核电厂事故冷却下逆向流的数值模拟

对垂直管道中的逆向流的水动力学进行了数值模拟,发展了多流体数学模型的数值计算方法.通过计算分析得到了最佳的关系式组合,分析了逆向流的水动力特性,评估了本数学模型对逆向流淹没现象的测算的可行性.

干渣机增加事故冷却风可行性分析

干渣机在运行过程中,如果出现事故,在事故状态下需要通过辐射及传热的方式才能向外散热,由此使得现场电气元件受到超高温而出现老化或故障,影响干渣机的正常运行。对此,基于干渣机容易出现的事故采取技术改造方案迫在眉睫。通过增加冷却风、取消除尘风机、增加多管除尘器等方案来改善干渣机的运行情况,进而减少故障发生,并且降低运行成本,提高经济效益。本文主要分析了干渣机增加事故冷却风的可行性,以期降低启动运行成本,从而进一步提升项目开展效益。

压水堆乏燃料水池冷却丧失事故分析

基于开发的SAAT-SFP程序对大亚湾核电站乏燃料水池假想冷却丧失事故进行分析,计算得到不同初始水位下较为全面的严重事故进程,包括乏燃料组件裸露和过热、包壳氧化和氢气产生、裂变产物释放、乏燃料组件坍塌和熔融物-混凝土反应(MCCI)等。同时,讨论了恢复冷却系统作为重要的事故缓解措施对事故进程的缓解作用。

中国ITER HCSB TBM冷却剂丧失事故分析

用通用计算流体力学程序FLUENT计算了中国氦冷固体增殖实验包层模块(TBM)冷却剂丧失事故中的冷却剂排放瞬态过程。并为中国氦冷固体增殖实验包层模块冷却剂丧失事故(LOCA)分析开发了一维喷放和余热排除计算模型。典型LOCA事故的分析结果显示,TBM诱发事故或ITER其它部件诱发TBM事故对整个ITER系统安全造成的总风险不严重。

田湾核电站长周期换料冷却剂流量丧失事故分析

田湾核电站采用长周期燃料循环策略后,堆芯热工物理参数发生变化,最终安全分析报告的结论已不适用,需要对事故工况进行重新分析。本文给出了失流事故分析的主要假设和分析方法,采用瞬态计算程序DINAMIKA-97计算分析了失流事故。分析结果表明,所有失流事故均满足安全准则的要求,核电站的安全是能够保障的。

SCWR-FQT回路的冷却剂流量丧失事故研究

超临界水冷堆燃料验证实验(SCWR-FQT)将对1个小型燃料组件在超临界水环境下进行堆内性能测试。为了对该实验回路进行系统设计和安全分析,应用修改过的ATHLET程序建立实验回路计算模型,对两种造成燃料组件实验段冷却剂流量部分或全部丧失的设计基准事故进行模拟分析,即由于装载实验段的压力管内部的导向管破裂导致流经实验段的冷却剂旁通和主冷却剂泵卡轴事故。计算结果显示:实验段冷却剂旁通事故中,燃料包壳温度在事故初期出现约920℃的峰值;而主泵卡轴事故中,燃料包壳温度未明显升高。计算结果表明,现有的安全系统设计能保证在事故情况下维持燃料组件实验段的有效冷却。

事故喷淋冷却水系统设计及控制

根据国家的环保政策要求,新建发电机组均要求取消脱硫旁路,为实现脱硫系统的安全稳定运行,必须设置有效的事故喷淋冷却水装置。文章对事故喷淋冷却水系统设置的必要性进行分析,并对事故喷淋冷却水系统的设计、设备及控制进行说明。

GASFLOW应用于HTR-PM冷却剂排放事故分析

模块式高温气冷堆(HTR-PM)在冷却剂排放事故下的舱室承压能力是反应堆安全分析的重要对象。通过对FLUENT、GASFLOW和RELAP5的计算结果进行对比分析,发现GASFLOW因其兼顾计算效率与计算结果合理性的特性,最适合反应堆舱室在冷却剂排放事故下的承压计算。

