核电厂事故后安全壳内置换料水箱碎片传输性能分析

为避免事故后安全壳内置换料水箱（IRWST）内滤网堵塞,保证IRWST下游泵的安全运行,需对IRWST内碎片传输效果进行精细评估。针对某核电厂双环池型IRWST,采用计算流体动力学（CFD）方法对其流场进行了模拟,通过高速区和高湍动能区体积比定量评价事故后碎片传输效果。结果表明,事故后各工况下IRWST内碎片传输比均未超过滤网的设计值,保证了事故后滤网及相连系统的安全性;只有内环滤网A投运时,滤网的负载最大;影响事故后碎片传输效果的主要因素是流场的高速区。针对IRWST的现有布置空间,提出了增大外环搅混管线管径的优化方案,可以显著降低事故后IRWST内碎片传输比,提升事故后核电厂的安全性。      

大型先进压水堆安全壳内水蒸气迁移的数值模拟研究

利用计算流体力学(CFD)方法,采用Uchida关联式模拟水蒸气冷凝研究大型先进压水堆一回路管道破口发生后水蒸气在安全壳内的迁移情况,分析不同冷却剂泄漏率下水蒸气的分布情况。结果表明:各冷却剂泄漏率下,水蒸气分布趋势基本一致;安全壳壁面附近水蒸气浓度随时间波动上升,且较高位置的浓度波动较小。     

安全壳地坑碎片传输过程研究与优化分析

研究CPR1000核电厂安全壳地坑碎片传输过程,对各种降低地坑滤网碎片负载的手段进行分析与计算,最终通过设置中间拦截器的方式使碎片传输流场更趋平稳,增加碎片前端沉降份额,有效降低滤网的碎片负载,提高地坑滤网安全裕量.     

钠冷快堆碎片床迁移行为底部注气实验研究

为了模拟钠冷快堆（SFR）碎片床迁移行为的瞬态过程,采用底部注气方法进行了大量的碎片床迁移实验,来研究颗粒物性、注气流量、注气区域和横向流量等因素对碎片床迁移行为的影响。总的来说,较大的气体注入速度、较大的横流流速以及接近碎片床中心的气体注入区域可以促进碎片床迁移现象的发生,而较大的颗粒直径、不规则的颗粒形状、较大的颗粒密度以及光滑的颗粒表面可以抑制碎片床的迁移行为,不同大小的混合颗粒的迁移特性处于单一尺寸颗粒的迁移特性之间。      

核电厂安全壳地坑滤网堵塞问题的机理分析

破口失水事故工况下,大量碎片可能随着泄漏的冷却剂和喷淋液迁移到安全壳地坑滤网处,并逐渐堆积形成碎片床,不断增大流体通过滤网的阻力,降低应急堆芯冷却系统或安全壳喷淋系统泵的净正吸入压头裕量并导致堆芯、安全壳丧失冷却,从而威胁核电厂安全。本文对核电厂发生假想破口失水事故后碎片的产生、迁移,以及在安全壳地坑滤网处堆积成碎片床,并造成地坑滤网堵塞的机理进行分析说明。     

安全壳地坑过滤器压损数值模拟与试验研究

为了研究核电站冷却剂丧失事故后地坑过滤器的压损特性,本文提出了一种数值模拟与试验结合的方法。首先,对过滤器滤筒部分进行满负载试验;然后,运用Fluent软件对过滤器汇流槽部分流场进行模拟。从而得出地坑过滤器在满负载时的总体压损。结果表明:地坑过滤器的总体压损满足安全注入系统的压损要求;过滤器汇流槽流道截面变化,尤其是突缩或突扩是压损的主要原因。     

核电厂安全壳内13N输运和浓度分布特性模拟

安全壳内~(13)N气体浓度的精确测量是核电厂一回路压力边界泄漏监测的关键问题,利用计算流体力学软件FLUENT,初步研究了一回路中子活化产物~(13)N泄漏后在安全壳内的输运过程,获得安全壳内不同区域的浓度大小。计算结果表明:在~(13)N气体泄漏700 s后,各代表区域浓度以700～750 s时间段平均浓度值为基准在1.70%范围内保持稳定,不同区域~(13)N气体具体浓度有助于~(13)N辐射监测仪器获取准确度更高的一回路泄漏量。     

