严重事故下正常余热排出系统向堆芯注水策略分析

　第５０卷第３期

原子能科学技术Vol ．５０，No ．３　２０１６年３月Atomic Energy Science and Technology Mar ．２０１６

严重事故下正常余热排出系统

向堆芯注水策略分析

李亚冰１，郭丁情２，曹学武１，倡

（１．上海交通大学机械与动力工程学院，上海　２００２４０；

２．深圳中广核工程设计有限公司，广东深圳　５１８０３１）

摘要：选取导致堆芯熔化频率最高的始发严重事故———直接注入（DVI ）管线断裂事故，以及典型高压熔堆事故———丧失主给水始发事故（LOFW ），利用M AAP ４程序，分析反应堆堆芯热工水力行为，并对正常余热排出系统（RNS ）堆芯注水策略的有效性与负面效应进行评估。分析结果表明，在DVI 管线断裂事故和LOFW 严重事故序列中，利用RNS 进行堆芯注水可有效终止堆芯熔化进程，维持堆芯长期冷却。但堆芯再淹没会产生更多的氢气，存在增加安全壳氢气燃烧风险的可能性。此外通过分析利用严重事故管理导则中辅助计算文件给出的堆芯最小流量实施堆芯注水策略，讨论注水流量对堆芯冷却的影响，结果表明，在实施堆芯注水策略时，建议在系统允许的情况下采用更高的流速进行堆芯冷却。关键词：严重事故管理；正常余热排出系统；堆芯注水

中图分类号：TL ３６４．４ 文献标志码：A 文章编号：１０００‐６９３１（２０１６）０３‐０４４６‐０８

收稿日期：２０１５‐０２‐０５；修回日期：２０１５‐０５‐０６

基金项目：国家自然科学基金资助项目（１１２０５０９９）

作者简介：李亚冰（１９９０—），女，河南平顶山人，博士研究生，核能科学与工程专业

倡通信作者：曹学武，E ‐mail ：caoxuew u ＠sjtu ．edu ．cn doi ：１０．７５３８／y zk ．２０１６．５０．０３．０４４６

Analysis of RCS Injection Strategy by RNS during Severe Accident

LI Ya ‐bing １，GUO Ding ‐q ing ２，CAO Xue ‐w u １，倡（１．School o f Mechanical En g ineering ，Shan g hai Jiao Ton g Universit y ，Shan g hai ２００２４０，China ；

２．Shenz hen China N uclear Power Desi g n Co ．，L td ．，Shenz hen ５１８０３１，China ）

Abstract ：

　In order to evaluate the effectiveness of normal residual heat removal system （RNS ）for RCS injection strategy during severe accidents ，two typical severe accident sequences were selected and analyzed with M AAP ４code ，including direct vessel injec ‐tion （DVI ）line break induced severe accident w hich contributes most to the core damage frequency ，and loss of feed water （LOFW ）induced severe accident w hich is a typical high ‐p ressure core melt accident ．Both mitigation effect and negative impact of the RNS injection strategy were evaluated ．T he results show that RNS injection can effectively terminate core melt progression and keep long ‐term core cooling in two typical severe accident sequences ．However ，more hydrogen generates in core during core reflooding