小破口冷却剂丧失始发安全壳失效事故源项行为分析

采用一体化严重事故仿真程序对600MW压水堆核电厂小破口冷却剂丧失(SB-LOCA)始发安全壳隔离失效、安全壳早期失效和晚期失效三类事故的源项行为进行分析。分析结果表明:(1)由于沉积作用或残留在熔融物中,挥发类和非挥发类裂变产物相对于惰性气体类,释入环境份额较小;(2)事故进程中安全壳与环境之间较小的压差和安全壳较晚的失效时间,分别使得在安全壳隔离失效和晚期失效事故中裂变产物较为缓慢地释入环境;(3)安全壳早期失效事故中,在安全壳直接加热(DCH)现象发生后熔融物颗粒与安全壳大气换热过程中,从熔融物释出的挥发性与非挥发性裂变产物在安全壳失效后快速地释入环境。上述结论可为严重事故源项缓解措施研究、厂外后果评价以及应急策略制定提供技术支持。

超临界二氧化碳冷却反应堆空泡反应性研究

由于二氧化碳本身的慢化能力较弱,因此超临界二氧化碳冷却反应堆通常具有较硬的能谱,在冷却剂丧失事故发生时容易出现由正反应性反馈引入的安全问题。本文针对超临界二氧化碳反应堆的能谱特点,提出了描述其中子循环过程的三因子公式,并将冷却剂丧失对反应性的影响拆分为能谱项和泄漏项,作为进一步研究的理论依据。基于蒙特卡罗模拟方法,对美国麻省理工大学提出的超临界二氧化碳冷却反应堆堆设计方案进行了建模计算和验证,分析了径向反射层、添加慢化材料的影响。研究结果表明:超临界二氧化碳反应堆的设计需要注重能谱的软化与合理的堆芯几何设计,通过分区设置慢化材料的方案可以展平通量、软化能谱,同时降低冷却剂丧失事故引入的反应性;以超临界二氧化碳作为反射层材料,可以通过增大冷却剂丧失事故时的泄漏率在保证中子经济性的同时实现较低的空泡反应性;在进行超临界二氧化碳反应堆设计时,需综合考虑空泡反应性随燃耗的变化,并可以通过优化燃料核素组成来降低空泡反应性。

核电厂中小LOCA事故下PSA成功准则研究

为了分析核电厂冷却剂丧失事故(LOCA)的瞬态响应,用于支持核电厂概率安全分析(PSA)成功准则的研究。本文以压水堆核电厂为研究对象,利用系统分析程序建立了电厂模型,研究了堆芯补水箱、安注箱、余热排出热交换器和ADS阀门的失效组合及操作员动作时间、破口尺寸等的敏感性,得出如下结论:在小LOCA事故下,如果3个ADS-4阀门能够开启(自动或安注信号产生后30 min手动开启)且1条IRWST注入管线可用或者1个ADS-4阀门开启(自动开启或安注信号产生后30 min手动开启)且安注信号产生后30 min手动启动一台正常余热排出系统(RNS)泵,则能够维持堆芯冷却;在中等LOCA事故下,至少一个CMT或ACC投入运行,3个ADS-4阀门开启(自动或安注信号产生后20 min手动开启)且1条IRWST注入管线可用或者1个ADS-4阀门开启(自动或安注信号产生后20 min手动开启)且在安注信号产生后20 min内启动一台RNS泵,则能够维持堆芯冷却。

美企合作建设冷却剂丧失事故测试装置

【美国纽斯凯尔电力公司网站2022年7月28日报道】美国纽斯凯尔电力公司(NuScalePower)与国家技术系统公司(NTS)近日签署关于建设模块化小堆设备测试装置的合作协议。根据协议的规定,国家技术系统公司将在阿拉巴马州设计、建设和调试一座冷却剂丧失事故(LOCA)测试装置,用于对纽斯凯尔模块化小堆相关设备进行关键测试。该装置设计运行温度为371℃,压强为9653kPa。建成后,它将成为世界上首座能够在这种高压下进行设备测试的装置。

基于ANSYS二次开发的反应堆冷却剂系统LOCA非线性动力分析

利用ANSYS程序进行反应堆冷却剂丧失事故(LOCA)瞬态下的非线性动力响应分析,实现参数化、模块化的高效建模。在此基础上,对ANSYS程序进行二次开发,形成LOCA瞬态动力响应分析用的专用模块。基于ANSYS程序二次开发的LOCA模块的分析结果与专用LOCA分析软件的计算结果基本一致,局部存在一定差异。根据瞬态动力学分析的经验,反应堆冷却剂系统中存在较多非线性因素,该差异在可以接受的范围内。整个计算过程输入格式灵活、建模方便、可视性好、可自动生成报告,可大大提高实际工程分析的效率。

