船用核动力装置净化系统运行安全分析研究

基于船用核动力装置运行安全的需要,阐述运行安全分析研究的特点和重要性。开发了核动力装置全范围运行分析软件,并对一回路净化系统典型事故进行了运行分析,给出了事故判别和处置的措施。所用运行分析软件和方法可满足船用核动力装置动态特性分析、事故处理规程制定和验证等工作的需要。     

船用堆预计运行事件下放射性源项计算研究

按照预计运行事件的基本假设,根据船用堆的运行特点,采用NSRC程序对预计运行事件下一、二回路水及二次侧蒸汽平衡活度、舱室活度进行了计算,部分结果与安全分析报告计算结果进行了比对。结果表明：本软件模型正确,比对结果符合较好,可用于船用堆设计基准事故的放射性后果分析计算,为船用核动力装置安全运行提供依据。     

船用核动力SGTR事故安全分析

本文论述了船用核动力装置蒸汽发生器传热管断裂事故（SGTR）安全分析的重要性。并以陆奥号核动力商船为例，运用事件树分析技术，对SGTR事故进行了安全分析。得出了事故后可能导致堆芯熔化的事故序列，确定了堆芯熔化数学模型，并进行了定量化分析。最后根据对支配性事故序列和各题头事件重要度的分析，提出了降低SGTR事故导致堆芯熔化发生概率应采取的相应措施。     

船用压水堆核动力装置双恒定运行方案静态特性研究

讨论了船用压水堆核动力装置的双恒定运行方案以及实现的技术手段 ,并通过反应堆热工安全准则的计算和蒸汽发生器传热实验 ,从稳态运行过程的角度探讨了船用核动力装置实现双恒定运行方案的可行性。     

船用核动力装置专家系统技术研究

以船用核动力装置为研究对象 ,建立了运行在仿真机上的全工况核动力装置运行仿真系统。利用智能专家控制理论 ,建立了能够管理整个装置运行的 ,能对典型运行故障进行检测与诊断的管理运行专家系统。此系统在出现故障时能及时调用知识库专家知识进行专家推理 ,分析核动力装置控制实际运行中典型故障产生的原因及解决方法、故障诊断处理具有实时性 ;利用神经网络理论 ,建立了神经网络故障检测与诊断专家系统 ,此系统将不断检测核动力装置各系统 ,并根据检测数据给出故障诊断结果。结果表明 ,在核动力装置三层智能控制结构下 ,利用神经网络故障检测与诊断专家系统对船舶核动力装置可能的运行故障进行险测与诊断 ,利用运行管理专家系统对核动力装置进行运行管理 ,提高了船用核动力装置的运行性能。所进行的专家系统研究对船用核动力装置的安全运行具有一定的指导意义     

船用核动力二回路热力系统动态仿真

基于船用核动力装置运行安全分析,建立了二回路系统两相流通用仿真软件模型,实现了人工干预条件下复杂两相流流体网络系统的动态特性实时仿真,拓展了目前核动力装置通用安全分析程序的研究范围.以二回路快速降负荷为例,对仿真模型的性能进行了验证.结果表明:该软件模型能准确反映船用二回路系统的动态特性,可用于事故处置规程和控制系统功能的验证.该模型也可用于核电站饱和蒸汽系统仿真软件的开发.     

微机型船用核动力工程仿真器系统初步设计

基于船用核动力装置安全管理、开发研究的需求及核电站仿真技术的发展，分析了研制微机型船用核动力工程仿真器系统的重要意义。按软件工程的思想，从仿真器系统的功能设计、总体设计、模块设计三方面论述了该系统的设计思路及实现方法，并对日本核动力舰船“陆奥”号的回路系统进行了初步的模拟设计。该系统的实现将进一步提高船用核动力装置的优化设计、安全运行和科学管理水平。     

