二氧化碳冷卻反應堆始發(fā)事件和驗收準則研究
發(fā)布時間:2021-03-11 06:17
直接循環(huán)二氧化碳冷卻反應堆作為一種新概念反應堆,和直接循環(huán)沸水堆、間接循環(huán)氦氣冷卻堆、壓水堆等相比,其系統(tǒng)配置及安全特性不同,安全設計中所考慮的始發(fā)事件與安全準則與現(xiàn)有反應堆存在差異。始發(fā)事件清單是反應堆設計的重要輸入項,是反應堆系統(tǒng)安全設計的基礎;驗收準則為安全分析結果是否符合安全要求提供判據(jù)。本文采用主邏輯圖分析方法,針對直接循環(huán)二氧化碳冷卻反應堆開展研究,初步提出了反應堆安全設計所需要的始發(fā)事件,并根據(jù)設計對象特點,基于現(xiàn)有的壓水堆、氣冷堆及新堆等工程經(jīng)驗,初步給出了驗收準則。該研究為直接循環(huán)二氧化碳冷卻核動力系統(tǒng)安全設計奠定基礎,也為直接循環(huán)反應堆的安全設計提供參考。
【文章來源】:核技術. 2020,43(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
二氧化碳冷卻直接循環(huán)氣冷堆核動力系統(tǒng)
始發(fā)事件篩選的常見的方法包括工程評價法、主邏輯圖(Master Logic Diagram,MLD)、參考其他反應堆經(jīng)驗等,對于新型反應堆,推薦采用主邏輯圖推導始發(fā)事件,并參考其他堆經(jīng)驗,得到直接循環(huán)二氧化碳冷卻堆的始發(fā)事件初步清單。本文首先采用MLD推導該系統(tǒng)在滿功率運行工況下的內部始發(fā)事件,根據(jù)對目前設計方案的分析評價,以放射性釋放(主要由堆芯熔化導致)作為目標建立始發(fā)事件MLD邏輯圖。此處“堆芯熔化”不僅包括堆芯物理參數(shù)超過相關限值、系統(tǒng)部件功能喪失引起的堆芯損傷,還包括由于設備、管道破口等造成的放射性泄露共分為5類:1)反應性和功率異常;2)堆芯冷卻異常;3)氣輪機故障;4)冷卻器故障;5)破口直接導致的放射性物質泄漏。
在前述章節(jié)中,對二氧化碳冷卻直接循環(huán)氣冷堆核動力系統(tǒng)的事件按照頻率劃分為4類事故,4類事故嚴重程度不同,驗收準則也有所區(qū)別,即頻率高的后果輕,后果大的頻率低。反應堆安全最終的準則是放射性劑量,該準則由國家法規(guī)標準規(guī)定,依據(jù)GB6249-2011[17],圖3給出了發(fā)生一次事故公眾個人受到的有效劑量和事故發(fā)生頻率的限制曲線。對于放射性屏障準則,基于核工業(yè)現(xiàn)有工程經(jīng)驗,參考MIT和KAIST采用的驗收準則(表3),針對二氧化碳冷卻直接循環(huán)氣冷堆核動力系統(tǒng)主要從燃料和包殼的溫度,系統(tǒng)壓力和氣輪機的轉速,以及安全容器的溫度及承受壓力等提出定量的驗收準則,具體描述如下:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ATWS事故應對要求及在研究堆中的應用研究[J]. 張丹,冉旭,吳鵬,喻娜,關仲華,陳宏霞. 核科學與工程. 2018(04)
[2]固態(tài)釷基熔鹽堆概率安全評價始發(fā)事件分析研究[J]. 梅牡丹,邵世威,何兆忠,陳堃. 核技術. 2014(09)
[3]加速器驅動次臨界系統(tǒng)始發(fā)事件的選取研究[J]. 王強龍,楊志義,胡麗琴,王家群,李亞洲,FDS團隊. 核科學與工程. 2013(03)
[4]HTR-10的運行工況監(jiān)督和事故工況追憶[J]. 陳華,孫栓樑,王宇澄,黃鵬,魏利強,丁冬梅,金雯. 核動力工程. 2001(06)
博士論文
[1]小型模塊化固態(tài)燃料熔鹽堆TMSR-SF2的熱工水力設計與安全事故分析[D]. 徐博.中國科學院研究生院(上海應用物理研究所) 2017
本文編號:3076006
【文章來源】:核技術. 2020,43(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
二氧化碳冷卻直接循環(huán)氣冷堆核動力系統(tǒng)
始發(fā)事件篩選的常見的方法包括工程評價法、主邏輯圖(Master Logic Diagram,MLD)、參考其他反應堆經(jīng)驗等,對于新型反應堆,推薦采用主邏輯圖推導始發(fā)事件,并參考其他堆經(jīng)驗,得到直接循環(huán)二氧化碳冷卻堆的始發(fā)事件初步清單。本文首先采用MLD推導該系統(tǒng)在滿功率運行工況下的內部始發(fā)事件,根據(jù)對目前設計方案的分析評價,以放射性釋放(主要由堆芯熔化導致)作為目標建立始發(fā)事件MLD邏輯圖。此處“堆芯熔化”不僅包括堆芯物理參數(shù)超過相關限值、系統(tǒng)部件功能喪失引起的堆芯損傷,還包括由于設備、管道破口等造成的放射性泄露共分為5類:1)反應性和功率異常;2)堆芯冷卻異常;3)氣輪機故障;4)冷卻器故障;5)破口直接導致的放射性物質泄漏。
在前述章節(jié)中,對二氧化碳冷卻直接循環(huán)氣冷堆核動力系統(tǒng)的事件按照頻率劃分為4類事故,4類事故嚴重程度不同,驗收準則也有所區(qū)別,即頻率高的后果輕,后果大的頻率低。反應堆安全最終的準則是放射性劑量,該準則由國家法規(guī)標準規(guī)定,依據(jù)GB6249-2011[17],圖3給出了發(fā)生一次事故公眾個人受到的有效劑量和事故發(fā)生頻率的限制曲線。對于放射性屏障準則,基于核工業(yè)現(xiàn)有工程經(jīng)驗,參考MIT和KAIST采用的驗收準則(表3),針對二氧化碳冷卻直接循環(huán)氣冷堆核動力系統(tǒng)主要從燃料和包殼的溫度,系統(tǒng)壓力和氣輪機的轉速,以及安全容器的溫度及承受壓力等提出定量的驗收準則,具體描述如下:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ATWS事故應對要求及在研究堆中的應用研究[J]. 張丹,冉旭,吳鵬,喻娜,關仲華,陳宏霞. 核科學與工程. 2018(04)
[2]固態(tài)釷基熔鹽堆概率安全評價始發(fā)事件分析研究[J]. 梅牡丹,邵世威,何兆忠,陳堃. 核技術. 2014(09)
[3]加速器驅動次臨界系統(tǒng)始發(fā)事件的選取研究[J]. 王強龍,楊志義,胡麗琴,王家群,李亞洲,FDS團隊. 核科學與工程. 2013(03)
[4]HTR-10的運行工況監(jiān)督和事故工況追憶[J]. 陳華,孫栓樑,王宇澄,黃鵬,魏利強,丁冬梅,金雯. 核動力工程. 2001(06)
博士論文
[1]小型模塊化固態(tài)燃料熔鹽堆TMSR-SF2的熱工水力設計與安全事故分析[D]. 徐博.中國科學院研究生院(上海應用物理研究所) 2017
本文編號:3076006
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