法国阿海珐公司对福岛核事故分析(翻译)

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1、法国阿海珐对福岛核事故分析目录1.电站设计2.事故进程3.放射性释放4.乏燃料水池5.信息来源Dr.MatthiasBraun马赛厄斯.布劳恩博士PEPA4-G,AREVA–NPGmbHMatthias.Braun@AREVA.com01April2011福岛核电站事故分析福岛第一核电站◆1号机组：通用电气设计沸水堆核电站(439MW),1971年投入运行◆2-4号机组：通用电气设计沸水堆核电站(760MW),1974年投入运行福岛核电站事故分析1.电站设计厂房结构安全壳混凝土厂房◆钢构架维护层梨形干井◆环形湿井福岛核电站事故分析1.电站设计维护层福岛核电站事故分析1.电站设计吊装安全壳上

2、封头福岛核电站事故分析1.电站设计反应堆维护层(不锈钢结构)乏燃料水池混凝土反应堆厂房(二次安全壳)反应堆堆芯反应堆压力容器安全壳(干井)安全壳(湿井)/浓缩井新蒸汽管线主给水管线福岛核电站事故分析1.电站设计2011.3.1114:46–地震9级◆日本北方电网崩溃◆反应堆主体并未损坏紧急停堆◆铀的裂变释热停止◆热量的产生是由于裂变产物的放射性衰变停堆后~6%1天后~1%5天后~0.5%福岛核电站事故分析2.事故进程安全壳隔离◆非安全相关贯穿件隔离◆设备闸门隔离◆如果安全壳隔离成功，裂变产物在初期的大量释放是不可能发生的应急柴油机启动应急堆芯冷却系统启动电站处于稳定的安全状态福

3、岛核电站事故分析2.事故进程11.3.15:41海啸袭击核电站电站设计抵御海啸的能力是6.5米浪高◆实际浪高>7m◆海水冲击了—应急柴油机和/或—用来冷却发电机的重要厂用水厂房全厂断电除了蓄电池外，失去其他电源◆只剩下一列应急堆芯冷却系统可用福岛核电站事故分析2.事故进程堆芯循环泵可用反应堆产生的蒸汽推动小汽轮机◆蒸汽在湿井中凝结◆小汽轮机驱动堆芯循环泵运行◆湿井中的冷却剂被泵驱动进入反应堆必须保证的:_电池电量_湿井温度低于100度由于没有冷源，堆芯循环泵没办法一直运行下去福岛核电站事故分析2.事故进程堆芯循环泵停运打开蒸汽释放阀余热仍然在压力容器内释放反应堆压力容器内液

4、位下降1号机组11.3.16:36(电池耗尽)2号机组14.3.13:25(泵故障)3号机组13.3.2:44(电池耗尽)压力升高蒸汽释放到湿井福岛核电站事故分析2.事故进程堆芯循环泵停运打开蒸汽释放阀余热仍然在压力容器内释放反应堆压力容器内液位下降1号机组11.3.16:36(电池耗尽)2号机组14.3.13:25(泵故障)3号机组13.3.2:44(电池耗尽)压力升高蒸汽释放到湿井福岛核电站事故分析2.事故进程堆芯循环泵停运打开蒸汽释放阀余热仍然在压力容器内释放反应堆压力容器内液位下降1号机组11.3.16:36(电池耗尽)2号机组14.3.13:25(泵故障)3号机组13.3.2:4

5、4(电池耗尽)压力升高蒸汽释放到湿井福岛核电站事故分析2.事故进程堆芯循环泵停运打开蒸汽释放阀余热仍然在压力容器内释放反应堆压力容器内液位下降1号机组11.3.16:36(电池耗尽)2号机组14.3.13:25(泵故障)3号机组13.3.2:44(电池耗尽)压力升高蒸汽释放到湿井福岛核电站事故分析2.事故进程堆芯循环泵停运打开蒸汽释放阀余热仍然在压力容器内释放反应堆压力容器内液位下降1号机组11.3.16:36(电池耗尽)2号机组14.3.13:25(泵故障)3号机组13.3.2:44(电池耗尽)压力升高蒸汽释放到湿井福岛核电站事故分析2.事故进程由于汽化产生汽泡，使液体膨胀，液位仍高于堆

6、芯裸露的液位50%堆芯裸露包壳温度升高，但是仍低于堆芯发生损坏的温度2/3堆芯裸露包壳温度超过900度包壳发生破损包壳和燃料棒间的裂变产物释放福岛核电站事故分析2.事故进程3/4堆芯裸露包壳温度超过1200度锆水反应发生Zr+2H20→ZrO2+2H2反应放出的热量进一步使堆芯升温产生氢气—1号机组:300~600kg—2/3号机组:300~1000kg氢气通过湿井进入干井福岛核电站事故分析2.事故进程在~1800℃[1、2、3号机组]包壳熔化钢结构熔化在~2500℃[1、2号机组]燃料棒破损堆芯内熔融物分层在~2700℃[1号机组]燃料熔化供水恢复使3台机组事故中止1号机组:12.3.2

7、0:202号机组:14.3.20:333号机组:13.3.9:38福岛核电站事故分析2.事故进程堆芯熔化过程中释放的裂变产物氙、铯、碘…铀/钚仍保留在堆芯内裂变产物以气溶胶形式存在通过阀门进入浓缩井中水的净化作用去除掉了一部分气溶胶氙和留存下来的气溶胶进入干井气溶胶附着在容器壁上，进一步减少了气空间中的气溶胶福岛核电站事故分析2.事故进程安全壳裂变产物和大气间的最后一道安全屏障壁厚3厘米设计压力4-5bar实际压力达到8