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一种压水堆燃料污垢行为分析方法及应用 被引量：1
1
作者 蒙舒祺 胡友森 +5 位作者 金德升 毛玉龙 张一骏 张晓茜 阮天鸣 周青 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期989-993,共5页
腐蚀产物在压水堆(Pressurized Water Reactor,PWR)燃料表面沉积后形成的污垢(Chalk Rivers Unidentified Deposits,CRUD)会对反应堆安全性和经济性造成影响。直接检测燃料污垢存在诸多客观条件限制,且目前尚未对PWR燃料污垢行为开展系... 腐蚀产物在压水堆(Pressurized Water Reactor,PWR)燃料表面沉积后形成的污垢(Chalk Rivers Unidentified Deposits,CRUD)会对反应堆安全性和经济性造成影响。直接检测燃料污垢存在诸多客观条件限制,且目前尚未对PWR燃料污垢行为开展系统研究。本文阐明了PWR运行数据与燃料污垢行为之间的关系,提出了一种适用于PWR的燃料污垢行为分析方法,并对某PWR连续循环开展了燃料污垢行为分析。结果表明,本文提出的分析方法能够较真实反映PWR燃料污垢水平,研究成果可为PWR在运机组开展燃料污垢行为分析提供参考。 展开更多
关键词 压水堆 燃料污垢 行为分析 运行数据 方法
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燃料污垢引发堆芯轴向功率偏移的量化分析研究 被引量：1
2
作者 何明涛 潘晖 +2 位作者 于超 赵常有 付学峰 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期19-24,共6页
压水堆一回路系统产生的氧化腐蚀产物,由于过冷沸腾在燃料棒表面发生沉积产生燃料污垢,冷却剂中的可溶硼也会在其中吸附,进而引发堆芯的轴向功率偏移异常,影响堆芯安全和运行。针对燃料污垢的形貌特征,首先采用蒙特卡罗方法建立燃料污... 压水堆一回路系统产生的氧化腐蚀产物,由于过冷沸腾在燃料棒表面发生沉积产生燃料污垢,冷却剂中的可溶硼也会在其中吸附,进而引发堆芯的轴向功率偏移异常,影响堆芯安全和运行。针对燃料污垢的形貌特征,首先采用蒙特卡罗方法建立燃料污垢层的中子学计算模型,考虑其强中子吸收效应以及空间自屏效应,评价燃料污垢层不同等效模拟方法的计算精度。基于评价结果,确定燃料污垢的模拟方法,并在堆芯核设计程序中予以实现。基于该方法,对设计堆芯的多循环燃料管理方案中,燃料污垢引发的轴向功率偏移进行量化计算分析,结果表明,该堆芯中燃料污垢引发轴向功率偏移的风险较低。 展开更多
关键词 燃料污垢 轴向功率偏移 自屏效应 堆芯运行
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燃料污垢对DNBR的影响分析
3
作者 胡艺嵩 李可嘉 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期994-997,共4页
在压水堆中,一回路腐蚀产物会在燃料表面沉积产生污垢造成的局部位置冷却剂流通面积减小,在一定情况下可能会对偏离泡核沸腾比(DNBR)产生影响。本研究采用子通道程序LINDEN,基于通道轴向变形的方法,评估分析了各类典型工况下不同污垢位... 在压水堆中,一回路腐蚀产物会在燃料表面沉积产生污垢造成的局部位置冷却剂流通面积减小,在一定情况下可能会对偏离泡核沸腾比(DNBR)产生影响。本研究采用子通道程序LINDEN,基于通道轴向变形的方法,评估分析了各类典型工况下不同污垢位置和不同污垢厚度对DNBR的影响。研究结果表明,污垢产生在DNBR最小的通道附近时会使DNBR减小,引起安全裕量降低。本研究结果为评估燃料污垢对DNBR的影响提供了数据支撑和参考依据。 展开更多
关键词 压水堆 燃料污垢 子通道 DNBR
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压水堆中燃料污垢的辐照时间分析研究
4
作者 张晓茜 付鹏涛 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期510-516,共7页
压水堆燃料污垢除了可能引起堆芯轴向功率偏移异常(CIPS)和燃料包壳局部腐蚀(CILC)之外,还与一回路活化腐蚀产物及其形成的辐射场密切相关。不同的燃料污垢辐照程度会导致一回路活化腐蚀产物源项水平的差异。本文建立了通过特征比活度... 压水堆燃料污垢除了可能引起堆芯轴向功率偏移异常(CIPS)和燃料包壳局部腐蚀(CILC)之外,还与一回路活化腐蚀产物及其形成的辐射场密切相关。不同的燃料污垢辐照程度会导致一回路活化腐蚀产物源项水平的差异。本文建立了通过特征比活度法确定燃料污垢辐照行为的分析模型,得到燃料污垢中的母子核数量比及54Mn/59Fe活度比与辐照时间的单调关系。通过分析得到,在测量数据充足的前提下,应建议优先使用54Mn/Fe核素进行辐照时间分析。对CPR1000机组的分析结果表明,通过54Mn/59Fe和58Co/Ni比值法得到燃料污垢在堆芯的辐照时间约为100天,且54Mn/59Fe方法更可靠。分析还得到停堆期间燃料污垢中Ni的释放速度比58Co释放更快。本文提供的燃料污垢辐照时间评价方法和结果可为燃料污垢及活化腐蚀产物模型提供基准,为运行电厂进行燃料污垢数据测量提供比对和参考,同时也为核电厂集体剂量优化提供一种思路。 展开更多
