安全壳内MSLB事故下的质能释放与安全壳行为分析

基于18个月换料的堆芯设计，利用THEMIS程序计算了大亚湾核电站1、2号机组在安全壳内发生主蒸汽管道断裂事故（MSLB）下的质能释放（MEB）量。以此为边界条件，利用PAREO9程序对安全壳的响应做了分析。分析认为，在假想的MSLB事故下，安全壳的完整性有保障。     

ACP600主蒸汽管道破裂事故的应对措施研究

针对ACP600取消高压安注系统和浓硼箱、使用一体化钆为可燃毒物、采用Mode-C运行与控制模式等设计改进导致主蒸汽管道破裂（MSLB）事故安全裕量降低的不利情况,对先进三代核电厂ACP600的MSLB事故进行分析研究。为避免MSLB事故下反应堆重返临界后堆芯功率峰值过高导致偏离泡核沸腾比（DNBR）低于限制值,分别从快速注入硼溶液和减缓堆芯冷却率的角度,评价不同的安注系统配置以及停运故障环路主泵对于缓解MSLB事故的作用。研究最佳的缓解方案,并提出增设“蒸汽管线压力低-3”信号停运故障环路主泵的设计优化建议。      

压水堆核电厂主给水管道水锤计算及分析

核电厂二回路主给水系统是保证蒸汽发生器冷却的重要系统,同时也是水锤频发的管段,研究水锤对主给水系统的规律对于系统稳定运行具有重要意义。文章以主给水系统作为研究对象,通过Flowmaster软件的瞬态计算功能,建立给水泵、控制阀门等边界条件下的数学模型,计算阀门、泵关闭时产生的水锤压力,并且导出压力等参数的瞬时变化解。结论验证了Flowmaster瞬态计算功能计算水锤的可行性,结合工程实例说明,增加给水控制阀、给水泵关闭时间能有效控制水锤,改变给水泵、给水控制阀关闭触发信号间隔能缓解水力冲击,以及管径等因素对水锤的影响,对于实际工程中的设计和系统优化具有一定指导作用。     

用于支持PSA成功准则的ATWS敏感性研究

极限的未能紧急停堆的预期瞬态（ATWS）是核电厂二次侧热移出能力减小引起的升温瞬态。为评价AP1000核电厂在发生ATWS事故后的响应,采用LOFTRAN程序对极限的丧失主给水ATWS进行计算分析。对影响电厂系统响应的一些关键因素,如蒸汽旁排的容量、堆芯补水箱（CMT）特性和硼反应性系数、反应堆冷却剂泵（RCP）可用性、启动给水系统（STS）可用性和蒸汽发生器（SG）传热等作了一系列敏感性分析。分析结果表明：为缓解ATWS事故,应隔离蒸汽旁排,并在触发CMT的同时停运RCP。     

秦山核电二期工程长期质能释放计算

对大破口失水事故(LOCA)下的质能释放计算程序MEDUSE、PERSEE、REFLET,以及主蒸汽管道断裂事故(MSLB)下的质能释放计算程序THEMIS作了介绍,并对程序模型进行简要说明.对秦山核电二期工程的大破口失水事故和主蒸汽管道断裂事故工况下的质能释放进行计算分析.计算结果表明对质能释放而言,主蒸汽管道断裂事故工况最恶劣.     

AP1000核电厂大量放射性释放源项分析

在AP1000核电厂的某些严重事故情景中,安全壳可能发生失效或旁通,导致大量放射性物质释放到环境中,造成严重的放射性污染。针对大量放射性释放频率贡献最大的3种释放类别（安全壳旁通、安全壳早期失效和安全壳隔离失效）,分别选取典型的严重事故序列（蒸汽发生器传热管破裂、自动卸压系统阀门误开启和压力容器破裂）,使用MAAP程序计算分析了释放到环境中的裂变产物源项。该分析结果为量化AP1000核电厂的放射性释放后果和厂外剂量分析提供了必要的输入。     

