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核电厂安全壳地坑过滤器化学效应试验研究

核动力工程 2019年第5期40卷 124-129页

作者：刘蔚伟夏小娇马韦刚姜峨傅晟伟赵永福何艳春中国核动力研究设计院反应堆工程研究所

核电厂失水事故工况下,化学效应可能引起地坑过滤器过度堵塞,影响应急堆芯冷却系统或安全壳喷淋系统的再循环功能,导致堆芯、安全壳丧失冷却,威胁核电厂的安全。本文以秦山核电厂二期扩建工程为研究对象,开展失水事故工况下潜在化学产... 详细信息

核电厂失水事故工况下,化学效应可能引起地坑过滤器过度堵塞,影响应急堆芯冷却系统或安全壳喷淋系统的再循环功能,导致堆芯、安全壳丧失冷却,威胁核电厂的安全。本文以秦山核电厂二期扩建工程为研究对象,开展失水事故工况下潜在化学产物对地坑过滤器压头损失的影响研究。结果表明,秦山核电厂二期扩建工程安全壳内含Al材料和保温材料在地坑环境中会析出Al、Si,Al、Si元素在地坑介质降温过程中形成了化学沉淀物,化学沉淀物会在地坑过滤器碎片床上沉积,堵塞碎片床流道,缩小碎片床孔隙率,导致地坑过滤器压头损失增加。因此,秦山核电厂二期扩建工程失水事故后存在化学效应,在地坑过滤器性能评估、下游效应分析中应予以考虑。

关键词：化学效应地坑过滤器压头损失失水事故核电厂

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核电厂地坑过滤器附加质量试验研究

核动力工程 2012年第1期33卷 14-18页

作者：刘夏杰王德忠张臣刚向文元顾卫国中科华核电技术研究院广东深圳518124 上海交通大学机械与动力学院上海200240

采用测量转动惯量的方法对核电厂安全壳地坑过滤器水下附加质量进行测量,分别测量了圆柱、圆筒、双层圆筒、圆筒形地坑过滤器4种结构。将圆柱的附加质量测量值与在理想流体中的理论值进行对比,验证了该方法可以比较准确地测量附加质量... 详细信息

采用测量转动惯量的方法对核电厂安全壳地坑过滤器水下附加质量进行测量,分别测量了圆柱、圆筒、双层圆筒、圆筒形地坑过滤器4种结构。将圆柱的附加质量测量值与在理想流体中的理论值进行对比,验证了该方法可以比较准确地测量附加质量。结果分析表明,附加质量不随激振频率变化,圆筒结构附加质量为圆柱结构的1.9倍,双层圆筒附加质量与单层圆筒差异不大;地坑过滤器由于表面开孔附加质量较圆筒结构降低70%;地坑过滤器附加质量与本身质量的值为同一数量级,地坑过滤器设计时不能忽略附加质量。

关键词：地坑过滤器附加质量转动惯量

秦山核电二期扩建工程安全壳地坑过滤器设计改进及遗留问题分析

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核动力工程 2013年第6期34卷 128-131页

作者：张卫龚钊朱京梅朱明华曲昌明中国核电工程有限公司北京100840

鉴于早期传统设计安全壳地坑存在过滤面积小、过滤能力不足的缺陷,我国核安全局提出了对地坑过滤器设计进行改进的新的监管要求,并要求开展相关分析以确保其安全功能得以保证。本文以秦山核电二期扩建工程为例,对压水堆核电厂中地坑过... 详细信息

鉴于早期传统设计安全壳地坑存在过滤面积小、过滤能力不足的缺陷,我国核安全局提出了对地坑过滤器设计进行改进的新的监管要求,并要求开展相关分析以确保其安全功能得以保证。本文以秦山核电二期扩建工程为例,对压水堆核电厂中地坑过滤器的堵塞问题及设计改进进行讨论,分析新型式地坑过滤器设计与RG1.82要求的相符性,并对地坑过滤器的相关遗留问题进行分析说明。

关键词：地坑过滤器设计改进上游分析化学效应下游效应

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安全壳地坑过滤器下游效应(堆芯外)分析

核动力工程 2016年第3期37卷 127-130页

作者：张卫中国核电工程有限公司北京100840

在安全壳地坑过滤器纤维层形成的过程中,颗粒和部分纤维材料穿过过滤器进入下游的安全注入系统(RIS)/安全壳喷淋系统(EAS)流道,核安全监管单位要求对此展开评估,确定碎渣对于过滤器下游设备的影响。以秦山核电二期扩建工程为例,使用评... 详细信息

在安全壳地坑过滤器纤维层形成的过程中,颗粒和部分纤维材料穿过过滤器进入下游的安全注入系统(RIS)/安全壳喷淋系统(EAS)流道,核安全监管单位要求对此展开评估,确定碎渣对于过滤器下游设备的影响。以秦山核电二期扩建工程为例,使用评估文件WCAP-16406中推荐的通用方法,对压水堆核电厂中地坑过滤器下游(堆芯外)设备的堵塞和磨损影响进行相应的计算和分析。

