AP1000冷管段小破口失水事故分析

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1、万方数据第45卷第5期原子能科学技术V01．45，No．52011年5月AtomicEnergyScienceandTechnologyMay201lAPl000冷管段小破口失水事故分析杨江1，田文喜1，苏光辉h2，秋穗正h2(1．西安交通大学动力T程多相流国家重点实验室，陕西西安710049；2．西安交通大学核科学与技术学院，陕西西安710049)摘要：基于压水堆最佳估算程序RELAP5／MOD3．4，对APl000的冷却剂系统和非能动堆芯冷却系统进行建模分析，得到了系统压力、破口流量、燃料包壳温度等关键参数的瞬态变化，计算结果

2、与西屋公司采用NOTRUMP程序计算的结果基本一致。分析表明：APl000的非能动专设安全设施能有效地对一回路进行冷却和降压，防止堆芯过热，验证TAPl000发生冷管段小破口失水事故后的安全性。关键词：APIOOO；RELAP5；小破口失水事故中图分类号：TL33文献标志码：A文章编号：1000—6931(2011)05～0541—07AnalysisofColdLegSmallBreakLOCAforAPl000YANGJian91，TIANWen—xil，SUGuang—huil～。QIUSui—zhen91'2(1．Stat

3、eKeyLaboratoryofMultiphaseFlowPowerEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China；2．SchoolofNuclearScienceandTechnology，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)Abstract：BasedonthePWRbest—estimateprogramRELAP5／MOD3．4，thereactorcoolantsystemandthepassivecorecoo

4、lingsystemofAPIOOOweremodeledandana—lyzed．Somekeytransientparameterswereobtained，includingRCSpressure，breakdischarge，claddingtemperature，etc．TheresultisincloseagreementwiththeresultgeneratedbyNOTRUMPcodefromWestinghouse(USA)．Thecalculationresultsshowthatsafeguardsyste

5、mofAPl000caneffectivelylowerthetemperatureandreducethepressureofthefirstloop，alsocanpreventcoreoverheating．ThesafetyofAPIOOOduringasmall—breakIoss—of-cooIantaccidentisverified．Keywords：APl000；RELAP5；small—breaklOSS—of—coolantaccident自三哩岛事故和切尔诺贝利事故以来，很多新型反应堆在设计上采用非能动安全

6、系统。APl000是美国西屋公司开发的第三代压水堆，采用了非能动安全注入系统、非能动余热排出系统、非能动安全壳冷却系统和非能动安全壳喷淋系统。非能动安全系统大量运用自然循环、重力等自然驱动力来缓解事故，不涉及能动设备，从而增加了安全可靠性。本文模拟系统从发生小破I：l失水事故到开始长期冷却的瞬态过程。根据APl000的安全收稿日期：2010—03—12；修回日期：2010-05—02作者简介：杨江(1985一)，男，重庆人，硕士研究生．核反应堆热工水力专业万方数据542原子能科学技术第45卷设计，发生破口后，非能动堆芯冷却系统(包

7、括非能动余热排出系统和非能动安全注入系统)依据规则启动‘卜31。本文对瞬态过程中涉及的所有系统部件进行建模，按APl000事故缓解措施设置逻辑控制方式，分析事故过程和结果。1模型建立基于RELAP5／MOD3．4程序，针对APl000的系统结构建立其节点模型，模型包含了一回路所有设备、必需的二回路设备和非能动堆芯冷却系统所有设备[4]，节点图嘲示于图1。一回路系统主要由压力容器、冷热管、稳压器、蒸汽发生器、主泵和连接管道组成，非能动安全注入系统包括堆芯补水箱、安注箱、安全壳内置换料水箱，非能动余热排出系统包括余热排出换热器。第1、

8、2、3级图1APl000系统节点图Fig．1NodalizationforAPlOOOsystemAPl000的一回路系统结构与常见的压水堆有所不同，在下降管段连接有两根直接注入管线，所以下降管段用左右两根管(315、375)来模拟[6]，相应的入