钠冷快堆钠池火事故数值模拟

为了估计和预测钠火事故的后果，构建了以“有火焰薄层”为理论基础的燃烧模型和热传输模型，给出了程序计算结果与试验值的比较。比较结果证实，该计算结果可信、模型合理。程序可用来分析和预测钠池火事故。     

钠冷快堆混合钠火程序开发

钠管道泄漏继而发生钠的燃烧为钠冷快堆特有的事故。在喷雾钠火模型和池式钠火模型基础上,将钠喷雾燃烧和池式燃烧进行了耦合,并针对钠冷快堆钠工艺间的结构特点,最终开发了混合钠火计算程序COMSFIRE。使用该程序计算了FAUNA喷雾钠火试验和CADARACHE池式钠火试验,并与试验结果和部分程序计算结果进行了对比。同时设计了混合燃烧算例,并使用该程序与CONTAIN-LMR程序进行了对比。通过计算结果的对比和分析,初步验证了程序的正确性。     

钠冷快堆液态钠雾化特性实验研究

液态钠泄漏和钠火事故是钠冷快堆中常见易发的事故之一,而液态钠的雾化特性是影响喷雾钠火的关键因素。为了研究液态钠的雾化特性及其影响因素,本文基于设计制造的一种液态钠雾化特性实验装置,进行了液态钠雾化特性实验研究。研究了液态钠在不同工况下的雾化特性,测量了不同工况下液态钠雾场的喷雾角及雾化钠滴的粒径分布,并研究了压力(0.1～0.5 MPa)、初始钠温(200～400℃)、泄漏高度(55～85 cm)、泄漏边界形状(圆形,椭圆形,尖锐裂缝,粗糙裂缝)以及初始液态钠质量(20～150 g)等因素对液态钠雾化特性的影响。该研究可为喷雾钠火的仿真和安全评估提供基础实验数据,能为钠火防控措施提供技术参考。     

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。     

硼酸钠中硼和钠的测定

一、硼酸钠中硼之测定分析原理 硼砂(Na_2B_4O_7·xH_2O)在水溶液中按以下方程式水解: Na_2B_4O_7 7H_2O?2NaOH 4H_3BO_3。因为它的水溶液呈硷性反应,可以用酸来中和。     

钠冷快堆主容器单点接触式钠泄漏探测器

本发明公开了一种钠冷快堆主容器单点接触式钠泄漏探测器。该探测器是由1根不锈钢包壳、氧化铝绝缘的不锈钢双芯铠装电缆制成,双芯线导体绞接焊接后置于前端保护套内,保护套侧面有布置成2层的4个进钠孔,以防止头部空腔憋气,导体焊点与包壳绝缘。这种探测器由于头部触点受护套保护,因此,便于在细长导管内安装,不会损坏探测器。可在役检验,适用于钠冷快堆主容器钠泄漏探测。这种探测器可长时间承受600℃的高温。     

钠净化装置和钠化学回路运行经验

一、前言钠工艺组自1970年以来,先后在院内外建立了一个钠热对流回路、两条钠净化回路、三套高纯钠制备装置和一条钠化学回路,这些回路和装置经过几年或几十年的运行,为钠工艺研究和国民经济建设作出了应有的贡献,同时也积累了一些有益的运行经验。总结和吸收这些经验对于今后钠工艺研究和快堆研究将有一定的参考价值。     

钠回路技术

本文综合国内外有关钠回路的经验,结合本人的实践,就快堆钠回路(主要是对实验用钠回路)的设计和运行的诸要点作一评述;同时介绍一些普遍遵循的原则和某些重要数据。     

钠冷快堆中池式钠火的计算分析

文章论述了根据池式钠火的特点建立了理论模型 ,编制了SPOOL程序。该程序模拟钠燃烧过程中钠和氧气的化学反应 ,钠燃烧热在各种介质中不同方式的传递 ,钠气溶胶的产生、沉积 ,以及在各种通风条件下多种介质的质量和能量交换等瞬态过程 ,描述了钠燃烧过程中各种特征参数随时间的变化。其主要的计算参数包括房间内气体的压力和温度、房间建筑结构的温度、钠气溶胶质量浓度等等。用俄罗斯别洛雅尔斯克核电站实验和法国卡桑德拉 3号实验的数据 ,对SPOOL程序进行验证的结果表明 ,该程序的计算结果可信。该程序为国内钠冷快堆中池式钠火事故的安全分析提供了分析方法     

钠冷快堆钠蒸气捕集过滤系统可靠性分析

正钠冷快堆中,一回路冷却介质钠由氩气覆盖,钠蒸气会扩散入覆盖气体中,形成钠蒸气分压。钠的熔点是98℃,所以在温度较低的区域,钠蒸气容易凝结固化并造成管路的阻塞、阀门的冻结,干扰设备正常运转,进而影响系统的运行与可靠     

硅酸钙与钠及钠蒸气的相容性研究

中国实验快堆主容器上方旋塞采用硅酸钙制品作为绝热材料,该材料存在与钠蒸气以及液态钠接触的可能性。通过开展硅酸钙绝热材料在高温钠、钠蒸气环境中的腐蚀实验,并对实验后样品进行表面形貌、剖面形貌以及导热性能测量等观察分析,以评估该材料与高温钠和钠蒸气环境的相容性能。结果表明:硅酸钙在液态钠和钠蒸气中不发生激烈的化学反应;液态钠和钠蒸气对硅酸钙的作用仅发生在表层,硅酸钙材料内部的颜色及形貌与试验前没有区别,未见钠的渗入,也未见任何裂纹或破损;试验后硅酸钙材料的热导性能与试验前基本相同,液钠和钠蒸气对硅酸钙的绝热性能基本没有影响。硅酸钙表现出较好的抗钠腐蚀性能。     