“华龙一号”安全壳隔离阀的阀腔打压密封性试验方法

安全壳隔离阀作为核电厂第三道安全屏障的重要组成部分,用于实现事故工况下贯穿安全壳的:工艺管线的隔离,其密封性对于防止事故工况下放射性物质向环境的释放至关重要。为保证安全壳的密封性,在建造完成后首次装料前及装料后的正常运行期间,均需对安全壳隔离阀的密封性进行检查。基于"华龙一号"的安全壳密封性试验需求,给出一种安全壳隔离阀的阀腔打压密封性试验方法。该方法以单体阀门为试验对象,通过阀门上的吹扫孔,在安全壳隔离阀的阀腔内建立隔离边界,试验过程相对于常规的安全壳隔离阀密封性试验方法大为简化。对于"华龙一号"装料前的调试及定期试验期间安全壳隔离阀的密封性试验,具有很大的应用价值。     

CPR1000堆型主给水隔离措施改进分析

CPR1000机组主给水流量控制系统(ARE)的调节阀站位于常规岛厂房,由于其所在的常规岛厂房是按非核级抗震等级设计,故在叠加地震事件的工况下,ARE系统给水调节阀和隔离阀有可能被破坏,导致主给水不可控地注入蒸汽发生器,进而可能通过安全壳内蒸汽管道破口进入反应堆厂房,引起安全壳超压风险。文章主要是针对此问题提出改进方案,并从确定论和概率论两方面保证改进方案的可行性,以期能开展对主给水隔离措施的专题研究。     

非能动先进核电厂主给水管道水锤模拟计算

核电厂主给水系统用以保证蒸汽发生器的冷却,主给水管道作为其中主要的压力管道,直接向蒸汽发生器提供所需温度、压力和流量的给水。由于压力管道易发生水锤现象,研究水锤对主给水管道的影响是主给水系统设计的重要内容。本文以非能动先进核电厂主给水系统的设计为例,通过PIPENET软件对主给水管道的水锤现象进行模拟计算,分析主给水隔离阀不同的关闭形式、不同的关闭时间及主给水泵不同的关闭时间对管道内水锤的影响。结果表明,主给水隔离阀的关闭时间越缓慢、主给水泵关闭时间越长,主给水管道内的水锤压力和载荷越小。对于主给水隔离阀的关闭形式,选择行程-时间曲线为先快后慢的类型,产生的水锤压力和载荷最小。     

余热排出系统隔离阀配电方案研究

"华龙一号"工程项目的余热排出系统从安全壳内移到安全壳外,从而在母管位置增加了安全壳隔离阀.由于安全壳外的隔离阀设置在母管上,而安全壳内的隔离阀和与反应堆冷却剂系统的隔离阀都设置在支管上,因此这些阀门如何选择供电列保证安全是一个重要的问题.本文详细分析余热排出系统5个隔离阀的在不同的工况下需要执行的功能.为了满足这些功...     

红沿河核电厂VVP/ARE隔室改进超压分析

本文对拟建于严寒地带的红沿河核电厂CPR1000机组中主蒸汽管道和主给水管道(VVP/ARE)隔室与外界环境之间的封堵进行了设计改造,并对改造后方案的隔室墙体重新进行由隔室内管道破裂引起的超压风险分析论证。采用隔室热工响应分析程序对不同封堵方案进行计算分析,对比分析了不同封堵方案下不同隔室发生主蒸汽管道双端剪切断裂（MSLB）事故后的超压后果,论证了封堵方案的可行性。文中还针对封堵方案进行了敏感性研究,并给出了最佳封堵方案。该封堵方案已在红沿河核电厂实施。     

Features and performance of a coupled three-dimensional thermal-hydraulic/kinetics TRAC-PF1/NEM pressurized water reactor (PWR) analysis code

This paper summarizes the current status of the Pennsylvania State University (PSU) version of the coupled three-dimensional (3-D) thermal-hydraulic/kinetics TRAC-PF1/NEM code for pressurized water reactor (PWR) transient and accident analysis and describes applications to reactivity insertion accident (RIA) simulations as well as recent developments. The TRAC-PF1/NEM methodology utilizes closely coupled 3-D thermal-hydraulics and 3-D core neutronics transient models to simulate the vessel and a 1-D simulation of the primary system. An efficient and flexible cross-section generation procedure was developed and implemented into TRAC-PF1/NEM. These features make the coupled code capable of modeling PWR reactivity transients, including boron dilution transients, in a reasonable amount of computer time. Three-dimensional studies on hot zero power (HZP) rod ejection and main steam line break (MSLB) transients in a PWR, as well as a large break loss-of-coolant-accident (LBLOCA) and boron dilution transients, were accomplished using TRAC-PF1/NEM. The results obtained demonstrate that this code is appropriate for analysis of the space-dependent neutronics and thermal-hydraulic coupled phenomena related to most current safety issues.     

