[發(fā)明專利]一種用于模擬U型換熱管斷裂事故的裝置及使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111145815.5
• 申請(qǐng)日: 2021-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN113849934A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹瓊;趙澤武;陸道綱;王雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G06F30/28;G06F111/10;G06F113/14;G06F119/08
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 叢洪杰

本發(fā)明公開了一種用于模擬U型換熱管斷裂事故的裝置及使用方法，屬于核反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明裝置包括蒸汽發(fā)生器、和旁通管道。旁通管道上設(shè)置有壓力和流量控制模塊，用于調(diào)控旁通管道形成工作壓降后，再形成不同流量，以模擬U型換熱管的不同破裂程度，并監(jiān)測(cè)記錄二次側(cè)不同位置放射性及溫度等參數(shù)變化。本發(fā)明有助于發(fā)現(xiàn)U型換熱管泄漏后蒸汽發(fā)生器關(guān)鍵參數(shù)的變化規(guī)律，以便通過核電廠運(yùn)行過程中蒸汽發(fā)生器換熱管的實(shí)時(shí)工作狀況的監(jiān)測(cè)，提前給出預(yù)防警示，以采取措施防止連帶事故的發(fā)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬核反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于模擬U型換熱管斷裂事故的裝置及使用方法。

背景技術(shù)

蒸汽發(fā)生器是連接反應(yīng)堆和汽輪機(jī)的樞紐，其作為核電廠一、二次側(cè)的承壓邊界，其動(dòng)態(tài)特性，影響著整個(gè)反應(yīng)堆裝置的安全運(yùn)行，尤其涉及蒸汽發(fā)生器換熱管破裂(SGTR)，需要給與更多的研究，包括單根或多根換熱管破裂的研究。

目前對(duì)換熱管破裂事故研究的較多，主要集中在分析換熱管破裂事故的原因、事故處理及其造成的危害。在核電廠運(yùn)行過程中，因水質(zhì)控制不力而導(dǎo)致蒸汽發(fā)生器的淤污集積而腐蝕管壁，或管壁在長(zhǎng)期運(yùn)行中受到機(jī)械損壞而產(chǎn)生的疲勞破裂、沖刷蝕或磨損等，會(huì)使蒸汽發(fā)生器(SG)管壁減薄。當(dāng)管壁減薄到一定程度，就可能因蒸汽發(fā)生器(SG)管壁突然泄漏、破裂，而發(fā)生蒸汽發(fā)生器換熱管破裂(SGTR)。事故發(fā)生后，首先需要判斷破損的蒸汽發(fā)生器的所在，然后加以隔離。

發(fā)生蒸汽發(fā)生器換熱管破裂(SGTR)事故時(shí)，一次側(cè)的冷卻劑通過蒸汽發(fā)生器(SG)流入二次側(cè)，造成一次側(cè)冷卻劑喪失，從而可能導(dǎo)致堆芯冷卻不足，造成堆芯融化，引起放射性釋放。因此，有必要研究換熱管泄漏后蒸汽發(fā)生器關(guān)鍵參數(shù)的變化規(guī)律，以便在核電廠運(yùn)行過程中對(duì)蒸汽發(fā)生器換熱管的實(shí)時(shí)工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，必要時(shí)及時(shí)采取有效措施防止連帶事故的發(fā)生。這種研究意義非常重大。

其中，對(duì)換熱管斷裂事故進(jìn)行模擬是非常有效的技術(shù)手段。

目前本領(lǐng)域的研究集中在研制新型的蒸汽發(fā)生器換熱管及其零部件。還沒有一種非常簡(jiǎn)便、實(shí)用的專門技術(shù)手段用于研究換熱管破裂事故。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上分析，本發(fā)明旨在提供一種模擬U型換熱管斷裂事故的裝置及使用方法，用以解決無法簡(jiǎn)單、快捷、準(zhǔn)確地研究換熱管泄漏后蒸汽發(fā)生器關(guān)鍵參數(shù)的變化規(guī)律的問題。

本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種用于模擬U型換熱管破裂事故的裝置，包括蒸汽發(fā)生器、與蒸汽發(fā)生器外部連通的旁通管道；所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)設(shè)置有U型換熱管；所述U型換熱管內(nèi)側(cè)腔體為換熱管一次側(cè)和外側(cè)腔體為換熱管二次側(cè)；所述U型換熱管外壁設(shè)置有監(jiān)測(cè)模塊；所述旁通管道上設(shè)置有流量控制模塊和壓力控制模塊，所述旁通管道連通所述蒸汽發(fā)生器的換熱管一次側(cè)和換熱管二次側(cè)。

所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)設(shè)置有上殼體與下封頭，中間設(shè)置有管板；所述U型換熱管貫通連接于管板上側(cè)；將所述蒸汽發(fā)生器的內(nèi)腔分割成所述換熱管一次側(cè)和換熱管二次側(cè)；

所述下封頭內(nèi)設(shè)置有縱向的隔板，分隔出下封頭的第一腔和第二腔；所述有U型換熱管兩端分別連通所述下封頭的第一腔和第二腔；所述第一腔外壁上設(shè)置有換熱管一次側(cè)進(jìn)口；所述第二腔外壁上設(shè)置有換熱管一次側(cè)出口。

所述上殼體側(cè)壁上設(shè)置有換熱管二次側(cè)進(jìn)口，頂端設(shè)置有換熱管二次側(cè)出口。

環(huán)繞所述上殼體內(nèi)壁，套接有換熱管束套筒；所述換熱管束套筒下端懸空位于管板上部；所述換熱管束套筒上端抵近換熱管二次側(cè)出口。

所述監(jiān)測(cè)模塊包括設(shè)置于所述U型換熱管外壁的溫度檢測(cè)模塊和放射性檢測(cè)模塊。

所述放射性檢測(cè)模塊包括數(shù)個(gè)散點(diǎn)設(shè)置的放射性取樣裝置和/或N10I(Tl)閃爍探測(cè)器，所述溫度檢測(cè)模塊為數(shù)個(gè)散點(diǎn)設(shè)置的熱電偶。