船用堆全船断电事故源项分析.pdf

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1、第48卷第6期原子能科学技术Vo1．48。NO．62014年6月AtomicEnergyScienceandTechnologyJun．2O14船用堆全船断电事故源项分析王伟，陈力生，张帆，蔡琦(海军工程大学核能科学与工程系，湖北武汉430033)摘要：本文以一体化严重事故分析程序MELCOR为研究工具，建立了某型船用堆的计算模型。计算验证了全船断电事故稳压器波动管的蠕变失效，对波动管破损前后的源项行为进行了分析研究。结果表明：波动管失效直接导致对大气环境和船内人员的放射性危害。波动管破损尺寸的减小，导致失效后事故进程减慢，然而对船内人员的外照射危害略有提高，内照射危

2、害相同。本文研究结果可为进一步的源项剂量分析及船内外应急提供依据。关键词：MELCOR；船用堆；断电；稳压器波动管中图分类号：TL364文献标志码：A文章编号：1000—6931(2014)06—1038—06doi：10．7538／yzk．2014．48．06．1038SourceTermAnalysisonBlackoutAccidentofMarineReactorWANGWei，CHENLi—sheng，ZHANGFan，CAIQi(DepartmentofNuclearEnergyScienceandEngineering，NavalUniversityof

3、Engineering，Wuhan430033，China)Abstract：BasedontheintegrationprogramofMELCORforsevereaccidentanalysis，thecomputationalmodelofatypicalmarinereactorwasestablished．Thecreepfailureofpressurizersurgetubeintheaccidentofblackoutwasverified，andthebehaviorofthesourcetermbeforeandafterthebreakofsu

4、rgetubewasanalyzed．Theresultsshowthatatmosphericenvironmentandcrewwouldsuffertheradioactiveharm．Thesmallerthesurgetubebreak，theslowertheaccidentprocess。However，theexternalradiationofthecrewisslightlyincreasedandtheinternalradiationisunchanged．Theresearchresultscanprovideabasisonfurtherd

5、oseanalysisofthesourcetermandtheemergencyactioninsideandoutsidetheship．Keywords：MELCOR；marinereactor；blackout；pressurizersurgetube目前，国内外关于船用堆严重事故的建模故研究具有重要的意义。本文利用严重事故及分析，公开发表的文章较少。关于船用堆的分析程序MELCOR建立某型船用堆的计算模波动管失效及相应的源项行为分析尚未见文献型，考虑全船断电事故发生后稳压器波动管破报道。因此，针对船用反应堆特点，开展严重事裂的可能性引，建立波动管失效模型，并

6、以失效收稿日期：2013—09—04；修回日期：2014—03—25基金项目：国家自然科学基金资助项目(11075212)作者简介：王伟(1984一)，男，辽宁沈阳人，博士研究生，核能科学与工程专业第6期王伟等：船用堆全船断电事故源项分析1039后5O和100当量直径的波动管破口为例，可能性较大，船用堆在全艇断电情况下稳压器对比分析事故下放射性物质可能的释放途径。波动管蠕变失效的研究尚未见报道。本文结合在密切结合全船断电事故发展进程的基础上，对船用堆结构特点建立稳压器波动管蠕变失效模放射性源项的释放和迁移规律进行分析研究。型，对全船断电事故发生后，稳压器波动管是否会发

7、生蠕变破裂进行可能性分析，同时对失效1研究对象及模型泄漏至堆舱的放射性源项进行计算。1．1船用堆模型以波动管的组成材料及所受到的应力为基MELCOR是由美国桑迪亚国家实验室础，建立稳压器波动管蠕变失效模型。船用堆(sNL)为美国核管会开发的第2代改进型风险稳压器波动管假设采用常用材料316不锈钢，评估工具，该程序可模拟轻水堆严重事故的进采用Larson—Miller理论模型[3]进行计算：程并评估事故源项。一(piri—P。ro)／(ro—Fi)(1)本文的研究对象为典型双环路压水堆，稳P一一13320．01g+54870．0压器所在环路主冷却剂系统