压水堆核电厂蒸汽爆炸现象及进程

压水堆核电厂蒸汽爆炸现象及进程
热转印花膜  摘要:本文简要介绍了压水堆核电厂蒸汽爆炸的现象和事故进程,介绍了蒸汽爆炸的四个阶段,以及蒸汽爆炸两种类型——压力容器内蒸汽爆炸和压力容器外蒸汽爆炸。
        关键词:蒸汽爆炸 严重事故 严重事故现象
         
         
1前言
        当核电厂发生丧失冷却剂、丧失给水、全厂断电等发事件后,若未能采取及时、有效的措施,则堆芯可能最终熔化。燃料和冷却剂相互作用(FCI)过程可能会引起蒸汽爆炸。
        当堆芯熔融物跌落到有水的下封头时,可能会发生压力容器内蒸汽爆炸;当压力容器熔穿后,熔融物落入有水的堆坑时,可能会发生压力容器外的蒸汽爆炸。压力容器内和压力容器外蒸汽爆炸都可能导致安全壳失效。在低功率和停堆工况二级PSA分析中,压力容器内和
压力容器外蒸汽爆炸的风险均采用功率工况的结果进行包络。
        2蒸汽爆炸的4个阶段冷粘鞋
        一般来说,蒸汽爆炸过程可以分为4个阶段:
消音降噪>黄大飞        ●预混合阶段:由于熔融物和冷却剂的加速度或速度不同,蒸汽的产生会使熔融物解体或变成更小直径的颗粒,热传递表面积增大,蒸汽产生增多。同时,蒸汽在碎片周围形成一层覆盖膜,导致燃料冷却和蒸汽产生的速度降低,进入准稳态。
        ●触发阶段:“触发”是指可能会引起蒸汽爆炸的来自压力的或流动的扰动。一旦触发开始,预混合阶段形成的准稳态过程会被打破,液态水会进入并与熔融微粒接触,将热量传导出来。这些热量又进一步扰动其它熔融微粒,从而进入传播阶段。
        ●传播阶段:触发阶段产生的扰动进一步传播到周围的混合区域内,造成该区域的能量释放,新的释放能量又会成为新的扰动。这一过程逐渐向外传播并增强,会进一步造成燃料的破碎,并进一步增加蒸汽的生成。强烈的蒸汽生成将产生冲击波。
回油弯
        ●水力膨胀阶段:在该阶段,热能转化为机械能,形成飞射物和流体动能,对周围结构造成冲击载荷。
        3压力容器内蒸汽爆炸
        压力容器内蒸汽爆炸导致安全壳失效的模式是:蒸汽爆炸形成的飞射物撞击压力容器上封头,导致上封头向上飞射并撞击安全壳穹顶,从而导致安全壳失效。这种失效模式就是所谓的“α”失效模式。
        最早进行压力容器内蒸汽爆炸风险评估的报告是WASH-1400,该报告认为其失效概率低于10-2。在1985年NRC发起了SERG-1研讨会,并形成了NUREG-1116报告,认为压力容器内蒸汽爆炸导致安全壳失效的概率范围为10-1~10-5,绝大多数专家认为其概率应该小于10-3。1995年NRC再次发起了SERG-2研讨会,这次会议形成了NUREG-1524报告,该报告认为压力容器内蒸汽爆炸导致安全壳失效的概率为10-3~10-5,这次报告的结果得到了国际上的一致认可。
        4压力容器外蒸汽爆炸
不锈钢钢锭
        由于不同电厂堆腔结构及安全壳内其它的构筑物设计差别较大,因此目前国际上对压力容器外蒸汽爆炸的风险并没有统一的认识。不仅如此,对压力容器外蒸汽爆炸导致安全壳失效的模式,不同的研究也存在不同的认识。
        一种典型的认识认为:压力容器外发生蒸汽爆炸时,爆炸产生的载荷将会撞击堆腔墙体或者压力容器下封头,从而导致压力容器发生位移,进而导致连接压力容器的安全壳贯穿件失效并最终导致安全壳失效。
        另一种认识则认为:压力容器外蒸汽爆炸将会使堆腔墙体受到冲击载荷,从而导致安全壳内的楼板整体发生位移,楼板的整体位移将会撞击安全壳壁面,导致安全壳失效。
        5结论
        压水堆核电厂蒸汽爆炸的过程分为预混合阶段、触发阶段、传播阶段和水力膨胀阶段。压力容器内蒸汽爆炸可能导致飞射物撞击压力容器上封头,导致上封头撞击安全壳穹顶,从而导致安全壳失效;压力容器外蒸汽爆炸产生的载荷将会撞击堆腔墙体或者压力容器下封头,从而导致压力容器发生位移而失效。
         

本文发布于:2024-09-23 20:09:56,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/3/112139.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:蒸汽   爆炸   阶段   导致   产生   认为
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议