船用堆SGTR事故下舱室放射性活度分析

分析了船用堆蒸汽发生器传热管破裂（SGTR）事故的进程,采用热工水力计算耦合放射性源项分析方法,建立放射性核素迁移、泄漏的数学模型,计算了该船用核动力装置特定舱室的放射性活度,为SGTR事故放射性后果分析、辐射防护措施制定提供了依据。该模型已应用于船用堆典型运行事故放射性后果分析平台。     

船用核动力装置辐射安全技术研究

辐射安全技术是船用核动力装置辐射安全水平的根本保障,目前形势下我国船用核动力装置的辐射安全水平亟待提高。对辐射安全技术中处于核心地位的放射性源项分析技术和辐射屏蔽设计技术开展了国内外研究现状和趋势的调研分析,并从发展需求角度,归纳了两者的总体发展目标,梳理了各自的重难点技术,最后绘制了放射性源项分析技术和辐射屏蔽设计技术的技术发展路线图,为我国船用核动力辐射安全技术发展提供了方向和支撑。      

核动力船机动航行对一回路自然循环驱动力的影响

针对船用核动力装置技术性能要求和运行特点,分析了舰船常见的机动动作对于一回路自然循环驱动力的影响,分别就一体化堆型和分布式堆型给出了计算结果,得出了相应的结论.这些结论对于核动力装置一回路系统特别是有自然循环能力要求的核动力装置一回路系统的运行管理有重要意义.     

10 MW固态燃料熔盐实验堆安全分析关键技术初步研究

钍基熔盐反应堆(Thorium Molten Salt Reactor,TMSR)项目是中国科学院科技先导项目之一。基于10 MW热功率熔盐反应堆-固体燃料(Thorium Molten Salt Reactor-Solid Fuel,TMSR-SF)的设计,对TMSR的关键技术安全分析进行了初步研究。TMSR-SF与现有反应堆之间的差异对核安全审查提出挑战,TMSR-SF审查方法的研究将准备其安全审查的技术和要求。固态燃料熔盐实验堆安全分析关键技术初步研究包含4个方面:堆芯核设计关键安全限值、事故序列及验收准则、源项及其审评方法和验收准则、概率安全评价方法和始发事件。首先对其它类型反应堆的安全审查方法进行了研究,对其关键参数和重要规定做了概述,并借鉴了高温气体冷堆和钠冷却快堆的审评要求和方法;然后使用蒙特卡罗和其他方法、模型来计算TMSR-SF的关键参数。应用逻辑图方法讨论概率风险评价(Probabilistic Risk Assessment,PRA)方法和始发事件清单。在本研究中,计算了核心核设计安全限值,研究和讨论事故列表和分类,讨论了TMSR-SF的PRA框架和始发事件清单,该研究将支持TMSR-SF的安全审查和安全设计。     

船用堆小破口失水事故处置的影响因素分析

针对船用堆小破口失水事故处置复杂的特点,利用运行安全分析平台对事故进行了仿真研究,探讨了补水系统、危急冷却系统、二回路设备等对事故处置过程和后果的影响,为运行人员的处理和操作提供了参考,有助于失水事故应急处置规程的制定。     

时间事件树在高温气冷模块反应堆示范电站设计阶段的应用

电站设计阶段具有多种不确定性、反复性和复杂性，概率安全分析（PSA）存在一些困难。为解决诸如设计的更改对PSA造成的影响、设计人员与PSA人员间的信息不一致等困难，设计了一种时间事件树。在一棵时间事件树中，除反映事故发展进程和逻辑关系外，与传统事件树相比，它还可明确反映安全系统、信号、人的动作等投入的时间点、持续工作的时间长度。这种事件树是设计人员与PSA人员间沟通的桥梁，使得两者的信息保持一致，从而更加有效地发挥PSA在电站设计阶段的作用。     