关键词：地坑过滤器下游效应(堆芯外) 堵塞磨损

刚度等效在地坑过滤器滞留篮抗震分析中的应用

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装备环境工程 2023年第2期20卷 96-101页

作者：兰天宝董娇娇彭星铭盛锋中国核电工程有限公司北京100840

目的对地坑过滤器滞留篮的过滤板进行刚度等效计算。方法应用能量法和各向异性法对地坑过滤器滞留篮的过滤板进行等效刚度计算。结果基于变形能相等的能量法得到的频率远大于地震反应谱的截止频率,该方法适用于滞留篮模型的工程要求。... 详细信息

目的对地坑过滤器滞留篮的过滤板进行刚度等效计算。方法应用能量法和各向异性法对地坑过滤器滞留篮的过滤板进行等效刚度计算。结果基于变形能相等的能量法得到的频率远大于地震反应谱的截止频率,该方法适用于滞留篮模型的工程要求。基于各向异性法得到的主频率与实际模型主频率相差14%,该方法同样适用于滞留篮的工程要求。结论2种方法均可满足工程要求,各向异性方法更接近实际模型。最终采用基于能量法的模型和各项异性刚度等效过滤板都取得了较好的效果。

关键词：地坑过滤器滞留篮过滤板等效抗震分析

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安全壳地坑过滤器压损数值模拟与试验研究

核科学与工程 2019年第6期39卷 867-871页

作者：李石磊谢洪虎何英勇张峰核安全监控技术与装备国家重点实验室

为了研究核电站冷却剂丧失事故后地坑过滤器的压损特性,本文提出了一种数值模拟与试验结合的方法。首先,对过滤器滤筒部分进行满负载试验;然后,运用Fluent软件对过滤器汇流槽部分流场进行模拟。从而得出地坑过滤器在满负载时的总体压损... 详细信息

为了研究核电站冷却剂丧失事故后地坑过滤器的压损特性,本文提出了一种数值模拟与试验结合的方法。首先,对过滤器滤筒部分进行满负载试验;然后,运用Fluent软件对过滤器汇流槽部分流场进行模拟。从而得出地坑过滤器在满负载时的总体压损。结果表明:地坑过滤器的总体压损满足安全注入系统的压损要求;过滤器汇流槽流道截面变化,尤其是突缩或突扩是压损的主要原因。

关键词：地坑过滤器压损数值模拟样机试验碎片

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核电站地坑过滤器附加质量的研究

核电站地坑过滤器附加质量的研究

作者：于肖宇上海交通大学

学位级别：硕士

安全壳地坑过滤器作为核电站安全系统的一个重要组成部分,其设计制造的国产化具有重要意义。在地坑过滤器的设计中,其水下附加质量是一个重要参数,但关于该物理量的测量很少见于公开发表的文献。本文的研究目标是针对核电站地坑过滤器,... 详细信息

安全壳地坑过滤器作为核电站安全系统的一个重要组成部分,其设计制造的国产化具有重要意义。在地坑过滤器的设计中,其水下附加质量是一个重要参数,但关于该物理量的测量很少见于公开发表的文献。本文的研究目标是针对核电站地坑过滤器,研究水下附加质量的测量方法,并分析各个参数对附加质量的影响,在总结影响趋势及经验公式的基础上满足工程应用的要求。本文研究的主要内容如下: 1.调研国内外关于地坑过滤器的设计、制造、安装方面安全性与可靠性的政策、法规和标准,国内外关于附加质量定义以及该物理量的理论计算方法。 2.根据地坑过滤器复杂的外形结构,设计了通过测量转动惯量来间接测量附加质量的实验方法。因为地坑过滤器主体部分是开孔滤筒结构,所以本文对该结构进行简化,从筒型结构、开孔对筒型结构的影响这两个方面进行研究。由于圆柱结构附加质量存在理论公式,通过对该结构附加质量的测量来验证测量方法的可靠性。 3.对不同长度、半径的圆柱结构试件的水下附加质量进行测量。首先测量该结构无水时的质量,该质量为惯性质量,与试件称重相比,误差在2%之内。然后测量得该结构水下附加质量,与理论计算值相比,误差在5%之内。测量结果表明目前选用的附加质量测量方法具有可靠性。 4.测量圆筒结构的附加质量,并分析振动频率、加速度、结构几何尺寸等参数的影响。发现圆筒结构附加质量随圆筒结构的长度增加、直径增加而增大,与振动频率无关。并且发现,圆筒结构的附加质量与相同结构尺寸的圆柱结构的附加质量的比值为常数,值约为1.9,该值可作为圆筒结构附加质量相对圆柱结构附加质量的修正系数。 5.对三种型号的地坑过滤器附加质量进行测量。对比圆柱型地坑过滤器与圆筒结构的附加质量可知,在相同尺寸下,表面开孔对结构附加质量有较大影响,在开孔率为30%时,其附加质量与圆筒结构相比降低到原来的1/3左右。对于三种不同型号的地坑过滤器,它们相对圆柱结构附加质量的修正系数在0.5.6之间。 6.对六棱柱型的地坑过滤器两个不同方向的附加质量进行了测量,对比它们的大小关系,发现运动方向的横截面较大时,在这个运动方向上附加质量的值也偏大。说明非轴对称柱体沿不同方向横向运动时,产生的附加质量也不相同。