1000MW级压水堆安全壳压力温度计算分析

使用计算机程序PAREO9对157XL 1000MW级压水堆核电厂安全壳的压力温度进行计算分析．论证安全壳的自由容积．并计算分析了安全壳自由容积为53163m^3时157XL 1000MW级压水堆核电厂安全壳的压力和温度.     

The thermal-hydraulics of a simulated PWR facility during steam generator tube rupture transients

The thermal-hydraulics of the semi-scale test facility during steam generator tube rupture transients were investigated in this paper. The test facility simulates the main features of a Westinghouse four-loop pressurized water reactor (PWR) plant.The constructed analytical model simulated both the intact and broken loops, and included the vessel (lower plenum, core, upper plenum, upper dome), the hot legs, pressurizer and the primary and secondary sides of the U-tube steam generators. The two-phase Modular Modeling System code, which was developed by the Electric Power Research Institute, and the EASY5 simulation language were used in carrying out the calculations. A control model was developed to simulate the major facility control systems and to perform the necessary control functions.Calculations were carried out during the first three hundred seconds of the event, where the automatically functioning plant protection system components were assumed to operate. The impact of reactor scram, pressurizer heater activation, main steam isolation valve closure, emergency core cooling system activation, pump trip, main feedwater termination, auxiliary feedwater injection, and atmospheric dump/safety relief valves opening/closing on the system response was calculated.The time histories of the thermal-hydraulic conditions, such as pressure and temperature, are presented for one, five and ten-tube ruptures. Comparisons with experimental data and RELAP-5 (MOD 1.5) calculations are also given.     

HTR-PM二回路图形建模与仿真研究

介绍了在vPower仿真平台上嵌入THERMIX代码来研究紧凑型高温气冷堆仿真机的方法。根据模块式高温气冷堆示范电厂二回路系统的特点和结构,利用vPower仿真平台建立二回路各个系统的组态模型并进行稳态和瞬态仿真结果分析。结果表明,稳态值与设计值的误差均在2%范围内;额定工况下,主调节阀关小和给水流量减少2个典型瞬态响应过程曲线趋势合理,动态响应各项指标及最终稳定值满足要求;循环水泵关闭导致凝汽器循环水中断的事故情况下,因凝汽器真空过低调节主蒸汽阀门迅速关闭,主蒸汽流量减小同时汽轮机跳闸。     

压水堆燃料管理软件Bamboo-C研发及工业确认

基于经典的“两步法”压水堆计算流程,采用目前最先进的核反应堆物理计算方法,研发了先进的压水堆燃料管理软件Bamboo-C。Bamboo-C软件主要由3个功能程序（LOCUST、SPARK、LtoS）组成,LOCUST为二维组件非均匀及等效均匀化计算程序,SPARK为三维堆芯稳态/瞬态分析程序,LOCUST和SPARK程序之间通过组件均匀化参数函数化程序LtoS链接。Bamboo-C软件具备完善的压水堆燃料管理与核设计必备的分析功能,主要包括:启动物理试验、动力学参数计算、控制棒微积分价值、功率运行跟踪等。最后,基于我国自主研发的CNP300、CNP650和CNP1000堆型的运行数据,完成了Bamboo-C软件的工业确认工作。结果表明,采用Bamboo-C软件获得的临界硼浓度、温度系数、控制棒价值以及功率分布等堆芯关键参数的计算值与实测值之间的误差均满足工业限值的要求。      

Non LOCA-三维物理GINKGO/COCO?耦合程序的开发与验证

针对更为精细和准确的堆芯建模与热工水力分析需求,基于自主研发的Non LOCA热工水力分析程序GINKGO和三维物理程序COCO,采用动态链接库（DLL）技术开发了GINKGO/COCO耦合程序;介绍了耦合程序的开发原理和实现方式,并采用经济合作与发展组织（OECD）主蒸汽管道破裂事故（MSLB）国际基准题对其进行了验证。结果表明,GINKGO/COCO耦合程序的计算结果与OECD MSLB国际基准题的结果较为吻合。因此,GINKGO/COCO耦合程序具有良好的计算能力和可靠性。