秦山三期嚴(yán)重事故下安全殼內(nèi)消氫系統(tǒng)的研究.pdf

1、重水反應(yīng)堆的燃料包殼、壓力管及排管均為鋯合金材料,在嚴(yán)重事故條件下,鋯合金與水蒸汽反應(yīng)和熔融堆芯與混凝土反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的氫氣,氫氣釋放到安全殼中與空氣混合成可燃?xì)怏w,一定條件下可能會(huì)發(fā)生爆燃或爆炸,所產(chǎn)生的高溫高壓可能危及安全殼的完整性,因此必須采取氫氣控制措施,避免發(fā)生危及安全殼完整性的爆燃或爆炸。
　　本論文以秦山三期CANDU-6型重水反應(yīng)堆為研究對(duì)象,首先定性分析了秦山三期現(xiàn)有的由點(diǎn)火器組成的氫氣消除系統(tǒng),分析表明現(xiàn)有的氫

2、氣消除系統(tǒng)僅能滿足設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故下的氫氣控制要求,但不能滿足根據(jù)最新法規(guī)要求所制定的嚴(yán)重事故下的氫氣控制目標(biāo)。同時(shí)根據(jù)秦山三期一級(jí)概率安全分析結(jié)果并借鑒國(guó)際嚴(yán)重事故選取經(jīng)驗(yàn),選定三種具有代表性和包絡(luò)性的典型嚴(yán)重事故序列用于此次嚴(yán)重事故分析:喪失全部Ⅳ級(jí)電源事故、熱傳輸支管滯流型破口事故及大破口失水事故。
　　其次,使用集總參數(shù)程序MELCOR對(duì)安全殼進(jìn)行了建模,并對(duì)安全殼內(nèi)無(wú)消氫系統(tǒng)時(shí)的氫氣分布及濃度進(jìn)行了分析,結(jié)果表明三種典型嚴(yán)重

3、事故工況下安全殼均存在爆燃或爆炸的風(fēng)險(xiǎn),根據(jù)分析結(jié)果結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,設(shè)計(jì)了在安全殼內(nèi)布置18臺(tái)非能動(dòng)催化復(fù)合器(Passive Automatic Recombiners,以下簡(jiǎn)稱(chēng)為PARs)的消氫方案,利用MELCOR程序中的PARs模塊對(duì)消氫方案的效果進(jìn)行了模擬分析,結(jié)果表明三種典型事故進(jìn)程中安全殼內(nèi)均勻分布的氫氣濃度都未超過(guò)10vol.％,達(dá)到了嚴(yán)重事故下的氫氣控制要求和消氫系統(tǒng)驗(yàn)收準(zhǔn)則。
　　最后,通過(guò)非能動(dòng)氫復(fù)合器的催