理论教育 不同尺寸情况下小破口事故的特征分析

不同尺寸情况下小破口事故的特征分析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:事故发生后,系统压力瞬间降到饱和压力,随后系统内出现闪蒸、压力降低速度有所减缓。持续的时间一直要到堆芯的衰变热水平降低到等于蒸汽从破口排放时带走的能量。小尺寸的小破口在这种情况下,冷却剂泄漏量较小,高压安注流量即可补偿,因而堆芯不会裸露。表6-6各种尺寸小破口事故特征对比表6-6给出了各种尺寸小破口失水事故的特征对比。可以看出,中等尺寸小破口中堆芯裸露的时间最长,后果最危险。

不同尺寸情况下小破口事故的特征分析

(1)尺寸较大的小破口

图6-23给出了在各种不同尺寸的小破口下一回路系统的降压过程,其中破口面积为50 cm2的情况属于小破口尺寸较大的情况。事故发生后,系统压力瞬间降到饱和压力,随后系统内出现闪蒸、压力降低速度有所减缓。由于一回路有一部分热量要靠蒸汽发生器传出,在一段时间内一回路的冷却剂温度不能降到蒸汽发生器二次侧温度以下(B点)。但由于破口较大,热量大部分从破口排出,对蒸汽发生器排热的依赖性并不强,所以随着衰变热的减少和连续的泄漏,系统压力很快又降下来。直至降到安注水箱的定值压力,大量的水注入堆芯,使压力容器内的水位得以回升,压力下降的趋势也减缓。

图6-23 小破口失水事故中一回路压力变化

由于破口较大,这种冷却剂丧失事故有可能使冷却剂液面降到堆芯顶部以下。但是由于系统降压快,安注水箱投入得早,因而在燃料包壳温度明显上升之前,堆芯就会重新被冷却剂淹没。此外,由于系统降压快,堆芯内冷却剂闪蒸产生的大量气泡会使堆芯液位“膨胀”,这种现象有助于推迟堆芯裸露,或减轻裸露程度。只要保证堆芯被水淹没,堆芯就不会出现DNB现象。

(2)中等尺寸的小破口

对于中等尺寸的小破口,从破口排出的冷却剂不足以带出堆芯同期产生的衰变热功率,因而有较多的热量要通过蒸汽发生器排出。根据一、二次侧传热的要求,一次侧冷却剂的压力要保持在高于二次侧水温度的饱和压力的水平。持续的时间一直要到堆芯的衰变热水平降低到等于蒸汽从破口排放时带走的能量。随后一回路系统压力降低,安注流量加大,压力容器内的水位得以恢复。(www.daowen.com)

对于这种尺寸的破口,高压安注对一回路冷却剂的补充起重要作用,蒸汽发生器对一回路热量的输出也起重要作用。值得注意的是,在这种破口出现时,一回路长时间保持在相当高的压力之下,冷却剂流失严重,堆芯可能露出水面。更为不利的是堆芯补水只靠高压安注,流量较小,不能补偿泄漏流量,因而堆芯可能长时间处于裸露状态之中。

(3)小尺寸的小破口

在这种情况下,冷却剂泄漏量较小,高压安注流量即可补偿,因而堆芯不会裸露。系统压力降低不多。当系统重新被高压安注水充满时,压力会突然升高。

表6-6 各种尺寸小破口事故特征对比

表6-6给出了各种尺寸小破口失水事故的特征对比。可以看出,中等尺寸小破口中堆芯裸露的时间最长,后果最危险。在这种情况下,利用各种方法来尽快降低一回路的压力是非常重要的。因为降低回路压力可以减少冷却剂的排放率,增大高压安注所注入的流量,而更重要的是可以使系统压力降到安注水箱或低压安注系统可投入运行的压力。这些专用安全设施若投入运行可以很快使堆芯恢复淹没。只要保证堆芯淹没,堆芯就不会出现DNB现象。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