冷快堆、铅冷快堆、钠冷快堆中极具应用前景。综述了应用于钠冷快堆的超临界二氧化碳动力循环系统及其样机关键部件研究现状和有关进展,结合钠冷快堆的热源特征,分别就典型超临界二氧化碳动力循环结构、印刷电路板式换热器换热特征系数、不同功率等级S-CO_2压缩机与透平类型选择以及轴承与密封关键特征进行了总结与分析,分析结果为后续开展适用于钠冷快堆的S-CO_2布雷顿循环设计及样机开发提供可借鉴的参考与依据。     

对钠冷快堆安全壳设计的探讨

安全壳是在核电厂纵深防御原则中的最后一道屏障,是保证核电厂在严重事故条件下安全的重要设施.由于钠冷快堆的固有安全性,其安全壳与压水堆安全壳的功能和作用相同.通过对钠冷快堆安全壳的设计分析,阐述了其在设计基准、结构设计上区别于压水堆安全壳的特点,为确定钠冷快堆安全壳设计和审评原则做出了有益的探索.     

钠冷快堆钠火概率安全评价方法研究

钠火事故是钠冷快堆的典型和特有事故,且很可能是反应堆总风险的主要贡献因素之一。本文在介绍钠火事故特点的基础上,研究使用概率安全分析评价钠冷快堆钠火风险的方法。以中国实验快堆反应堆大厅钠火事故为实例,计算得到反应堆大厅钠火导致的堆芯损坏频率为1.19×10^-8/(堆•年)。在此基础上进一步讨论目前钠火概率安全评价中尚需研究的关键问题。     

池式钠冷快堆二回路钠比活度研究

池式钠冷快堆中的二回路钠比活度影响二回路钠工艺间中的辐射剂量及分区、二次钠泄漏事故的环境影响和运行维修期间工作人员接受的辐射剂量。二回路钠比活度水平是由堆本体屏蔽决定的。本文以中国实验快堆(CEFR)为研究对象,通过研究它们之间的关系,找到设计池式钠冷快堆时确定二回路比活度设计值的方法。研究表明,二回路工艺间中冷阱间的剂量当量率决定了二回路钠比活度值的上限;而从堆容器材料损伤和二次钠事故后果等方面限制推算出的比活度限值远高于上限值,可以据此规律来确定中国示范快堆的二回路比活度设计值,并通过堆本体的屏蔽达到此设计值。     

China Experimental Fast Reactor （CEFR） Chinese Fast Reactor and GⅣ Advanced Nuclear System

2000年首先由美国提出、2001年众多核能国家认可的第4代先进核能系统（简称“第4代”）共推荐了6种堆型，即钠冷快堆、气冷快堆、铅冷快堆、超临界水堆、超高温堆和熔盐堆。它们的技术基础不同。世界上钠冷快堆曾建造18座，从实验快堆、原型快堆、直到经济验证性快堆，     

钠冷快堆载热系统设计

本文概述钠冷快堆的载热系统,综合快堆冷却系统的设计原则和方法,提供某些重要数据。对钠冷快堆一次钠回路系统的“池式”和“管式”布置方案作了分析比较,认为实验快堆采用“管式”双回路载热系统比较合适。     

金属钠蒸发行为研究#br#

钠的蒸发问题在钠冷快堆技术发展中不容忽视,钠蒸气将会引起众多钠冷快堆的运行问题。通过设计钠蒸发釜,搭建钠蒸发装置,对系列温度和压力下的钠蒸发速率进行了研究。经过大量实验,获得了温度200～550 ℃,氩气压力为5 Pa~51 MPa（a）下钠的蒸发速率。同时研究了蒸发面积、冷却面与钠液面距离对钠蒸发速率的影响。经过对实验数据拟合的结果表明,在同一压力下,钠的蒸发速率随温度的升高而呈指数升高,其变化规律符合Langmuir公式;在相同温度下,钠的蒸发速率随着氩气压力的升高呈对数下降,且与氩气压力自然对数的四项式相关;对于温度和压力的综合影响,得到了两个拟合关系式,该蒸发速率关系式能应用于5 Pa～51 MPa(a)、200～550 ℃范围内钠蒸发速率的预估。