壓水堆核電廠嚴(yán)重事故情況下氫氣源項(xiàng)研究.pdf

1、研究表明，在核電廠嚴(yán)重事故情況下所產(chǎn)生的氫氣爆炸效應(yīng)是早期安全殼失效的主要貢獻(xiàn)之一。在過(guò)去的二十年中，針對(duì)氫氣的源項(xiàng)、安全殼內(nèi)的分布、燃燒行為進(jìn)行了很多的研究。本文以60萬(wàn)千瓦壓水堆核電廠作為研究對(duì)象，以MELCOR程序作為分析工具，分析大、中、小破口及全廠斷電事故所引發(fā)的嚴(yán)重事故情況下氫氣的源項(xiàng)，并進(jìn)一步分析在各種破口事故中的破口尺寸和破口位置、在全廠斷電事故中的主泵軸封破口的尺寸及產(chǎn)生時(shí)間對(duì)氫氣源項(xiàng)的影響情況。 研究指出，大

2、、中、小破口（LOCA）始發(fā)的嚴(yán)重事故序列和全廠斷電始發(fā)的嚴(yán)重事故序列發(fā)生頻率較大。因此，在已有分析報(bào)告的基礎(chǔ)上，選取典型的事故序列，包括大、中、小破口（LOCA）始發(fā)的嚴(yán)重事故序列和全廠斷電始發(fā)的嚴(yán)重事故序列，具有較大的工程應(yīng)用意義。 根據(jù)不同事故序列進(jìn)程，對(duì)氫氣源項(xiàng)的計(jì)算及分析得出以下結(jié)論： （1）LOCA始發(fā)的嚴(yán)重事故序列分析表明，堆內(nèi)的氫氣峰值均維持在0.2-0.3kg/s的區(qū)間之內(nèi)，而產(chǎn)生時(shí)間一般到壓力容器下封

3、頭失效后結(jié)束。對(duì)于堆腔內(nèi)由MCCI反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣源項(xiàng)，產(chǎn)生速率一般維持在0.001-0.005kg/s的區(qū)間之內(nèi)，部分事故序列中所產(chǎn)生的氫氣峰值不超過(guò)0.1kg/s。 （2）對(duì)于全廠斷電始發(fā)的嚴(yán)重事故序列，當(dāng)不考慮主泵軸封破口時(shí)，在程序計(jì)算時(shí)間到達(dá)100000s（27.8h）時(shí)，堆芯內(nèi)的氫氣產(chǎn)量為330kg左右，堆腔中的氫氣產(chǎn)量為800kg左右。壓力容器內(nèi)的氫氣源項(xiàng)產(chǎn)生速率峰值為0.38kg/s，堆腔內(nèi)的氫氣源項(xiàng)產(chǎn)生速率不超過(guò)0