高位排气系统运行瞬态压力载荷分析

为进一步提高核电厂的安全性,并满足法规对严重事故缓解措施的要求,消除事故过程中大量积聚在反应堆压力容器顶部的不可凝结气体对机组安全造成的重大威胁,我国自主研发的百万千瓦级压水式反应堆在压力容器顶部增设了排放阀门,在事故中通过此路径将大量积聚在反应堆顶部的不可凝结气体排出,这个系统即为高位排气系统。该文通过程序模拟,分析了高位排气系统在运行过程中可能经历的压力载荷。计算结果显示在所分析的工况中,高位排气系统可能经历的过程包括气体到气体、气体到液体的排放,但总体压力载荷冲击幅度不大,不会对系统造成额外风险。

反应堆高位堆顶排气系统水力载荷分析

压水堆核电站反应堆高位堆顶排气系统用于排出严重事故后期压力容器顶盖内聚集的不凝性气体,由于其上下游压差巨大导致排气阀开闭时管系内承受巨大的水力载荷。两相临界流下的水力载荷是本文研究的难点,作者采用瞬变流理论结合RELAP5仿真计算了瞬态水力载荷,评估了其对管系应力的影响。针对排气阀开闭时间、水封对水力载荷的影响进行对比分析,结果表明:1)水封设置方式及排气阀开闭时间是影响水力载荷的关键因素;2)去除水封或者提高水封温度、延长阀门开闭时间将会大大降低水力载荷及应力水平;3)水力载荷峰值直接影响管系最大应力,峰值越大最大应力比越大。本文研究成果对堆顶排气系统的设计及优化有重要参考价值。