关键词：附加质量转动惯量圆柱结构圆筒结构地坑过滤器

基于变态模型的核电站新型安全壳地坑过滤器的研发

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基于变态模型的核电站新型安全壳地坑过滤器的研发

作者：陈俊上海交通大学

学位级别：硕士

地坑过滤器是核电站安全系统中的重要设备,事故工况下过滤安全壳喷淋系统和安全注入系统水中的杂质,保证系统的正常运行。1992年瑞典的Barseb?ck Kraft AB沸水堆核电厂发生了地坑过滤器堵塞,造成了一台泵发生气蚀,安全壳喷淋系统无法使... 详细信息

地坑过滤器是核电站安全系统中的重要设备,事故工况下过滤安全壳喷淋系统和安全注入系统水中的杂质,保证系统的正常运行。1992年瑞典的Barseb?ck Kraft AB沸水堆核电厂发生了地坑过滤器堵塞,造成了一台泵发生气蚀,安全壳喷淋系统无法使用。事件发生后,地坑过滤器的性能成为一个新的核安全研究热点。各核电先进国家相继开展了新型地坑过滤器的研发工作。新型地坑过滤器由框架和过滤模块组成,过滤模块安装在框架上,若干个框架串联成一排组成整个地坑过滤器。新型地坑过滤器在流量和过滤精度上需要满足过滤系统的要求,同时本身的压降应足够小而不会使泵发生汽蚀,即压降要求。新型地坑过滤器尺寸和流量较大,压降试验操作性和经济性较差。利用相似理论建立过滤器相似模型,将地坑过滤器的尺寸进行一定比例的缩小,同时对流量等参数进行对应的缩小,保证相似模型和原型满足几何相似、运动相似和动力相似。基于变态相似理论,将相似模型设计为变态相似模型,三维几何尺寸不按相同比例缩小,仅缩小地坑过滤器长度尺寸,保留宽度、高度和过滤孔径等尺寸。考虑到压降问题将地坑过滤器由多个相同的框架串联组装而成,将单个框架作为变态模型。根据方程分析法,保证变态模型和原型相似的前提下,计算出流量、碎片量等参数的缩小值。事实证明,该变态模型能获得较好的相似率,即能真实的反映原型工况,又使试验有较好的操作性和经济性。变态相似模型建立后,根据相似率对模型进行试验。试验参数和原型工况参数的相似系数满足变态模型和原型的变态相似关系。根据原型的不同运行工况(包括全载荷试验、薄床效应和化学效应)和过滤模块类型(三层过滤模块、双层过滤模块和单层过滤模块),进行了七个不同工况的试验,逐一验证不同工况和不同过滤模块下地坑过滤器的压降性能和可靠性。试验结果验证了三层过滤模块对薄床效应会产生较低的压降,对全载荷碎片情况会产生较高压降。双层过滤模块对薄床效应会产生相对于三层过滤模块较高的压降,对全载荷碎片情况会产生较低的压降。单层过滤模块因过滤面积过小而产生压降较大。根据模型和原型的相似比,通过相似计算获得原型实际工况(120℃)的压降。

关键词：地坑过滤器相似理论变态模型试验研发压降试验面积计算

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地坑过滤器改造施工前准备及施工优化

中国高新技术企业 2016年第23期 37-38页

作者：谢月丰蒋振华葛帅齐渤莫俊冰中核核电运行管理有限公司浙江嘉兴314300

20世纪90年代,国外核电站接连发生几起应急堆芯冷却系统滤网堵塞或失效事件。世界各国核电行业纷纷意识到对地坑过器网进行评估和改进的必要性和紧迫性,多个在役及新建核电站已对地坑过滤器进行重新设计计算改进。文章根据现场实际安装... 详细信息

20世纪90年代,国外核电站接连发生几起应急堆芯冷却系统滤网堵塞或失效事件。世界各国核电行业纷纷意识到对地坑过器网进行评估和改进的必要性和紧迫性,多个在役及新建核电站已对地坑过滤器进行重新设计计算改进。文章根据现场实际安装情况从施工前准备和施工优化两方面进行分析,以尽量缩短施工时间,不占主线窗口。

关键词：地坑过滤器施工前准备施工优化核电站应急堆芯冷却系统安全壳喷淋系统