[發明專利]用于核電站嚴重事故下安全殼消氫的設計方法

無效

• 申請號: 201110273021.7
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102306509A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 李麗娟;劉建平;李軍;李嫦月;王曉江;于鳳云;劉江;劉虎;張巍
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21D3/06
• 分類號: G21D3/06;G21C9/06
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

1.一種用于核電站嚴重事故下安全殼消氫的設計方法，包括如下步驟：

(1)選取典型的嚴重事故序列：一回路管道大破口、一回路管道小破口、全廠斷電；

(2)根據選取的嚴重事故序列，采用MELCOR程序建模，計算產氫量、氫氣濃度分布，計算考慮下列工況：

工況1：熱段雙端斷裂大破口失水事故+應急堆芯冷卻系統喪失；

工況2：冷段雙端斷裂大破口失水事故+應急堆芯冷卻系統喪失；

工況3：熱段小破口失水事故+應急堆芯冷卻系統喪失；

工況4：全廠斷電；

(3)根據產氫量、氫氣濃度分布，選取典型位置進行非能動氫復合器的初步布點，進行設備選型，確定設備數量；

(4)對氫復合器進行熱影響分析，確定氫復合器的具體布置原則和要求；

(5)根據安全殼各房間的具體布置條件對步驟(3)中的初步布點方案進行確認或適當調整；

(6)對步驟(5)的非能動氫復合器的初步布點方案進行消氫效果分析計算，如果不滿足消氫準則要求，返回步驟(3)，對初步布點方案進行修正；如果滿足消氫準則要求，則進入步驟(7)；

(7)確定安全殼內非能動氫復合器的最終布點方案。

2.如權利要求1所述的用于核電站嚴重事故下安全殼消氫的設計方法，其特征在于：步驟(3)中，對非能動氫復合器進行初步布點時，氫氣濃度高的隔間以及安全殼的上部空間需要適當多布置氫復合器，但對于嚴重事故后氫氣濃度較高的堆坑不布置氫復合器。

3.如權利要求1或2所述的用于核電站嚴重事故下安全殼消氫的設計方法，其特征在于：步驟(3)中，在對非能動氫復合器進行設備選型時，所確定的非能動氫復合器的分級如下：

安全等級：NC；

規范等級：NA；

抗震等級：1I；

質保等級：Q3。

4.如權利要求1所述的用于核電站嚴重事故下安全殼消氫的設計方法，其特征在于：步驟(4)中，所述的氫復合器的具體布置原則和要求包括：

a)保證非能動氫復合器的消氫效果：

促進氫氣的整體和局部流動和分布，不布置在角落里；

避免噴淋液進入氫復合器殼體的開口部分；

不在安全殼地坑布置，以免水淹；

離墻至少200mm，離地面至少500mm，以保證氫復合器良好的介質流通條件；

b)保證維修和定期試驗：

保證人員攜帶工具能夠到達非能動氫復合器；

與高放射性設備保持足夠距離，減少操作人員的輻照劑量；

c)保證不影響其它安全設備和活動：

保證人員通道；

保證氫復合器附近其他設備的維修；

與安全相關設備保持足夠距離，以保證不影響安全相關設備的運行和安全；

離開安全殼內壁至少1m距離。

5.如權利要求1所述的用于核電站嚴重事故下安全殼消氫的設計方法，其特征在于：步驟(6)中，所述的消氫準則要求為：嚴重事故后相當于100％鋯-水反應產生的氫氣在安全殼內均勻分布的體積濃度不超過10％。

6.如權利要求1所述的用于核電站嚴重事故下安全殼消氫的設計方法，其特征在于：步驟(7)中，安全殼內非能動氫復合器的最終布點方案為：對于百萬千瓦級壓水堆核電站，在安全殼內不同位置設置33臺非能動氫復合器，具體為：穩壓器泄壓箱間2臺，穩壓器波動管間1臺，穩壓器隔間2臺，壓力容器頂蓋間1臺，蒸汽發生器間13臺，電梯間1臺，主泵間2臺，反應堆廠房大廳+20.00m鋼平臺7臺，安全殼內環型鋼平臺4臺；

對于六十萬千瓦級壓水堆核電站，在安全殼內不同位置設置22或21臺非能動氫復合器，具體為：穩壓器泄壓箱間3臺，穩壓器波動管間1臺，穩壓器隔間1臺，主冷卻劑泵間2臺或1臺，蒸汽發生器間6臺，安全殼環形區4臺，安注箱間1臺，安全殼內環型鋼平臺4臺。

7.如權利要求6所述的用于核電站嚴重事故下安全殼消氫的設計方法，其特征在于：步驟(7)中所述的非能動氫復合器的最終布點方案中，安全殼穹頂區域的4臺非能動氫復合器布置在+37.40m環形平臺上。

8.如權利要求7所述的用于核電站嚴重事故下安全殼消氫的設計方法，其特征在于：步驟(7)中所述的非能動氫復合器的最終布點方案中，安全殼穹頂+37.40m環形平臺上的4臺氫復合器的氣體出口朝向安全殼內大空間。