蒸汽发生器设计中ALARA原则的考虑

合理可行尽量低(ALARA)原则是核电厂辐射防护的基本原则。蒸汽发生器作为一回路最重要的设备之一,其设计应考虑ALARA原则,以限制并减少核电站人员的辐照剂量。通过对影响辐照剂量的重要设计过程进行分析后得出结论:通过优化选材、快速疏导一回路冷却剂、改善在役检查、加强屏蔽、优化水化学等举措,可使蒸汽发生器的设计更加满足ALARA原则。最后,根据上述研究结论,对二代加核电站蒸汽发生器的设计提出改进建议。     

AP1000多根蒸汽发生器传热管破裂分析

利用RELAP5/MOD3程序对AP1000多根蒸汽发生器传热管破裂事故进行了分析。基于最佳估算方法,分析了1~5根蒸汽发生器传热管破裂的工况。分析结果表明:在大气释放阀可用的情况下,主蒸汽安全阀(MSSV)始终保持关闭状态,从而不会旁通安全壳。每个工况的堆芯补水箱水位均未出现下降,不会产生自动卸压信号。即使假设MSSV卡开,堆芯也从未出现裸露,仍保持可冷却状态。     

稳压器波动管不同布置方式对热分层现象的影响

通过改变波动管的倾角建立了两种不同布置方式的波动管模型,采用计算流体力学(CFD)分析方法,分别对这两种模型的热分层现象进行数值模拟分析,比较不同流量下两种模型热分层现象的特点,并对两种模型热分层现象差异产生的原因进行分析。结果表明:两种模型热分层现象产生的位置和热分层覆盖范围不同,引起这些差异的原因主要是由于不同模型的波动管内流体流动不同。本研究能为优化波动管布置达到减弱热分层效应提供参考。     

活性炭滞留放射性惰性气体应用与影响因素研究现状

探讨了国内不同堆型核电站放射性废气处理系统技术使用现状,不同影响因素对活性炭滞留惰性气体性能的影响以及活性炭性能试验验证可行性。结果表明,系统压力越高、温度及气流相对湿度越低,动态吸附系数越大;一定范围的气流比速、炭床长径比与惰性气体、CO2、氟利昂以及甲烷浓度对动态吸附系数的影响可以忽略;可采用活性炭样品动态吸附系数测定法进行系统性能评价。     

压水堆核电厂内部水淹危害性分析方法初步探索

内部水淹是威胁核电厂安全的风险源之一。根据国内外核电厂内部水淹防护设计的标准及实践,归纳提炼出具有工程参考意义的内部水淹危害性分析方法(源方法和设备分析方法),并以国内百万千瓦级压水堆核电厂特定房间为研究对象,采用源方法进行水淹危害性分析。分析结果表明该房间内的水淹对电厂安全不构成威胁,验证了内部水淹危害性分析方法的合理性和有效性。     

双曲网壳地震作用下的双参数破坏准则

考虑网格形式和高跨比的变化,用有限元软件ANSYS对多个单层双曲抛物面网壳算例进行地震时程分析。采用全过程动力响应分析方法研究其失效特点,利用建筑结构基于位移和能量的双参数破坏准则的模式,将结构最大位移与塑性累积耗能进行组合建立了动力强度破坏的双参数准则,以动力破坏指标判定结构的动力破坏程度。与原有网壳结构动力破坏准则相比,应用双参数准则和动力破坏指标可以更有效地评价单层双曲抛物面网壳在地震作用下的动力强度破坏程度。     

MC-MC耦合计算方法在核电厂中子屏蔽设计中的应用

中子屏蔽精细化设计是三代堆型核电厂区别于二代堆的主要辐射防护设计特征之一,其设计优劣直接影响了辐射场内设备寿命及功率运行期间可能进入的工作人员的辐射安全。为了精确、快速、有效解决大尺度复杂厂房中子屏蔽计算难题,提出了将MC-MC耦合计算应用于解决核电厂大型复杂计算模型的中子屏蔽设计方法。通过与欧洲第三代压水堆技术方案(CEPR)设计结果对比表明,计算结果偏差小于15%,满足工程屏蔽设计误差要求,证明该方法的正确性与可行性。该方法已应用于国内某三代堆型核电厂反应堆厂房中子屏蔽设计。     

AP1000启动给水在非LOCA事故下的衰变热排出性能分析

为验证三代核电AP1000核电厂在非LOCA事故工况下,启动给水补给性能是否满足衰变热排出的纵深防御准则,保守认为事故发生后,反应堆停堆,厂用电及外电网丧失,主给水丧失,凝汽器热阱丧失,蒸汽发生器背压为安全阀最低整定压力,蒸汽发生器与启动给水泵均为单列可用。首先,验证凝结水储箱处于最低液位时,启动给水的最低补给能力能否满足不小于118.1 m3/h的准则要求;其次,论证事故后由于备用交流电源加载滞后而导致启动给水延后140 s投运,蒸汽发生器依靠自身缓冲水装量能否带走衰变热而不触发专设安全系统;再次,论证140 s后启动给水最低补给流量,能否稳定蒸汽发生器液位并使其回升;最后,验证凝结水储箱纵深防御水装量能否满足启动给水24 h连续补给的准则要求。本文通过对启动给水最低补给流量、蒸汽发生器缓冲水装量、启动给水液位控制,以及凝结水储箱水装量的保守计算分析,验证了AP1000启动给水在非失水事故(Non-LOCA)事故下衰变热排出功能设计的可靠性以及与纵深防御准则的一致性。     

核电厂电气设备陶瓷部件受风生飞射物的冲击破坏

为研究沿海台风中的风生飞射物对核电厂电气设备的冲击破坏，以核电厂户外高压电气设备的陶瓷绝缘材料为研究对象，基于LS-DYNA和HyperMesh，分析陶瓷部件在小球和钢管打击下的破坏情况。结果表明：在受到钢管垂直打击时，陶瓷部件很容易发生破坏；在受到小球冲击时，陶瓷部件局部表面发生破坏。进一步计算得到小球对陶瓷部件的临界破坏冲击速度，可为后续设计和研究提供参考。