管壁减薄对严重事故工况下传热管断裂的影响及缓解措施的有效性

严重事故的恶劣条件(反复的冷热交替及一、二回路之间的压差)可能导致蒸汽发生器(SG)传热管发生蠕变断裂。本文基于一级概率安全分析(PSA)的分析结果确定的典型事故序列,计算分析SG传热管壁减薄对严重事故工况下诱发蒸汽发生器传热管断裂(SGTR)的影响,给出严重事故缓解措施,例如一回路降压和给SG补水的有效性计算。

严重事故下蠕变诱发RCS破裂的概率评估

严重事故下一回路管道可能会发生蠕变失效,若出现蠕变诱发的蒸汽发生器传热管破裂(SGTR),则会导致安全壳旁路失效;若出现蠕变诱发热段或波动管的失效,则产生的破口将会使一回路迅速卸压。因此,评估严重事故下蠕变诱发反应堆冷却剂系统(RCS)破裂的可能性是开展严重事故分析、特别是二级概率安全分析(PSA)的重要基础。本工作基于蠕变失效模型,考虑传热管的缺陷,建立了评价蠕变诱发RCS破裂的确定论模型。在此基础上,运用拉丁超立方体抽样方法,考虑重要参数的不确定性,开发了严重事故下蠕变诱发RCS破裂的概率评估程序。随后对典型的事故序列进行了蠕变诱发RCS破裂的概率评估。结果表明,对于高压事故序列,存在一定的蠕变诱发SGTR概率,也存在较高的蠕变诱发热段或波动管失效概率。

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。

“华龙一号”严重事故下蠕变诱发SGTR风险管理

"华龙一号"严重事故下可能发生蠕变诱发SGTR事故,导致一回路放射性物质旁通安全壳,进而造成放射性物质大量释放。因此,在核电厂严重事故管理和二级PSA中,需要开展蠕变诱发SGTR风险研究和管理。基于Larson-Miller蠕变失效模型,结合ROAAM方法,综合考虑了传热管缺陷和过渡段水封对蠕变诱发SGTR的影响,开发了"华龙一号"一回路蠕变失效模型。在此基础上,自主开发了"华龙一号"严重事故下蠕变诱发SGTR概率计算程序PACIS。采用PACIS程序,以"华龙一号"为研究对象,选取了一回路高压且二次侧丧失给水的典型事故序列进行了蠕变诱发SGTR概率分析。为"华龙一号"严重事故管理导则中蠕变诱发SGTR事故预防和缓解策略提供了理论支持。结果表明通过开展"华龙一号"严重事故下蠕变诱发SGTR风险研究,并在严重事故管理和二级PSA中进行了应用,有效提高了"华龙一号"应对严重事故的能力。