核电厂安全壳地坑滤网堵塞问题的纠正措施研究

核电厂发生破口失水事故后,当应急堆芯冷却系统或安全壳喷淋系统处于再循环模式运行时,碎片堵塞对安全壳地坑滤网的性能存在着潜在的影响,而且碎片迁移过程中的堵塞可能会对再循环模式需要的流道造成不利的影响。本文将从碎片产生、碎片输运和地坑滤网设计等方面,论述说明针对地坑滤网堵塞问题可能采取的纠正措施。     

某核电厂液体贮存罐泄漏~3H的迁移计算

运用Visual modflow建立三维地下水流场,选用某砂岩介质的核电厂址,模拟3H在其中的迁移。模拟结果表明:3H在砂岩介质迁移速度较慢,约经过8 a其浓度峰迁移到河流中。3H在水平方向以迁移为主,在垂直方向迁移很小。     

核电厂安全壳中预应力的数值模拟

在预应力混凝土安全壳结构计算中,预应力的计算分析以及模拟是十分重要的一部分。本文根据某核电厂安全壳预应力的布置情况,对预应力损失的分析过程进行了说明,并介绍了在安全壳数值模拟中用降温法模拟预应力的具体方法,同时采用修正系数对温降值进行修正,消除了传统一次降温法所产生的预应力损失,使预应力的模拟更为精确。此方法具有较高的通用性,供行业内工程设计人员参考。     

泰山核电厂安全壳喷淋系统可靠性分析

本文用失效模式和效应分析(FMEA)及故障树(FTA)方法,对秦山核电厂安全壳喷淋系统(CSIS)可靠性进行分析.     

LOCA后安全壳碎片对压水堆燃料组件的压降影响试验研究

为研究压水堆核电厂失水事故（LOCA）后杂质在堆芯燃料组件内的沉积现象及压头损失,本试验搭建相应台架,分析了极限工况下碎片在组件中的分布和堵塞情况,定量化评估LOCA后安全壳内碎片对燃料组件压降的影响。结果表明,碎片几乎都堆积在组件下半段尤其是下管座;碎片量相同时,碎片同时添加方案比依次添加方案造成的压降更大;化学沉淀物对碎片床有压实效应,可造成更显著的压头损失;即使极限工况仍有足够的冷却剂进入堆芯排出余热。      

核电厂安全壳内置换料水箱过滤系统过滤性能及阻力特性研究

对核电厂安全壳内置换料水箱（IRWST）过滤系统过滤性能及压损特性进行了分析研究。该研究借助试验验证和数值模拟分析方式展开,主要包括下游效应（碎片浓度）试验研究和过滤系统压损分析2部分。结果表明,在事故工况下,地坑滤网下游碎片浓度为368 ppm（1 ppm=1 mg/L）、安全注入系统（RIS）地坑滤网和安全壳喷淋系统（EHR）地坑滤网的压损分别为3.533 kPa和3.631 kPa,上述结果分别满足了过滤系统碎片浓度小于480 ppm和压损小于5.6 kPa的系统功能要求。      

AP1000核电厂安全壳内气溶胶自然去除分析

AP1000等非能动压水堆核电厂依靠自然的原理清除事故后安全壳气空间内的放射性气溶胶,可靠性较高,但对其进行分析较为复杂。事故后安全壳内气溶胶的主要运动形式有凝聚、重力沉降、扩散泳及热泳等,本文研究确定了合适的机理模型、假设条件和主要参数等,完成了AP1000核电厂的分析。分析结果表明,AP1000核电厂LOCA后,主要气溶胶去除机制中扩散泳贡献最大,其次是热泳和重力沉降;安全壳内气溶胶自然去除系数约为0.4~0.9h~(-1),堆芯裸露5h后变化较小;基于RG1.183源项、包络大气弥散因子及本文给出的安全壳气溶胶自然去除系数,计算得到的LOCA后厂外及主控室人员所受剂量可满足10CFR50中规定的限值要求。     

