馬秀歌　孫婧

【摘 要】在發(fā)生噴淋系統(tǒng)誤動(dòng)作時(shí)，安全殼的參數(shù)對(duì)結(jié)果影響比較大，本文主要針對(duì)核電廠發(fā)生噴淋誤動(dòng)作時(shí)，安全殼熱結(jié)構(gòu)、安全殼初始大氣溫度和初始噴淋水溫對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】噴淋；誤動(dòng)作；PAREO

0 引言

安全殼屏障是防裂變產(chǎn)物泄漏的第三道屏障，并在“設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故”的溫度和壓力條件下提供良好的密封性能。

安全殼的設(shè)計(jì)要能承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故所引起的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。安全殼不僅要承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故在專(zhuān)設(shè)安全設(shè)施運(yùn)行情況下安全殼內(nèi)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)管道瞬時(shí)雙端斷裂事故或二回路系統(tǒng)管道瞬時(shí)雙端斷裂事故。在RCC-P中提到安全殼還應(yīng)設(shè)計(jì)成能承受相當(dāng)于安全殼噴淋系統(tǒng)誤投入運(yùn)行所造成的內(nèi)部負(fù)壓。所以這個(gè)事件在安全殼設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該被考慮：負(fù)的設(shè)計(jì)壓差選為25kPa。雖然對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)作方式（手動(dòng)和自動(dòng)）作了研究使誤動(dòng)作有一個(gè)很低的概率，可是，當(dāng)安全殼噴淋系統(tǒng)誤動(dòng)作時(shí)，造成的負(fù)壓差不應(yīng)超過(guò)上述設(shè)計(jì)值。

1 計(jì)算程序簡(jiǎn)介

計(jì)算分析采用EDF的PAREO程序進(jìn)行，它可確定在一回路或二回路管道破裂事故下壓水堆安全殼壓力和溫度的變化。PAREO程序?qū)σ缘聡?guó)BATTELLE實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)的一些CVTR實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的OECD標(biāo)準(zhǔn)題進(jìn)行了計(jì)算：就整個(gè)過(guò)程的壓力而論和就瞬態(tài)初期的大氣溫度（峰值包含在內(nèi)）而論，程序的計(jì)算值都大于測(cè)量值。程序的計(jì)算結(jié)果是保守的。

2 計(jì)算條件及假設(shè)

本文計(jì)算核電廠噴淋系統(tǒng)誤動(dòng)作事故，核電廠以國(guó)家核安全局批準(zhǔn)的福清核電廠1，2號(hào)機(jī)組為參考電站的基礎(chǔ)上進(jìn)行了重大改進(jìn)將單層反應(yīng)堆廠房安全殼改為雙層。

計(jì)算中用到的主要參數(shù)如下：

―自由容積：62030m3；

―初始內(nèi)部相對(duì)濕度：100%；

―噴淋流量： 540 kg/s（2條EAS管線運(yùn)行）；

―安全殼初始?jí)毫θ∽畲筮\(yùn)行壓力：0.11 MPa；

―初始內(nèi)部相對(duì)濕度：100%；

―總負(fù)壓差的計(jì)算方法。

本文中計(jì)算總負(fù)壓差采用安全殼內(nèi)初始?jí)毫θ∽畲筮\(yùn)行壓力，通過(guò)程序計(jì)算安全殼噴淋系統(tǒng)誤動(dòng)作情況下的安全殼內(nèi)壓力的最小值，用安全殼內(nèi)初始?jí)毫p去計(jì)算的壓力最小值，計(jì)算出壓降，再加上安全殼內(nèi)初始負(fù)壓差（最小運(yùn)行壓力和外界壓力差）和最大測(cè)量誤差，兩者之和即為安全殼噴淋系統(tǒng)誤動(dòng)作情況下的總負(fù)壓差。

3 計(jì)算結(jié)果及敏感性分析

計(jì)算工況

3.1 吸熱結(jié)構(gòu)的敏感性分析

―考慮吸熱結(jié)構(gòu)；

―不考慮吸熱結(jié)構(gòu)。

計(jì)算考慮安全殼內(nèi)初始45 ℃，噴淋水溫取7 ℃，計(jì)算結(jié)果如圖1：

圖1 吸熱結(jié)構(gòu)敏感性分析

在有熱結(jié)構(gòu)時(shí)，安全殼的負(fù)壓在774秒時(shí)達(dá)到最大0.92116E+05Pa，總負(fù)壓差為22 kPa；沒(méi)有熱結(jié)構(gòu)時(shí)，安全殼的負(fù)壓在386秒時(shí)達(dá)到最大0.87190E+05Pa，總負(fù)壓差為26 kPa。

3.2 安全殼內(nèi)的初始溫度的敏感性分析

―安全殼內(nèi)初始溫度： 40 ℃；

―安全殼內(nèi)初始溫度： 45 ℃。

計(jì)算考慮安全殼內(nèi)吸熱結(jié)構(gòu)，噴淋水溫取7 ℃，計(jì)算結(jié)果如圖2：

圖2 初始溫度敏感性分析

初始安全殼大氣溫度為40℃時(shí)，安全殼的負(fù)壓在672秒時(shí)達(dá)到最大0.95288E+05Pa，總負(fù)壓差為17 kPa；初始安全殼大氣溫度為45℃時(shí)，安全殼的負(fù)壓在774秒時(shí)達(dá)到最大0.92116E+05Pa，總負(fù)壓差為22 kPa。

3.3 噴淋初始水溫敏感性分析

―噴淋水溫： 0 ℃；

―噴淋水溫： 7 ℃。

計(jì)算考慮安全殼內(nèi)吸熱結(jié)構(gòu)，安全殼內(nèi)初始40 ℃，計(jì)算結(jié)果如圖3：

圖3 初始噴淋水溫敏感性分析

初始噴淋水溫度為0℃時(shí)，安全殼的負(fù)壓在820秒時(shí)達(dá)到最大0.89690E+05Pa，總負(fù)壓差為24 kPa；初始噴淋水溫度為7℃時(shí)，安全殼的負(fù)壓在774秒時(shí)達(dá)到最大0.92116E+05Pa，總負(fù)壓差為22 kPa。

4 結(jié)論

通過(guò)計(jì)算可以看出安全殼熱結(jié)構(gòu)、安全殼初始大氣溫度和初始噴淋水溫對(duì)安全殼的負(fù)壓計(jì)算影響很大，沒(méi)有熱結(jié)構(gòu)，增加初始安全殼溫度或者減低噴淋水溫都有可能使得安全殼的總負(fù)壓超過(guò)設(shè)計(jì)值。

【參考文獻(xiàn)】

[1]PAREO程序使用說(shuō)明[S].

[2]嶺澳核電廠安全分析報(bào)告[R].

[責(zé)任編輯：楊玉潔]