壓水堆核電廠嚴重事故情況下氫氣源項研究.pdf

1、研究表明，在核電廠嚴重事故情況下所產(chǎn)生的氫氣爆炸效應是早期安全殼失效的主要貢獻之一。在過去的二十年中，針對氫氣的源項、安全殼內(nèi)的分布、燃燒行為進行了很多的研究。本文以60萬千瓦壓水堆核電廠作為研究對象，以MELCOR程序作為分析工具，分析大、中、小破口及全廠斷電事故所引發(fā)的嚴重事故情況下氫氣的源項，并進一步分析在各種破口事故中的破口尺寸和破口位置、在全廠斷電事故中的主泵軸封破口的尺寸及產(chǎn)生時間對氫氣源項的影響情況。 研究指出，大

2、、中、小破口（LOCA）始發(fā)的嚴重事故序列和全廠斷電始發(fā)的嚴重事故序列發(fā)生頻率較大。因此，在已有分析報告的基礎上，選取典型的事故序列，包括大、中、小破口（LOCA）始發(fā)的嚴重事故序列和全廠斷電始發(fā)的嚴重事故序列，具有較大的工程應用意義。 根據(jù)不同事故序列進程，對氫氣源項的計算及分析得出以下結論： （1）LOCA始發(fā)的嚴重事故序列分析表明，堆內(nèi)的氫氣峰值均維持在0.2-0.3kg/s的區(qū)間之內(nèi)，而產(chǎn)生時間一般到壓力容器下封

3、頭失效后結束。對于堆腔內(nèi)由MCCI反應產(chǎn)生的氫氣源項，產(chǎn)生速率一般維持在0.001-0.005kg/s的區(qū)間之內(nèi)，部分事故序列中所產(chǎn)生的氫氣峰值不超過0.1kg/s。 （2）對于全廠斷電始發(fā)的嚴重事故序列，當不考慮主泵軸封破口時，在程序計算時間到達100000s（27.8h）時，堆芯內(nèi)的氫氣產(chǎn)量為330kg左右，堆腔中的氫氣產(chǎn)量為800kg左右。壓力容器內(nèi)的氫氣源項產(chǎn)生速率峰值為0.38kg/s，堆腔內(nèi)的氫氣源項產(chǎn)生速率不超過0