废钠销毁技术研究

研究了一种非放射性废钠销毁的方法.首先,将废钠燃烧生成钠的氧化物;再用水雾初步处理钠的燃烧产物;然后,用水喷淋的方法将全部燃烧产物转化成水溶液;最后,用酸中和成中性溶液.建立了相应的废钠销毁设施.实验结果表明:对于批处理量为20～30 kg的废钠销毁,排放到环境中的钠气溶胶浓度符合国际标准,氢爆得到有效控制.     

CEFR一回路冷阱更换过程中的钠钾合金灌装

介绍了中国实验快堆(CEFR)一回路2#冷阱更换过程中的钠钾合金灌装方案,灌装回路的设计、建造及调试,灌装过程安全防护措施和废钠钾合金的处理,并向CEFR备用冷阱内灌装447.4kg钠钾合金,对废钠钾合金进行处理。结果表明,所采用的钠钾合金灌装方法、钠钾合金回路活接头冷冻拆卸技术、钠管道切割除钠技术、废钠钾合金处理方法安全可靠,人员安全防护措施得当。本文方法也可用于指导CEFR一回路1#冷阱的更换。     

水浴除尘器对钠气溶胶除尘效率试验研究

本文介绍了中国实验快堆钠工艺间事故通风系统使用的水浴除尘器的结构、除尘原理,试验流程的设计等。通过试验研究测量了不同风量条件下水浴除尘器的除尘效率,分析了影响水浴除尘器除尘效率的因素。试验结果表明,水浴除尘器在特定条件下,对钠气溶胶除尘效率效果较好。该试验研究结果对快堆核电站除尘设备选择及除尘系统的设计有参考价值。     

喷射钠火的初步分析及实验方法研究

以交换器入口端和蒸发器出口端的管道为例,研究管道中液态钠泄漏所产生喷射钠火的成因和影响后果,研究实际泄漏情况下钠的泄漏流速和形成钠滴的大小,比较模拟水喷射下的水流速和水滴大小,理解液滴在不同流量下和不同大小喷嘴的喷射形式和相互关系,选择合适的钠喷射喷嘴开展钠喷射实验,获得喷射钠火的相关数据,帮助理解钠喷射燃烧现象。     

钠雾化喷射技术研究

钠雾化喷射技术是大量放射性废钠处理的一项关键技术,为探索钠雾化工艺,设计了钠雾化设备,并对钠雾化喷射的动力学性能进行研究。试验在体积为2.4 m³的密封容器内进行。氩气气氛下,采用激光粒度仪测量距喷头150 mm处钠喷射液滴粒径的分布,试验压力分别为0.05、0.1和0.15 MPa。试验结果表明：3种压力下,喷射中位粒径分别为567.2、554.8和544.2 μm,中位粒径随喷射压力的变大而变小;不同压力下,钠喷射液滴均在464.2～735.6 μm区间的粒径分布最多,占总分布的50%以上。通过钠喷射与水喷射的相似性,建立粒径相似性模型,利用已知水喷射液滴粒径空间分布模拟得出钠喷射液滴粒径的空间分布。     

钠气溶胶在线监测仪器的研发集成及性能测试

钠气溶胶是钠冷快堆出现钠泄漏及钠火工况时产生的特征性产物,空气中存在的极早期微量钠气溶胶监测对相关事故监测和事故处置意义重大。为了解决工程应用领域钠气溶胶在线监测手段空白问题,研制了一款基于等离子体激发源的原子发射光谱法在线测量空气中钠元素含量的探测仪器,通过仪器集成设计,完成了从原理实验装置到成套设备的转化,并通过一系列样机模拟性能测试,说明该仪器对空气中微量钠气溶胶具有很好的检测能力,光谱和设备整体具有很好的稳定性,还具备短时高浓度钠气溶胶耐受能力,为实现工程应用提供了可能。     

基于有限元分析法的钠火事故下钢覆面完整性分析

中国实验快堆钠工艺间的钢覆面结构是防止泄漏的钠与混凝土接触的重要屏障,其完整性直接关系到钠火事故下建筑结构的完整性和可靠性。本文以中国实验快堆309管廊间作为研究对象,梳理了可能破坏钢覆面结构完整性的各项因素,基于池式钠火分析软件的输出结果,在建立钢覆面破损二维瞬态模型的基础上,利用ANSYS热-结构耦合功能系统地分析了钢覆面的应力集中区的产生规律。研究表明,在发生超设计基准的钠泄漏钠火事故时,钢覆面上的漏钠燃烧持续30min后,其厚度从3 mm腐蚀至1.53mm,并在两块钢板的焊接部两端出现应力集中区,最大应力超过了材料的屈服强度,材料发生塑性变形,存在断裂的风险。本文的研究结果对后续快堆钢覆面结构的设计和安全评定方面具有一定的参考价值。     

WKN钠热工实验回路的设计和调试

在CEFR研究中,需建造一条钠热工实验回路。该回路的高温段最高运行温度为700℃,低温段运行温度为300℃、钠流量为0.2 m3/h。回路由钠电磁泵、钠流量计、低温加热器、高温加热器、高温冷却器、低温冷却器、缓冲罐、钠蒸气阶、扩散冷阶、钠阀、输钠罐、电气系统、计算机控制和显示系统等组成。该回路设两条实验旁路,可用于有关传热和能量转换方面的实验研究。经调试,各项实验指标均已达到设计要求。     

旋风组钠气溶胶去除系统性能验证

钠气溶胶是钠冷快堆发生钠火时产生的特征性产物,需通过除尘净化系统对钠气溶胶进行去除净化,以减少排放到环境的放射性剂量和钠气溶胶浓度。采用干式气固分离路线,设计了一套旋风组钠气溶胶去除系统,通过开展真实钠火环境下的钠气溶胶去除试验,考察了金属钠燃烧过程中钠气溶胶浓度变化、粒径分布、压降、去除效率等主要参数,最终认为该系统对钠气溶胶具有很高的去除效率。     

钠钾合金制备在线计量技术研究

本工作研究钠钾合金制备中的在线计量技术。首先,通过理论分析提出钠钾合金制备在线计量回路的设计方案,并建立了钠钾合金制备在线计量回路,然后,通过标准砝码法在线测量获得了计量回路的校正公式。通过钠钾合金传输后的离线测量佐证了该校正公式及计量方法的正确性。该技术适合于钠钾合金制备在线计量。