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秦山二期扩建工程严重事故下安全壳内消氢措施的研究

尹峰  
【摘要】: 世界核工业界已经达成进行严重事故的研究以及实施严重事故管理的共识,国外主要核电国家已经或正在实施严重事故管理;国家核安全局对我国的核电站严重事故管理提出新的要求,国内核电站开始提出严重事故管理计划。 各种风险研究显示,在严重事故下,氢气燃烧是造成核电厂安全壳失效的主要原因之一。当安全壳内的氢气浓度达到一定比例时,在外界条件(例如温度、压力、氧气浓度等)适合的情况下,可能会发生氢气迅速燃烧或爆燃,从而造成与安全有关的设备和系统的局部损坏,甚至损坏安全壳的结构,造成大量的放射性物质进入环境。 本文通过MELCOR程序对秦山二期扩建工程的大破口和小破口叠加应急堆芯冷却系统能动部件失效以及全厂断电的严重事故序列进行安全壳内氢气的产生、分布、扩散和积聚的计算。分析表明,不同严重事故序列氢气的产生量和氢气的分布是不同的,大破口严重事故氢气产生的速率较大,而小破口严重事故产生的氢气总量较多。大破口严重事故时氢气主要积聚在破口区,而全厂断电严重事故下,氢气主要通过卸压箱排放到安全壳的其他空间。 在严重事故情况下,通过在安全壳内合理布置非能动氢复合器,能有效减少安全壳内氢气的浓度,防止了氢气在安全壳内产生速燃和燃爆现象。满足氢气浓度小于10%的相关验收准则要求。 通过本课题的研究,对非能动复合器在秦山二期扩建工程中的应用进行了有效的验证,为秦山二期扩建工程制定严重事故管理计划、制定严重事故管理导则、建立应急规程与严重事故管理导则的接口程序等,提供基础的技术支持。


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