核反应堆安全分析4.ppt

102%和5%满功率运行情况下，汽轮机跳闸后导致未破损的SG内低低水位，意味着在操纵员干预前电动辅助给水泵和气动辅助给水泵都启动，导致破损SG更快注水。 紧急停堆后，汽轮机跳闸，主蒸汽管道隔离，大量蒸汽积聚在管道内，导致压力瞬时上升。二次侧的汽水两相物气泡破灭引起SG的水位大幅下降。 正常运行工况下，电厂的废热通过主冷凝器由海水排入周围海域，必要时通过主蒸汽卸压阀排向大气，由蒸汽发生器、辅助给水、冷凝冷却水系统或大气排放构成的反应堆排热方式，习惯上称为二次热阱。 在小破口事故初期应该尽量不停泵，以保持冷却剂有较高的流速，推迟在冷却剂出现闪蒸时造成的汽水分离。但在泵入口空泡份额达到约30%时，会引起泵的振动，使泵难以运行。 如果在事故发生后一直不停泵，其效果有以下两个方面： 使堆芯内两相混合物液位在泵压头的作用下维持比较高的水平，延缓堆芯的裸露； 使冷却剂在泵的作用下流失更多。所以一旦由于冷却剂流失，泵入口再也唧送不出水来时，堆芯的裸露程度会更大。这种效应对于中等尺寸的小破口尤为显著。 对于工作压力为15.5MPa的压水堆电厂，在操纵员处理小破口事故时，一般要求在一回路压力降到大约9.5MPa以下时关闭冷却剂主泵（美国西屋公司的应急操作规程的规定）。 另外：一旦过冷裕量（△Tsat）降至低于10℃，并且如果主泵仍在运行，这些泵必须停运。 冷却剂主泵停泵的影响 小LOCA总持续时间取决于破口的尺寸和位置，范围可从几分钟到几小时。 大（有辅助给水泵） 大（有辅助给水泵） 小 蒸汽发生器作用 大 大 小 高压安注作用 可减少冷却剂损失 可减少冷却剂损失 影响小 主泵停泵影响 不动作 不动作 动作，淹没堆芯 安注箱 单相、不中断 中途中断 中途中断 自然循环 无 时间长 时间短 堆芯裸露 降低之后回升 降低缓慢 降低较快，直到安注箱动作 一回路压力变化 20 20 - 90 90 - 450 破口面积cm2 较 小 中 等 较 大 小 破 口 类 型 破口尺寸对小破口瞬态过程的影响 ? 破口的位置会影响从系统中泄漏出去的冷却剂总量，还会影响注入的应急冷却剂到达反应堆压力容器内的数量。 ? 破口位置是在稳压器顶部引出的各种接管上，特别是卸压阀在打开的位置上被卡住就是一种汽腔小破口事故（如TMI事故），与其它失水事故相比： ?经由稳压器卸出，带走的热量较多； ?所有安注均可进入堆芯； ?破口引导的堆芯水流方向与正常流动及自然循环流动方向一致。 所以专设安全设施工作正常时，后果不严重，堆芯不裸露。 破口位置的影响 3、汽腔小破口失水事故 汽腔小破口失水事故 ? 在这种破口事故的喷放过程中，稳压器波动管内的汽-水阻流现象对事故特征起重要作用。堆芯产生的蒸汽在流过波动管时，会妨碍水从稳压器返回管道，结果稳压器会结出虚假水位，此时稳压器内液位已不再能反映回路中冷却剂储量的多少。 ? 如果操纵员仅仅根据控制室中的稳压器液位指示来判断回路中冷却剂的储量时，会造成误判和误操作。 ? 这种事故中，因稳压器内积存了一部分水，堆芯会过早裸露出来。 汽腔小破口失水事故的真正危险在于操纵员的诊断与操作错误，可能导致失去ECCS。 ?? 三里岛事故后加强了有关培训，并增加了堆芯水位测量系统。 破口位置不同引起的现象也不同 ? 假设压力容器的汽、水处于饱和态，如果顶部的管道突然破裂，会出现什么现象？ ? 管道破裂后系统快速泄压，原来处于饱和态的水变成过热水，因而内部产生汽泡，急剧蒸发，这种现象称作闪蒸。 ? 闪蒸后，液体膨胀，液位上升。 ? 如果液位淹没管口，则管道喷放介质由单相蒸汽变成了汽水两相混合物。 ? 如果破口出现在水空间，则不会出现液位上升的现象。 ? 破口喷放水时系统泄压慢，水中产生的汽泡量少，并不断浮升出水面，所以不会由于汽泡的产生而使液体的体积发生明显变化。 稳压器的汽腔发生小破口（如泄压阀突然故障打开），稳压器液位变化趋势如何？ ? 小破口出现后，稳压器降压，稳压器内原来就处于饱和态的水发生容积沸腾（闪蒸），体积膨胀，水位上升； ? 随后由于不断喷放，稳压器内的水减少，水位下降； ? 当系统压力降低到压力容器上腔室内的水的饱和压力时，上腔室的水开始（闪蒸），体积膨胀，多出来的体积被挤到稳压器中，使稳压器水位上升，直到满水。 1、泡状或滴状流 2、喷放时为均匀流 3、堆芯很快排空和再淹没 4、稳压器影响很小 1、分层流动 2、在高处不凝结物分离 3、因急剧汽化和泄放可能使堆芯裸露