严重事故下氢气爆燃环境模拟试验

发布时间：2021-07-09 15:18

　　核电厂发生严重事故后,氢气迅速释放,在安全壳空间内快速累积,与安全壳内的空气形成爆燃混合物。当氢气浓度超过某一阈值时,安全壳内可能发生氢气爆燃。氢气爆燃会导致安全壳内温度和压力瞬间升高,从而对安全壳内设备造成威胁。针对严重事故氢气爆燃过程,中国船舶集团有限公司第七一八研究所设计搭建了用于模拟氢气爆燃环境的试验平台,建立了氢气爆燃试验方法,通过试验研究了氢气浓度与氢气爆燃温度之间的关系,找出了氢气爆燃过程中温度在空间和时间上的分布规律,为安全壳内设备可用性验证试验的开展奠定了基础。 

【文章来源】：核安全. 2020,19(06)

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【部分图文】：

2.2 m3试验容器

图1 2.2 m3试验容器定义试验容器高度为H，温度测点高度为h，在轴向上以无量纲因数y表示温度测点的位置，y=h/H,4个测点位置分别为y=0.44、0.60、0.73和0.85，在径向上每层温度测点基本位于半径中点位置。

试验过程中发现，当氢浓度小于4%时，氢气无法点燃；当氢浓度大于5%时，并且水蒸气含量较小时，氢气可被点燃。图3给出了典型的氢气爆燃过程，y=0.85位置热电偶所测温度随时间变化，与文献报道的演化趋势相同。氢气点燃后，由于燃烧释放热量，试验容器内气体温度瞬间升高，约4 s后达到最大值，随后，温度逐渐回落。图4给出了y=0.85位置热电偶所测爆燃过程峰值温度随氢浓度的变化规律，温度随氢浓度增加而增加，当氢气浓度小于8%时，爆燃过程峰值温度与氢气浓度之间基本上为线性变化趋势，当氢浓度大于8%后，爆燃过程峰值温度随氢气浓度增加趋势有所减缓。该结果为氢气爆燃环境设备可用性试验提供相应的数据支持。


本文编号：3273992