气体透平氦气模块堆的事故分析

气体透平氦气模块堆(GT MHR)标准题是国际原子能机构(IAEA)关于“高温气冷堆在事故工况下的热传输和余热载出”问题的合作研究计划(CRP)的一部分。本文用THERMIX程序计算了稳态和两类丧失强迫冷却事故瞬态的反应堆温度分布以及空腔冷却系统(RCCS)的载热能力。计算结果表明 ,稳态及事故中燃料和压力容器的最高温度不超过安全限值 ,RCCS能够有效带出堆芯余热 。

AP1000核电厂蒸汽发生器主管道发生小破口事故情况下氢气源项分析

本文采用一体化严重事故分析程序,以AP1000核电厂为研究对象,在以1#SG隔间主管道发生的小破口冷却剂丧失事故情况下,针对不同的破口尺寸及破口位置对氢气源项的影响进行分析。结果表明,氢气的生成量虽然与破口的尺寸有关,但并不呈现明显的变化规律,并且氢气释放的时间段较为集中,其主要来源于燃料包壳外的锆-水反应;而在破口尺寸相同的情况下,当破口位于主管道冷段时,氢气生成速率的峰值最大;同时最大总的氢气累积生成量出现在位于主管道热段的破口处。

压水堆破口失水事故喷放阶段综述

该文综述了压水堆破口事故发生后冷却剂(水)最先经历的喷放阶段相关研究,系统地介绍了破口失水事故的分类以及最危险的破口失水事故,分析了不同尺寸破口事故喷放阶段的物理过程。按照不同的空泡份额将喷放阶段科学划分为不同区域,归纳了各不同阶段最为适用的理论经典模型,指出了各现有喷放理论模型相应的局限性,提出针对性意见,总结破口失水事故喷放阶段研究中亟待解决的关键问题,汇总了临界热流密度和闪蒸等重要物理现象的国内外重要与最新的研究结果。该文对喷放阶段后续的深入理论研究具有借鉴与启发意义,为实际破口事故中确保压水堆的安全提供了理论指导。

中国百万千瓦级核电站严重事故下堆芯损伤评价

应用一体化严重事故分析程序MELCOR1.8.5进行模拟分析,研究了由西屋公司制定、经美国NRC(Nuclear Regulatory Commission)认证的"堆芯损伤评价导则(CDAG)"应用于中国百万千瓦级核电站在严重事故初期评价堆芯损伤状态和程度的有效性。初步分析结果表明,CDAG可较好地评价百万千瓦级核电站无缓解措施的冷却剂丧失事故(LOCA)堆芯损伤状况和损伤程度,对进一步研究和验证CDAG的综合评价能力和适用性、推进现有核电厂建立严重事故管理导则具有重要的参考价值。

IAEA技术文件丛书《事故工况下的燃料建模》摘要

本出版物概述国际原子能机构(IAEA)关于事故工况下的燃料建模的协调研究项目的结果和结论,该项目是在福岛事故后根据原子能机构核安全行动计划发起实施的。该项目的总体目标是分析和更好地了解事故工况下的燃料行为,重点是冷却剂丧失事故。在项目进行过程中,参与者使用了从事故模拟实验获得的混合数据,特别是用于研究设计基准事故和设计扩展工况下的燃料行为的数据。他们对第一次研究协调会议确定的案例矩阵中选出的优先案例进行了计算,并旨在支持他们各自的优先事项。这些优先案例被选定为现有的最佳案例,以帮助确定各个程序中使用的众多模型中哪一个最能反映实际。

IAEA技术文件丛书《事故工况下的燃料建模》摘要

本出版物概述国际原子能机构(IAEA)关于事故工况下的燃料建模的协调研究项目的结果和结论,该项目是在福岛事故后根据原子能机构核安全行动计划发起实施的。该项目的总体目标是分析和更好地了解事故工况下的燃料行为,重点是冷却剂丧失事故。