安全壳过滤排放系统内部氢气风险研究

• 作者: 周喆 蔡盟利 丁超
• 来源期刊: 核科学与工程
• 学科: 工学
• 关键词: "华龙一号" 过滤排放系统 氢气风险 夏皮罗图
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 核安全
• 页码范围: 192-198
• 页数: 7页
• 分类号: TL48
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0258-0918.2022.01.028

摘要

安全壳过滤排放系统(CFVS)用于严重事故情况下排出安全壳内大气以防止安全壳超压失效.其排放气体中的水蒸气在经过CFVS的管道和容器时会发生冷凝,导致氢气和氧气浓度上升,有可能引发氢气燃烧或爆炸.为了评估"华龙一号"(HPR1000)核电站CFVS内的氢气风险,建立了反应堆与安全壳模型和详细的CFVS模型,选取典型的严重事故序列对事故后CFVS开启以及混合气体进入CFVS的浓度变化过程进行了计算,并根据夏皮罗图对CFVS内的氢气风险进行判断.计算考虑了堆腔注水冷却系统(CIS)有效和失效情况下不同的安全壳大气组分进入CFVS后的浓度变化,结果显示CFVS开启时前者的氢气大部分被复合,后者的氧气则被复合反应消耗,因此2种情况下都不会发生燃烧或爆炸.计算还分析了在安全壳内布置氢气复合器以及在CFVS中实施氮气覆盖这两种缓解措施的作用,计算表明不考虑缓解措施时,CFVS内的气体组分在夏皮罗图中进入了快燃或燃爆区.研究表明HPR1000在采用了上述的缓解措施情况下,其CFVS系统内部不会发生氢气爆燃风险.