核反應(yīng)堆安全分析復(fù)習(xí)提要-資料下載頁
2025-01-09 00:02本頁面
【正文】 堆芯）水位：一開始，由于位置較高的穩(wěn)壓器尚未排空，壓力容器水位維持不變；當(dāng)壓力降到上腔室冷卻劑溫度所對應(yīng)的飽和壓力，引起上腔室冷卻劑閃蒸后，壓力容器水位開始下降；當(dāng)穩(wěn)壓器排空后，壓力容器水位開始快速下降；當(dāng)壓力平衡使堆下行段內(nèi)的冷卻劑及 ECC水流入堆芯后，堆芯水位開始快速回升，重新淹沒堆芯；到安注箱注入后，堆內(nèi)水位開始整體回升。 ? 4）包殼溫度：事故開始，由于事先停泵及芯塊儲存熱釋放，包殼出現(xiàn)短期升溫。接著由于堆功率下降，包殼溫度開始下降；堆芯裸露后，包殼開始升溫，直到環(huán)路部分水封臨時消除，使得部分液相冷卻劑涌入堆芯，燃料包殼溫度大幅下降；環(huán)路水封消除后，隨著堆芯迅速淹沒，包殼升溫結(jié)束。 如何區(qū)分蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂事故和小破口失水事故 ? 蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂是失水事故的一種特殊情況，從一回路裝量減少的立場來看，其嚴(yán)重性可以用小破口事故來包絡(luò)。與小破口失水事故相比，蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂有如下幾個特征現(xiàn)象：（ 1）事故前后安全殼儀表指示沒有變化；（ 2）破損蒸汽發(fā)生器水位，給水流量異常；（ 3）冷凝器排氣和蒸汽發(fā)生器排污取樣系統(tǒng)輻射水平異常。 ? 此外：（ 1）小破口失水事故僅失去一回路壓力邊界的完整性和安全殼的完整性，放射性物質(zhì)旁通安全殼而直接釋放到環(huán)境；（ 2）小破口失水事故在 30min內(nèi)不要求操縱員干預(yù)，而 SGTR事故則要求操縱員必須盡快干預(yù)。 2操縱員不干預(yù)時蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂事故的趨向工況及其危害性，操縱員干預(yù)時的主要干預(yù)內(nèi)容及其出發(fā)點(diǎn) ? 趨向工況：一回路冷卻劑進(jìn)入破損蒸汽發(fā)生器的流量 =破損蒸汽發(fā)生器向環(huán)境的釋放流量 =安注系統(tǒng)的注入流量 ? 危害性： 1）放射性直接排放到環(huán)境； 2）蒸汽發(fā)生器滿溢可能導(dǎo)致安全閥卡開或二回路完整性喪失，進(jìn)而導(dǎo)致放射性釋放大大增加； 3） RWST水量耗盡后可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故。 ? 干預(yù)內(nèi)容及出發(fā)點(diǎn)： 1）鑒別事故及破損蒸汽發(fā)生器，以利后續(xù)操作； 2）隔離破損蒸汽發(fā)生器，減少放射性釋放；3）實(shí)施 RCS冷卻，使其溫度低于破損蒸汽發(fā)生器壓力對應(yīng)的飽和溫度約 25℃ ，為降壓作準(zhǔn)備； 4）實(shí)施一回路降壓，以中止破口流量； 5）停堆安注，最終終止破口流量；6）后期冷卻，將反應(yīng)堆導(dǎo)向安全停堆工況。 2給水喪失 ATWS的物理過程 ? （ 1）給水喪失階段：給水喪失，二回路傳熱能力降低；二回路系統(tǒng)升溫升壓， SG水位下降；一回路系統(tǒng)升溫升壓，水位上升；堆功率因負(fù)反應(yīng)性反饋稍微降低。 ? （ 2）停堆失效階段：汽輪機(jī)停車， SG釋放閥 /安全閥開啟；穩(wěn)壓器釋放閥； AFW 投入但不足以排熱， SG水位仍然降低； RCS出現(xiàn)較嚴(yán)重的升溫升壓；堆功率進(jìn)一步降低。 ? （ 3） SG蒸干階段（高潮階段）： SG水位很低，熱阱幾乎喪失； RCS急劇升溫升壓，安全閥開啟，穩(wěn)壓器可能滿水；堆功率大幅降低；穩(wěn)壓器閥門起重要排熱作用。 ? （ 4）熱阱建立階段：堆功率已較低，與 AFW排熱能力逐漸匹配， AFW排熱能力逐漸建立， RCS恢復(fù)降溫降壓，趨于低功率運(yùn)行工況。 2 ATWS緩解系統(tǒng)啟動線路（ AMSAC）的功能及其出發(fā)點(diǎn) ?功能：獨(dú)立觸發(fā)兩個功能： ?（ 1）啟動輔助給水系統(tǒng)； ?（ 2）觸發(fā)汽輪機(jī)停車。 ?出發(fā)點(diǎn)： ?（ 1）提供二次側(cè)應(yīng)急熱阱； ?（ 2）加速降低反應(yīng)堆功率； ?（ 3）提高 SG二次側(cè)熱阱的載熱率，使有限的二次水得到充分利用。 2堆芯熔化事故的物理過程及安全殼失效模式 ? 低壓熔堆過程 以冷卻劑喪失為特征，若 ECC失效，冷卻劑喪失將導(dǎo)致堆芯裸露，燃料元件升溫及 ZrH2O反應(yīng)； ZrH2O反應(yīng)又會產(chǎn)生熱量和 H2；堆芯水量在進(jìn)一步減少后，堆芯會自上而下熔化；堆芯熔化到一定程度后，就會塌落掉入下腔室，使下腔室中殘留的水汽化，產(chǎn)生大量的蒸汽，甚至可能引起蒸汽爆炸；熔融的堆芯與下封頭相互作用可能導(dǎo)致下封頭熔穿，進(jìn)而落入安全殼；熔融物與安全殼混凝土相互作用，使混凝土分解，產(chǎn)生大量的一氧化碳、二氧化碳和氫氣等非凝性氣體；氣體從熔融物中沖出形成氣溶膠彌散到安全殼中，進(jìn)而可造成安全殼超壓；此外，熔融物與安全殼地板的相互作用可能導(dǎo)致安全殼底部熔穿；安全殼失效將造成放射性大量釋放。 ? 高壓熔堆過程 以熱阱喪失為先導(dǎo)，主系統(tǒng)在失去熱阱后升溫升壓導(dǎo)致穩(wěn)壓器安全閥 /釋放閥開啟；若二次側(cè)熱阱不能及時恢復(fù)，一回路又失去強(qiáng)迫注水能力，穩(wěn)壓器閥門將持續(xù)開啟，冷卻劑持續(xù)喪失；當(dāng)堆芯冷卻劑不足后，堆芯會在高壓狀態(tài)下裸露升溫，并開始熔化；堆芯熔化到一定程度后，就會塌落掉入下腔室，使下腔室中殘留的水汽化，產(chǎn)生大量的蒸汽，甚至可能引起蒸汽爆炸；熔融的堆芯與下封頭相互作用可能導(dǎo)致下封頭熔穿，進(jìn)而落入安全殼； 在下封頭底部熔穿時，由于系統(tǒng)壓力很高，會發(fā)生熔融物的噴射，導(dǎo)致大量高溫顆粒彌散在安全殼中，形成安全殼直接加熱（ DCH）現(xiàn)象， DCH可能導(dǎo)致安全殼超壓失效；另一方面，落入安全殼地板的熔融物與安全殼混凝土相互作用，使混凝土分解，產(chǎn)生大量的一氧化碳、二氧化碳和氫氣等非凝性氣體及氣溶膠，進(jìn)而可能造成安全殼超壓；此外，熔融物與安全殼地板的相互作用可能導(dǎo)致安全殼底部熔穿；安全殼失效將造成放射性大量釋放。 ?安全殼主要失效模式。 ?α模式：蒸汽爆炸（概率極低） ?β模式：安全殼隔離失效（包括安全殼旁路） ?γ模式：氫氣爆炸 ?ε模式：底部熔穿 ?δ模式：安全殼超壓失效
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