方家山核电厂严重事故下安全壳内氢气的产生及缓解

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 方家山核电厂严重事故下安全壳内 氢气的产生及缓解 【摘 要】本文分析方家山核电 厂在严重事故下，安全壳内氢气的产生 来源、浓度分布，以及安全壳内氢气缓 解系统的布置与工作效果，能否满足核 厂安全壳完整性要求，并符合国际和 国内相关法规要求，论证方家山核电厂 安全壳内氢气缓解系统的有效性。 中国论文网 /8/view-12933212.htm 【关键词】方家山；安全壳；氢 气；复合器 中图分类号： TL364.3 文献标 识码： A 文章编号： 2095- 2457（2018）03-0202-002 Generation and Mitigation of -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 Hydrogen in Containment under Severe Accidents in Fangjiashan Nuclear Power Plant DUAN Dong-dong （Nuclear Nuclear Power Operations Management Co.， Ltd.， Haiyan， Zhejiang 314300， China） 【Abstract】This paper analyzes the origin and concentration distribution of hydrogen in containment under the serious accident of Fangjiashan nuclear power plant and the disposition and working effect of hydrogen mitigation system in containment to meet the requirement of containment integrity of nuclear power plant and In line with international and domestic laws and regulations， demonstrating the effectiveness of hydrogen mitigation system in containment of Fangshan nuclear power plant. -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 【Key words】Fang Hill； Containment； Hydrogen； Complex 0 引言 发生严重事故后，大量氢气释放 到安全壳内，存在氢燃或氢爆的危险， 威胁安全壳完整性。国内外都针对严重 事故下的氢气缓解制定了新的核安全法 规和标准，因此，开展严重事故下安全 壳内氢气控制的研究是十分必要的。本 文分析了方家山核电厂在严重事故工况 下，安全壳内氢气的产生来源、浓度分 布，以及安全壳内氢气缓解相关系统的 布置与工作效果，论证方家山核电厂安 全壳内氢气缓解系统的有效性，理论验 证安全壳内氢气缓解措施是否满足后福 岛事故时代核电厂严重事故工况下的要 求。 1 严重事故下氢气的产生与分布 1.1 严重事故工况选择 参考国内外一些电站用于氢气分 析时所选择的事故序列，在采用概率论、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 确定论、参考国内外经验和正确的工程 判断相结合的方法并通过分析比较后， 在秦山核电厂扩建项目（方家山核电 工程）严重事故情况下安全壳内氢气浓 度分布分析计算中所选取的有代表性 的严重事故计算工况为： 工况 1：热段双端断裂大破口失 水事故+应急堆芯冷却系统（ECCS）失 效（不包括非能动的安注箱系统） ； 工况 2：冷段双端断裂大破口失 水事故+应急堆芯冷却系统（ECCS）失 效（不包括非能动的安注箱系统） ； 工况 3：热段小破口（50mm） 失水事故+应急堆芯冷却系统（ECCS） 失效（不包括非能动的安注箱系统）： 工况 4：全厂断电（包括应急和 非应急电源，且未能及时恢复电源） 。 1.2 严重事故下氢气的分布 严重事故下，安全壳内的氢气浓 度及分布受破口位置、破口尺寸以及产 氢速率影响，而产氢速率又受到破口大 小以及事故序列影响。工况 1产氢速 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 率约为 0.0762kg/s，工况 2约为 0.0327kg/s，工况 1 与工况 2 峰值率约 为 1.47kg/s，工况 3速率约为 0.0449kg/s，峰值约为 0.68kg/s；工况 4约为 0.024kg/s，在 PZR 安全阀处峰 值约为 1.56kg/s。 由于烟囱效应，氢气向上运动到 穹顶，在穹顶曲面作用下形成涡流。事 故瞬态时，由于产氢率峰值速率较高， 氢气沿穹顶壁面运动后进入下空间的速 度大，产生很大的涡流，由破口处（或 PZR 安全阀处）垂直向安全壳穹顶存在 较高浓度氢气较宽的分布带，并在相关 蒸汽发生器隔间、主泵隔间、PZR 隔间、 运行层附近存在较高的氢气浓度。 2 严重事故下安全壳内氢气的缓 解 2.1 安全壳内氢气的监测 未安装氢气浓度探测装置和消氢 装置是造成福岛核电厂严重事故的重要 原因之一。方家山核电厂安全壳内氢气 浓度监测系统共设置了 6 个氢气监测点， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 位于安全壳大空间和主要的氢气浓度较 高的局部隔间。 2.2 ETY 对安全壳内氢气的缓解 配备两套可移式氢复合器 （9ETY001RV/002RV） ， 在 LOCA 以后，利用二根 100%流量管线中的一 根和相应的移动式取样和复合设备对大 气进行取样、混合和复合。 2.3 EUH 复合器消氢 每个机组的安全壳消氢系统由 33 台非能动催化氢复合器组成，非能动消 氢能力为 144.32kg/h，12h 累计消氢能 力为 1731.84kg，产氢量最大的严重事 故 12 小时的总产氢量 1610kg。计算是 考虑相当于 100%锆包壳金属-水反应产 生的氢气量，而实际严重事故下产氢量 远低于此，所以经过保守计算得到的 EUH 消氢能力高于事故下的极限产氢 量，可以推断其消氢能力远远超出严重 事故下的产氢量。 3 结论 方家山核电厂氢气缓解设计理念 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 符合国际主流先进设计思路，并且