核电厂非能动氢复合器消氢效率试验优化

结合某核电厂非能动氢复合器的结构和消氢工作原理,阐述了非能动氢复合器催化剂盒消氢效率试验的方法、内容和数据,提出调整试验用气混合配比、固化试验装置存放场地等优化措施,以降低工业安全风险,确保设施稳定运行。

非能动氢复合器催化板毒化性能研究

非能动氢复合器(PARs)作为核电厂严重事故后安全壳氢风险控制的主要措施,其核心部件催化板的抗毒化性能尤其重要。将采用化学浸渍法制备的Pd/不锈钢催化板样品分别浸泡在PARs可能经受的多种毒化环境中,检测其催化性能的变化。实验结果表明,将催化板分别在最高浓度80mg/m3的甲醛气体,30mg/m3的碘蒸气,50g/m3的Ba SO4气溶胶中浸泡3h后,其消氢启动时间均小于1min,消氢效率均大于90%,消氢性能未受明显影响。

非能动氢复合器的应力分析和评定

非能动氢复合器是核电站重要的安全屏障,能够避免核电站因氢气积聚而引发的燃烧和爆炸。在福岛核事故之后,国内外核电站更加重视非能动氢复合器的作用。本文主要研究非能动氢复合器在地震和LOCA工况下的应力状态。利用有限元软件ANSYS建立模型,合理考虑LOCA工况下气流载荷对结构的影响,最后按照RCC-M规范进行评定。结果表明,该结构满足RCC-M规范的相关要求。本文可以为非能动氢复合器应力分析与评定提供参考。

非能动氢复合器性能验证试验方法研究

消氢启停阈值和消氢速率是非能动氢复合器的关键性能参数。本文设计了一种直观方便的非能动氢复合器性能验证试验方法:将非能动氢复合器放于密闭容器中,并通入氢气,只要氢复合器启动消氢反应且整条消氢过程曲线在给定值直线A以下,则验证了启动阈值不大于给定值A;只要消氢过程曲线最终的水平段在给定值直线B以下,则验证了停止阈值不大于给定值B;只要氢复合器达到稳定消氢状态,通入容器的氢气质量流量即为消氢速率。本文设计并搭建了试验装置,采用非能动氢复合器样机PARQX-15进行消氢性能验证试验,成功验证了消氢启动阈值<2%(体积浓度,下同),停止阈值<0.5%,消氢速率大于536 g/h,证明了试验方法的实用性和有效性。

非能动式氢气复合器在田湾核电站的应用

基于福岛核电氢爆事故,文章介绍了非能动式氢气复合器在田湾核电站的应用,分析了非能动式复合器的反应原理、在役试验以及再生试验过程,最后对田湾核电历次非能动式氢气复合器的性能试验数据进行了分析。

一个换料周期前后非能动消氢复合器催化片消氢效率对比试验

从设备功能、设备组成、现场布置、在役试验方法和周期等方面介绍秦山第二核电厂3、4号机组使用的非能动消氢复合器。对经过1个换料周期使用前后的4组催化片进行消氢效率对比试验,对比分析调试与生产过程中容易发生的锈蚀、油污等问题对催化片消氢效率的影响。试验结果表明:经过1个换料周期后,由于受油污、灰尘等因素的影响,催化片的消氢成功时间与初始结果相比略有延长;少量锈蚀和油污对催化片的消氢效率未产生显著影响,但锈蚀容易造成催化片穿孔、破损,油污板片试验过程中产生的烟气容易对消氢过程产生干扰。

核电厂非能动氢气复合器消氢特性试验研究

根据非能动氢气复合器(PAR)的工作状态特点和启动阈值、停止阈值、消氢能力、点火阈值等关键特性参数的要求,设计建立能够模拟安全壳内事故环境条件、在非能动条件下开展PAR关键特性参数验证试验的试验装置,制定相应的试验方法,开展启动阈值试验、启动时间试验、消氢能力试验和点火阈值试验等,获得PAR的关键特性参数。试验结果表明:PAR关键特性在不同的试验参数条件下测试结果也不同;在制定PAR消氢特性参数要求时需要限定试验方法和试验参数条件,以便获得统一的、定量的PAR的消氢特性参数。

安全壳消氢系统催化板效率试验影响因素分析

本文通过对某核电站安全壳消氢系统(EUH)非能动氢复合器催化板效率试验的试验方法和催化板本身特性的分析,确认对催化板消氢效率试验结果影响较大的因素,并且针对这些影响因素给出相应的应对措施。大修期间的试验数据表明本文给出的各项应对措施是非常有效的,对其他核电项目具有参考意义。

三门AP1000核电站安全壳氢气控制的设计特点

核电站严重事故下，氢气释放到安全壳内，可能发生氢燃或氢爆，对安全壳的完整性和设备可用性构成威胁。本文评述了氢气的来源和氢气控制措施，阐明了第三代压水堆AP1000采取非能动催化氢复合器结合冗余多样点火器的方式可以安全、有效地降低氢气燃烧和爆炸对安全壳带来的风险，并与国内核电站氢气控制的不同设计进行了比较。

某型核电站氢气复合器低效原因分析

在核电站的检查过程中发现某型非能动氢复合器中部分Pd-Pt/TiO2消氢催化板消氢效率降低,不符合使用规范,遂对此催化板进行失效分析。本研究基于不同批次的两个催化板进行分析,采用SEM,离子研磨及TEM对比了催化板结构特征,运用XPS分析催化板表面成分差异,不同批次催化板孔径分布采用BET法进行分析。研究发现催化板消氢效率下降的主要原因为TiO2负载层失去疏松多孔结构,Pt-Pd催化体在负载层内部及次表面发生团聚。

催化剂载体γAl_(2)O_(3)涂层的制备工艺研究

由于核电站较苛刻的服役环境,对催化剂载体的稳定性提出了较高的要求,有必要深入研究提高其稳定性的技术方法。采用溶胶-凝胶法制备催化剂载体涂层,并研究讨论了不同工艺过程对涂层牢固性及比表面积的影响。研究表明制备的催化剂涂层为面心立方构型γAl_(2)O_(3);不同预处理后金属基体表面的粗糙度明显不同,随着基体表面粗糙度的增大,其涂层抗热冲击能力得到增强,其中以砂纸打磨后经1000℃空气气氛氧化10 h样品的涂层牢固性最强。涂层前后的比表面积分析表明,涂层能增大催化剂载体的比表面积近40倍。