CANDU6型重水堆消氢系统有效性研究

CANDU6型重水堆核电厂严重事故中,燃料包壳、压力管及排管的锆氧化将会产生大量的氢气,氢气浓度达到一定数值时,可能在安全壳内发生氢气的燃烧、爆燃或爆炸,形成较大的压力载荷,从而对安全壳的完整性造成威胁。本文采用MAAP-CANDU(5.00A版)程序建立CANDU6型重水堆一体化严重事故分析模型,包括堆芯、一回路系统、二回路系统、安全壳、严重事故预防与缓解系统,分析研究了全厂断电(SBO)、出口集管大破口(LLOCA)等典型严重事故工况下重水堆核电厂安全壳内消氢系统的有效性。分析结果表明:在非能动氢气复合器有效的情况下,氢气复合器可有效消除氢气,安全壳各个房间内的氢气浓度均不超过4%,安全壳隔间发生爆燃或爆炸的可能性极低,CANDU6型重水堆非能动氢气复合器的数量和布置方案是合理的。

CAP1000严重事故下安全壳超压缓解策略研究

鉴于福岛核事故的教训,国家核安全局在CAP1000核电厂安全评审中十分重视严重事故缓解措施,安全壳长期超压失效问题更是其中的一个重要关注点。本文研究了可能引起安全壳超压失效的原因以及对应的安全壳超压缓解措施,并通过安全壳超压事故序列的计算模拟,分析相关缓解措施投入的时机及其效果。经过梳理和分析,认为:针对安全壳长期超压失效的缓解措施是合理和有效的,这些措施使CAP1000已实际消除了安全壳长期超压失效的可能性。

GOTHIC局部氢气风险三维分析研究

目前的氢气风险分析中,主要采用一体化严重事故分析程序进行分析计算。日本福岛事故后,对氢气风险分析提出了更高的要求。为了实现对集总参数程序的有益补充,本文开展了GOTHIC程序氢气风险三维分析的研究。利用GOTHIC建立了局部氢气风险三维分析模型,在模型验证的基础之上,对典型严重事故序列下的氢气风险进行三维分析研究。研究表明:安全壳上部空间气流混合较好,氢气分层并不是非常明显;对于核电厂压力容器直接注射(DVI)管道破口所在的非能动堆芯冷却系统隔间B(PXS-B),由于破口以下部分区域被水淹没,破口以上区域的氢气浓度较高,但氢气风险较小。