Determination of fire resistance of plutonium storage containers

Abstract

Seismic upgrades to safety systems at the Plutonium Facility at Los Alamos, NM, USA, are needed based on the latest facility safety analysis. The design basis accident of concern is a large scale seismically induced fire on the processing floor. Such an accident could involve large quantities of plutonium in dispersible forms stored in containers that cannot be counted on to prevent material release. As part of the effort to improve the safety posture of the facility in the near term, we developed a test method to evaluate the capability of storage containers to prevent release of their contents in the event of a seismically induced fire. To provide a defensible basis for testing to the Department of Energy (DOE) and Congressional oversight, we adopted standard test methods from consensus codes and standards. These tests included a time–temperature exposure up to 870°C and a 20 L kerosene open pool fire test. After the thermal tests, containers were dropped from a height of 4 ft onto a steel plate. We measured the amount of a non-toxic plutonium surrogate released following the drop tests to establish a conservative value of expected material release (referred to as damage ratio) in the event of the facility accident. The DOE approved thermal and impact test protocols we developed are used to demonstrate a quantitative value for material release from containers where the assumption of total material release results in unacceptably high accident consequences.     

Assessment methodology for confidence in safety margin for large break loss of coolant accident sequences

Deterministic Safety Analysis and Probabilistic Safety Assessment (PSA) analyses are used to assess the Nuclear Power Plant (NPP) safety. The conventional deterministic analysis is conservative. The best estimate plus uncertainty analysis (BEPU) is increasingly being used for deterministic calculation in NPPs. The PSA methodology integrates information about the postulated accident, plant design, operating practices, component reliability and human behavior. The deterministic and probabilistic methodologies are combined by analyzing the accident sequences within design basis in the event trees of a postulated initiating event (PIE) by BEPU. The peak clad temperature (PCT) distribution provides an insight into the confidence in safety margin for an initiating event.     

Establishment of risk-based accident scenarios using the master logic diagram related to LILW management in the temporary storage facility

The initiating event, which is the first step in the establishment of risk-based accident scenarios, was derived by master logic diagram (MLD) method based on the fault tree analysis (FTA), and then the risk-based accident scenarios were developed by the event tree analysis (ETA) through the derived initiating events. The main initiating events led to the arbitrary operational accident: the dropping of a drum and fire were derived from the MLD method. Consequently, based on two main initiating events, four heading events were derived, and then the 12 risk-based accident scenarios concerning the LILW management in the temporary storage facility were finally established by the ETA method.     

日本JCO公司核临界事故的分析与评价

本文介绍了日本JCO公司核临界事故的背景、事故过程、所采取的应急措施等事故情况以及事故的辐射后果。文中还给出了对这起事故直接原因和根本原因的分析以及一些主要结论和看法。这起事故的直接原因是未采用几何临界安全设备及工人的违规操作。而根本原因在于缺乏有效的技术管理。因此,必须充分重视核燃料循环设施中的临界安全问题,提高管理人员和运行人员的安全文化素质。     

基于PSA的压水堆LBLOCA不确定性分析

为了结合确定论与概率论分析开展更加真实的核反应堆事故工况安全分析,提出了一种结合概率安全分析（PSA）和最佳估算加不确定性（BEPU）分析的方法,并以典型三环路压水堆冷管段双端断裂大破口失水事故（LBLOCA）的极限事故为对象,首先基于PSA开展了应急堆芯冷却系统的事故失效分析,而后结合BEPU分析评估了事件树中各事故序列的包壳峰值温度（PCT）分布及条件堆芯损坏概率（CCDP）,最终确定了压水堆在该事故工况中的堆芯损坏频率（CDF）。分析结果表明,压水堆在冷管段双端断裂工况中应急堆芯冷却系统能够保证反应堆的安全,且一列低压安注系统足以排出堆芯余热及保证反应堆安全。      

有关核电厂主给水系统设计的探讨

介绍了目前核电厂主给水系统隔离的几种设计方案，从事故进程和核电厂运行事件两个方面阐明了每种设计方案的优劣，得出了符合核安全原则的设计方案，这一分析对核电厂的设计和改造有一定的借鉴作用。