钠水反应试验系统大泄漏钠水反应压力分布计算分析

本文采用一维大泄漏钠水反应分析程序LLEAK,计算和分析了大泄漏钠水反应工况下压力在钠水反应试验系统F204内的分布特性。结果表明：试验系统在水泄漏量为57 g/s、钠循环流量为10 m³/h和20 m³/h的工况下,泄漏点压力峰值仅为0.92 MPa,反应器出入口的爆破片均无动作,为保证系统压力处于较低水平,应考虑将爆破片动作整定值从1.0 MPa调低至0.8 MPa;试验系统在水泄漏量为290 g/s时系统压力峰值达到了1.4 MPa,为满足设备安全性,系统全环路的设备应至少能承受2.0 MPa的压力;在较大水泄漏量时,随钠循环流量的增大,将降低钠水反应对缓冲罐压力的影响;在较小水泄漏量时,随钠循环流量的增大,将恶化钠水反应对缓冲罐压力的影响。     

钠水反应试验系统中小泄漏钠水反应氢气分布特性

蒸汽发生器是钠冷快堆的关键设备之一,其传热管破裂引发的钠水反应会产生大量氢气及热量,危害钠冷快堆的安全运行.本文基于VOF多相流模型,在钠水反应试验系统内开展中小泄漏钠水反应工况的数值分析,获得了高压反应釜内氢气在钠水反应下的三维空间分布特性和迁移特性.结果表明:高压反应釜内氢气的迁移特性受钠液流速影响,氢气在整个循环...     

钠水反应试验系统中小泄漏钠水反应氢气分布特性

蒸汽发生器是钠冷快堆的关键设备之一,其传热管破裂引发的钠水反应会产生大量氢气及热量,危害钠冷快堆的安全运行。本文基于VOF多相流模型,在钠水反应试验系统内开展中小泄漏钠水反应工况的数值分析,获得了高压反应釜内氢气在钠水反应下的三维空间分布特性和迁移特性。结果表明：高压反应釜内氢气的迁移特性受钠液流速影响,氢气在整个循环环路的迁移特性主要受水泄漏量控制。通过设置灵敏度为0.005 ppm的氢计,获得了环路不同区域检测到氢气的最快特征时间。     

大泄漏钠水反应引起压力波传播的研究

快堆蒸发器内管道发生破损、断裂，水／水蒸汽泄漏涌入液钠空间，会产生剧烈的钠水反应事故，瞬时激发很强的压力波，危及管路和部件。为此要求建立一组完整的钠水反应引起压力波传播的数学模型，进行数值计算，定性分析其基本特征。水力实验证明压力波传播数学模型是正确的，实验钠回路的数值计算也说明全组模型是合理的     

小泄漏钠水反应氢扩散试验系统设计方案

正快堆蒸汽发生器换热介质采用液态金属钠和水/蒸汽,由于设计、加工工艺和运行条件等问题导致的传热管破损是不可避免的,为保证在微小泄漏阶段发现水泄漏到钠中,并采取相应的检修措施,必须建立蒸汽发生器事故保护系统。     

快堆蒸汽发生器大泄漏钠-水反应计算

采用一维特征线方法建立了快堆蒸汽发生器单管发生双端断裂情况下 ,水从破裂传热管流出的泄漏率计算模型和钠 水反应气泡从球状到柱状的变温绝热生长模型。根据断裂处氢气压力变化 ,并考虑管内流体的压缩性建立了水的泄漏率模型。对分别发生在单相水区 ,单相蒸汽区和两相汽水混合区的大泄漏钠 水反应进行瞬态计算和定性分析。结果说明 ,传热管不同位置发生泄漏对二回路造成的影响不同     

蒸汽发生器大泄漏钠-水反应引起的二回路压力波传播

研究建立了钠冷快堆蒸汽发生器在单管束发生双端断裂情况下钠－水反应中气泡从球形到柱状的变温绝热生长模型,及采用一维特征线方法建立的压力波在快堆二回路中的传播模型。模型中考虑了爆破膜、管壁弹性变形和气蚀的影响。对在两相汽水混合区发生大泄漏后有、无爆破膜情况下的钠－水反应和二回路压力传播瞬态进行了计算,定性分析了其影响以及爆破膜在钠－水反应中的安全保护作用。     

小泄漏钠水反应靶管损耗试验系统设计研究

在快堆蒸汽发生器中,由于运行条件和腐蚀等原因常导致传热管泄漏.高压水/水蒸气向钠侧喷射,剧烈的钠水反应可能会对蒸汽发生器造成严重破坏.为了能够更准确地预测、核算发生小泄漏时钠水反应事故对邻管(靶管)的影响,设计小泄漏钠水反应靶管损耗试验系统,对泄漏率测量、水系统控制与注射等关键技术进行了详细阐述,并与韩国、印度等钠水反...     