核电厂事故后安全壳内氢气浓度测量方法分析

对我国核电厂事故后安全壳内氢气浓度测量方面的技术水平和发展现状进行了全面调研,分析了事故后安全壳内氢气浓度测量的要求及关键技术难点,提出了3种相关的测量方案,并比较了方案的优缺点。经过比较分析,基于一种探头型分析装置的直接测量方案能够较为准确地实时反映核电厂安全壳内氢气浓度,其发展趋势是应用于未来的大型先进压水堆核电厂中。     

地下核电厂放射性废水迁移防护系统研究

根据地下与地面核电厂放射性废水迁移防护条件,充分考虑放射性废水地下迁移的影响因素,确定地下核电厂放射性废水迁移的防护措施。完全保留地面核电厂对放射性废水的所有安全防护措施,充分利用地下核电厂岩体的天然防护性能,通过在地下洞室周围岩体内增设封闭、疏干等工程措施,阻断放射性废水地下迁移的通道,同时设置收集、处置、监测系统。经数值计算分析,上述防护措施效果显著,地下核电厂严重事故工况下可能产生的放射性废水处于受控状态。     

3H、237Np(V)在土柱中的迁移速度研究

报道了^3H、^237Np在黄土介质中的吸附特性及其迁移速度研究结果。结果表明，在该实验条件下，^237Np在含水层土壤中的迁移速度为0．19m/a，滞留因子为2403，吸附比为591mL/g。     

先进核电厂半球顶安全壳抗震分析

安全壳是核电厂反应堆主厂房的围护结构,是防止设计事故发生时放射性物质扩散的最后一道屏障,是确保核电厂安全的关键设施.因此,必须在设计中考虑到安全壳在可能的、会引发重大核事故的意外荷载作用下的工作性能.地震是核电厂整个使用过程中有可能出现的自然灾害之一,并可能引发重大事故,所以,必须对安全壳结构进行严格的抗震性能分析,设计要保证预应力混凝土安全壳能够承受SSE作用而不被损坏.本文通过有限元模型的计算与分析,得到先进核电厂半球顶安全壳结构在SSE作用下的应力、变形、位移等地震反应,由此进行安全壳结构构件抗震分析计算.计算表明,半球顶安全壳结构在SSE作用下,安全壳结构安全可靠,结构的设计能够满足我国核电厂安全导则对抗震Ⅰ类结构的规定.     

核电厂安全壳首次整体在役试验方案优化

安全壳整体试验是压水堆核电机组一项特大型、高风险、高难度的试验,通过模拟设计基准事故工况下安全壳内的峰值压力,在事故峰值压力平台下,进行安全壳整体泄漏率测量及各压力平台安全壳结构试验,以验证其密封和结构性能。安全壳整体试验是国家核安全局监管的一个重要见证点,试验结果直接决定是否能够启动反应堆发电。301大修安全壳整体试验是3号机组首次在役试验,本次试验汲取了秦山第二核电厂以往6次安全壳整体试验的经验和其他电厂的反馈,试验方案更加科学,试验的组织管理更为规范。文章对301大修安全壳整体试验的经验进行了论述和总结,希望对电厂以后的安全壳整体试验提供参考。     

径向分层碎片床内流动特性研究

为研究非均质结构碎片床内的流动特性,采用两种尺寸颗粒构建了具有径向分层结构的颗粒堆积碎片床,为了对比分析,同时构建了均质结构颗粒堆积碎片床。实验研究了流体在不同堆积结构床内的流动阻力特性,并通过数值模拟揭示了流体在分层床分层界面处的流量再分配现象。研究结果表明,当流体自下而上通过碎片床时,对于均质结构颗粒堆积床,流体呈现一维流动特性;对于具有不同渗透率的径向分层床,除大部分流体自下而上通过分层床外,还存在部分流体从低渗透率层流向高渗透率层,呈现二维流动特性,且绝大部分横流仅发生在分层床的初始部分。