钠冷快堆中喷雾钠火的计算分析

根据钠冷快堆中喷雾钠火的特点建立了理论模型，编制了SSPRAY程序。该程序模拟钠喷雾燃料过程中钠滴的运动、钠和氧气的燃烧反应、热量传递和质量传递等瞬态过程。用该程序计算了气体和墙壁温度、气体压力、氧气摩尔份额、喷雾流燃烧速率和热量热递速率等主要参数。利用AI实验数据和美国SPRAY－3A的计算结果对程序进行了验证，结果符合较好。     

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。     

钠化学回路

本文着重介绍了钠化学回路中各个部件的结构和它们的运行参数。该回路首先用于阻塞计的研究工作。回路中的冷阱可在110°—240℃之间的任一温度下自动恒温控制,这为阻塞计等的研究工作提供了良好的实验条件。     

钠冷快增殖堆池式钠火事故分析计算

针对钠冷快堆严重事故下可能发生的池式钠火事故 ,描述了钠火现象 ,采用池式钠火程序SOFIREⅡ的“一腔室”模型 ,并在该模型基础上 ,更客观地模拟池式钠火过程 ,编制程序POOLFIRE。SOFIREⅡ认为池式钠火过程一开始就生成Na2 O和Na2 O2 的混合物 ,生成量也不确定。POOLFIRE认为早期生成Na2 O ,大约 30分钟后向Na2 O2 转变 ,最后计算得出池式钠火引起的安全壳内温度及压力响应 ,并与SOFIREⅡ结果进行了比较     

雾状钠火钠滴燃烧比率的模拟及应用

将雾状钠火中钠滴的燃烧分成预燃阶段和燃烧阶段,利用雾状钠火程序计算得到钠滴燃烧比率和时间的关系曲线,分别用幂函数、指数函数和线性函数对曲线进行拟合,拟合效果较好。拟合函数中包含钠滴下落时间和钠滴最大燃烧比率等参数,这些参数可通过钠滴下落燃烧试验或雾状钠火程序计算得到。通过推导得到了雾状钠火燃烧和单个钠滴燃烧的关系,钠滴燃烧比率的拟合函数被用来模拟雾状钠火燃烧的过程,包括用于计算已燃烧的钠质量、空气中未燃烧的钠质量、进入钠池的钠质量和雾状钠火的燃烧速率。当雾状钠火燃烧过程中钠泄漏流量恒定不变时,空气中未燃烧的钠质量和钠泄漏流量呈正比,雾状钠火的燃烧速率和钠泄漏流量呈正比。雾状钠火的燃烧速率和钠火造成的事故工艺间内的温度与压力变化直接相关。雾状钠火的燃烧速率被用来求解钠气溶胶的生成速率、钠燃烧火焰层和空气之间的传热、钠燃烧火焰层和墙壁之间的传热。总之,使用简单的函数模拟钠滴的燃烧比率曲线,将雾状钠火燃烧当成事故工艺间的热源和钠气溶胶源作为输入,便可模拟雾状钠火的整个燃烧过程,计算得到工艺间温度、压力和钠气溶胶浓度的变化。钠滴的燃烧比率曲线、雾状钠火的燃烧速率曲线还可与试验数据进行对比验证后作为雾状钠火模拟的输入,这种模拟方法可用于钠火事故安全分析中雾状钠火的模拟。     

钠冷快堆固有安全性

一、引言安全性、经济性和增殖性是发展快堆的三大因素,其中安全性更是首先需要考虑的问题.用液态金属钠冷却的快中子增殖堆的主要安全特性列于表1,如果压水堆以失水事故作为主要研究对象,那么,钠冷快堆的安全应集中分析假想     

钠冷快堆蒸汽发生器小钠水反应现象数值模拟

蒸汽发生器（SG）是钠冷快堆二回路主冷却系统的关键设备之一,其传热管破损会导致钠水反应事故,产生大量氢气、腐蚀性产物并放出热量,严重影响SG的安全运行。本文用FLUENT对小泄漏钠水反应区的瞬态现象进行数值模拟,计算得到泄漏孔径为0.2 mm时反应区最高温度可达1 564 K,最高温度随泄漏率的增加而升高,但保持在一定范围内,结果均与日本实验结果吻合,并且泄漏率会影响产物NaOH和H₂的扩散与分布。本文采用的数值模拟方法可用于小钠水反应现象分析,可得到不同泄漏率下小钠水反应能达到的最高温度、反应区任意位置的NaOH浓度和H₂浓度,以预测邻管损耗和失效时间,有利于进一步开展小钠水反应事故安全分析。     

高温钠回路取样器

在金属钠的化学分析中,取样方法的好坏对分析结果影响甚大。要取得一个好的钠样品应注意下列几点: 1.所取之样品要具有代表性。这就要求在取样过程中避免杂质在取样管道和阀门内析出;又要避免样品受到沾污。2.能取高温钠样品,样品要便于分装和称重。     

钠的净化技术

本文叙述了与钠净化技术有关的内容,包括钠中杂质浓度、净化理论、冷阱效率和冷阱再生等问题。