船用核反应堆对抗氢风险技术研究

发布时间：2024-04-07 20:08

　　随着核动力装置在舰船上的广泛应用,船用核反应堆的安全分析己成为必然,并且得到越来越高的关注。舰船的航行环境变化多端,有时需要面临极端困难的情况,这就需要船用核反应堆具备更高的安全性以及抗风险能力。由于舰船的舱室空间狭小,其专设安全设施的可占用空间是有限的,这对安全装置的可靠性以及发生事故时的处置能力提出了更高的要求。考虑到船用核反应堆LOCA事故的多发性,事故工况下堆芯冷却剂的丧失,锆合金包壳与高温水蒸气迅速反应并生成大量氢气,舱室内氢气的积聚和燃烧有可能造成爆炸,其产生的热以及压力载荷严重威胁舱室的完整性以及船舶的安全运行。因此,船用核反应堆的氢气控制就成为不可忽视的问题。本文首先调研了国内外船用核反应堆的基本类型和系统组成,研究了船用核反应堆主要系统的布置方式和特点。通过对比分析各种堆型的优缺点,考虑到船舶复杂多变的航行环境,压水堆作为船用核动力装置,能够满足海上航行的需要。在船用核反应堆舱室内,基于LOCA事故工况,分析了舱室内氢气的产生机理,事故后舱室内氢气的行为以及对船用核反应堆消氢系统的要求。而后借鉴了国际上成熟的小型堆氢气控制方案,对比氢气点火器,氢气复合器和惰化方案的优...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１典型沸水堆的结构及工作原理［１］??

华北电力大学硕士学位论文??从而产生驱动力，图２－１为沸水堆的结构及工作原理。??汽水分离再热器??????醜??水倾千燦鼷汽??给水???ｎ凝汽ｅ??ｆ?＾?Ｖ?ｌ＜？？＞，?｜ｌ￣ｉ??ｆ－ｐ｜￣ｌ?＼?＾??〇ｎｌｉｉ＾〇：?Ｔ??再循环聚Ｗ?土工了工工?１??给水如热器?....

图２－２压力管式重水反应堆基本结构［４］??重水反应堆的优缺点如表２－３所示

重水堆是以重水作慢化剂的反应堆，可直接使用天然铀作为核燃料。其堆芯由??许多压力管束组成，冷却剂流经压力管束从而带走堆芯产生的热量［５２］。重水反应堆??的基本结构如图２－２所示。??Ｘ?ｒＫＴＫ?ｒＳ??蒸Ａ发生器?ｊ??上祕』，??反应堆?＼?ＸＪ??图２－２压力管式重水反应....

图２－３钠冷快堆基本结构ｒａ??快堆的主要优缺点对比如表２－４所示，??

用核动力装置的要求。??（三）钠冷快中子堆??钠冷快堆动力装置通常采用三个回路，其组成形式如图２－３所示，设置中间回??路的目的是将一、二回路隔开，防止泄露时产生的钠与水反应，从而发生爆炸等严??重事故［５３］。??汽发生器??冷池?碑?发电机??控制棒ｆｆｆｆ?ｆ?：：?＾＾１....

图２４高温气冷堆简化系统布置［３］??

华北电力大学硕士学位论文??由于系统复杂，操作和维修难度高，而且系统安全性有待进一步的加强。因此，??液态金属冷却堆动力装置只短暂装备了美国“海狼”号（ＳＳＮ－５７５）核潜艇和前苏??联“阿尔法”级核潜艇后即退出现役，目前世界各国现役的核动力舰船均没有采用??液态金属冷却堆。??....

本文编号：3947904