钠冷快堆多模块蒸汽发生器大泄漏钠水反应事故保护系统关键参数敏感性分析

钠冷快堆采用钠-钠-水三回路设计,当发生传热管破裂后,引起的大泄漏钠水反应事故将威胁二回路的完整性和安全性,设置的保护系统要能够有效保证二回路的完整性。本文以钠冷快堆二回路和多模块蒸汽发生器保护系统为研究对象,建立了大泄漏钠水反应模型,利用钠水反应实验结果对模型进行了验证。模拟了3根传热管发生双端断裂（3-Double-Ended Guillotine,3-DEG）的大泄漏钠水反应过程,分析了二回路的完整性和保护系统的响应。选取保护系统5种关键参数进行敏感性分析,计算其对二回路最高压力和保护系统的影响,结果表明：较小的液相爆破片爆破压力和爆破片爆破延迟时间、较短的泄放管长度以及液相爆破片放置在下腔室,将更有利于保护系统响应和二回路的完整性。     

钠水反应试验研究概况及进展

经多年研究选择,快堆大多采用钠作为载热剂,使蒸汽发生器内的水蒸发推动汽轮机发电。在蒸汽发生器内钠和水只有传热管一壁之隔。由于设计、加工工艺和运行条件、腐蚀等种种问题导至传热管的泄漏、破损是难以避免的。由此引起的高压水向销侧喷射,发生钠水反应。这种剧烈的放热反应,使附近温度、压力急骤升高,从而引起爆破。钠水     

钠水反应实验研究

文章阐述了小泄漏钠水反应试验装置和钠水反应噪声诊断系统的设计和建造工作。噪声诊断系统在检测钠沸腾噪声时获得成功。完成了Incoloy 800传热管模拟微小漏孔(φ0.19,φ0.13)的试制加工和漏孔漏速测定。研制出了爆破卸压可行性验证装置和进一步改进的爆破卸压装置。后者具有稳定、可靠、灵敏、响应时间短、检修和触发压力调整方便等特点。     

压力管道孔隙泄漏率计算研究

开展压力管道泄漏监测系统的研制需要在不锈钢管上制作各种尺寸的孔隙,以得到不同的泄漏率,从而建立泄漏定量模型.为此,本文在己知泄漏率的情况下,对不同泄漏率下的不锈钢管道的穿透孔隙尺寸开展计算研究,获取"泄漏率—孔径"关系曲线,为泄漏监测系统的研发提供理论支撑,指导试验件的加工.本文采用了基于CFD方法,针对高温高压(15...     

一回路压力边界泄漏率试验数据有效性分析

某研究性反应堆一回路压力边界气体泄漏率试验受容积小和设备冷却水等因素干扰,试验数据存在极端样本点,在不改变试验方法的基础上,通过使用回归模型的显著性检验和方差分析等方法确保试验结果的有效性。试验方法借鉴压水堆安全壳泄漏率试验方法,本文选用ANSI/ANS-56.8、RCC-G-1988、ПНАЭГ-10-021-90这3种常用的安全壳泄漏率计算方法进行计算分析,结果表明3种方法计算结果基本相同。通过对线性回归模型中残差的独立性、正态性以及等方差性进行分析,探讨回归诊断对计算结果的影响;同时对于回归诊断发现方差不齐、自相关和极端样本点等问题,结合残差加权最小二乘法和去除极端样本点对最终结果进行修正,提高了结果的可靠性。本文分析方法已应用到核安全审评中。     

钠水反应的噪声诊断

文章叙述了钠水反应噪声诊断的原理、测量方法和实验结果。该实验是在钠水反应装置上进行的，用频谱分析的方法得到了钠水反应信号的幅值谱。实验结果表明，钠水反应信号的自功率谱（ＡＰＳＤ）的幅值明显大于无反应时的值。     

钠水反应试验回路中氢离子扩散数值模拟研究

蒸汽发生器事故保护系统钠水反应监测模块的功能实现是提高系统可靠性的关键,为此建立微小泄漏钠中氢离子扩散数学模型,采用CFD软件,对蒸汽发生器事故保护系统中氢离子扩散和输运过程进行了数值模拟,通过数值模拟研究了蒸发器、缓冲罐以及连接管道中氢离子浓度随时间的变化;同时,研究了采用注氢模拟蒸汽发生器发生钠水反应时钠水反应产物...     

快堆蒸汽发生器小泄漏钠水反应产物传输扩散三维数值模拟

为了研究快堆蒸汽发生器热力参数对其水／水蒸汽泄漏探测系统响应的影响,本文建立了钠水反应产物在蒸汽发生器内的传输扩散模型。该模型根据钠水反应机理,首次提出氢气线密度概念,建立了氢气线密度控制微分方,程以氢氧根离子传输扩散过程;最后建立了氢离子的三维传输扩散方程。通过泄漏探测系统－氢计对模型计算的蒸汽发生器钠出口氢浓度的响应与实际注水实验氢计的响应比较,结果表明,该模型可以较准确地预测蒸汽发生器水／水蒸汽泄漏后钠水反应产物的传输扩散过程。     

中国实验快堆大泄漏反应事故模拟计算分析

大泄漏钠?水反应是钠冷快堆的设计基准事故,可能会导致二回路边界的破坏,导致放射性外泄,研究大泄漏钠水反应事故对反应堆安全分析具有重要的意义.本文建立了中国实验快堆大泄漏反应事故的计算分析模型,计算了反应区压力、反应区温度、二回路管道、重要设备中压力和流量以及缓冲罐气腔体积和缓冲罐钠液位增量等参数变化.将计算结果和中国实...     

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。     

冷凝器外壳承受极限水压力的计算与分析

以某循环冷却水系统冷凝器外壳破坏情况为例,基于冷凝器外壳上安装的拉杆螺栓的变形量和冷凝器外壳平板的对应变形量的协调关系,采用简化的理论模型和有限元数值计算方法,对冷凝器外壳承受的极限水压力进行力学分析与计算.结论表明:该冷凝器外壳的结构设计及拉杆焊接接头焊接质量是造成这次破坏的主要原因,对其他冷凝器外壳(如核电站)改进设计具有参考意义.