关键词 燃料污垢 腐蚀产物 集体剂量 特征比活度 辐照时间
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燃料污垢对压水堆二类事故分析的影响研究
5
作者 胡友森 冯英杰 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-6,共6页
压水堆二类设计基准工况(DBC-2)的现有事故分析方法中暂未直接考虑燃料污垢的影响,为明确燃料棒表面污垢对DBC-2事故瞬态的影响,本研究针对DBC-2事故基于燃料污垢的作用机理进行了工况识别和关键设计输入分析,并开展了污垢作用下的热工... 压水堆二类设计基准工况(DBC-2)的现有事故分析方法中暂未直接考虑燃料污垢的影响,为明确燃料棒表面污垢对DBC-2事故瞬态的影响,本研究针对DBC-2事故基于燃料污垢的作用机理进行了工况识别和关键设计输入分析,并开展了污垢作用下的热工水力响应分析和安全评价。研究结果表明,基于目前的保守分析方法,在DNB分析方面,燃料污垢对二类事故分析的影响可被原分析所包络;在燃料温度分析方面,由于燃料污垢会影响芯块的传热能力,因此事故瞬态中的燃料芯块峰值温度上升。本研究结果为进一步完善DBC-2事故分析方法提供了理论和数据支撑。 展开更多
关键词 压水堆 燃料污垢 二类设计基准工况 事故分析
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燃料污垢对典型事故工况的影响研究
6
作者 臧丽叶 陈华发 +1 位作者 王雄 周琴 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期250-255,共6页
新版HAD 102/07—2020核动力厂反应堆堆芯设计中明确要求:设计分析应考虑反应堆冷却剂系统正常运行产生的腐蚀产物在包壳表面的沉积导致的燃料棒传热恶化。因此,有必要分析燃料污垢对事故工况下燃料棒传热性能的影响,特别是以燃料芯块... 新版HAD 102/07—2020核动力厂反应堆堆芯设计中明确要求:设计分析应考虑反应堆冷却剂系统正常运行产生的腐蚀产物在包壳表面的沉积导致的燃料棒传热恶化。因此,有必要分析燃料污垢对事故工况下燃料棒传热性能的影响,特别是以燃料芯块温度和包壳温度为验收准则的典型事故工况。本文开发污垢计算模型,采用等效热导率关系式计算含污垢和氧化层的包壳热导率,即认为污垢、氧化层均匀分散在包壳层中,使得包壳热导率变化,该等效包壳层所引起的温度梯度与实际情况相同。随后,基于对“华龙一号”核动力厂事故分析结果,选取了典型非LOCA事故(弹棒事故、功率运行下单个控制棒失控抽出事故)和LOCA事故进行污垢影响研究。结果表明,考虑污垢后,事故过程中的燃料芯块中心峰值温度和包壳峰值温度均有显著上升,但依然满足事故验收准则要求。 展开更多
关键词 燃料污垢 燃料棒传热 等效热导率
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压水堆燃料表面污垢密度计算模型及验证 被引量：1
7
作者 蒙舒祺 胡友森 +2 位作者 李昌莹 胡艺嵩 阮天鸣 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期274-279,共6页
压水堆(PWR)一回路材料释放的腐蚀产物会在燃料表面沉积形成污垢,增大垢致轴向功率偏移(CIPS)和垢致局部腐蚀(CILC)的潜在风险。密度是决定污垢特性的重要参数,实际测量燃料表面污垢的密度不仅成本高,而且必须考虑放射性风险,因此国内... 压水堆(PWR)一回路材料释放的腐蚀产物会在燃料表面沉积形成污垢,增大垢致轴向功率偏移(CIPS)和垢致局部腐蚀(CILC)的潜在风险。密度是决定污垢特性的重要参数,实际测量燃料表面污垢的密度不仅成本高,而且必须考虑放射性风险,因此国内外均缺乏相关的数据。本文基于PWR运行经验和关键试验结果开发了一种燃料表面污垢密度计算模型,并与人造污垢实验数据对比,初步验证了模型的合理性,为深入研究PWR一回路燃料污垢行为提供了理论依据和数据支撑。 展开更多
关键词 压水堆 燃料污垢 密度 模型 验证
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中广核自主污垢行为分析软件CAMPSIS1.0研发与验证 被引量：1
8
作者 彭思涛 蒙舒祺 +7 位作者 张一骏 付鹏涛 洪亮 阮天鸣 周青 张晓茜 赵园 厉井钢 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1235-1241,共7页
压水堆污垢行为涉及材料、化学、热工、中子学等多个学科,包含了较为复杂的物理过程,可能引发污垢导致功率偏移(CIPS)、污垢导致局部腐蚀(CILC)等潜在运行风险,也会影响一回路冷却剂及金属表面的放射性剂量。自2018年开始,历时3年中广... 压水堆污垢行为涉及材料、化学、热工、中子学等多个学科,包含了较为复杂的物理过程,可能引发污垢导致功率偏移(CIPS)、污垢导致局部腐蚀(CILC)等潜在运行风险,也会影响一回路冷却剂及金属表面的放射性剂量。自2018年开始,历时3年中广核开发了自主污垢行为分析软件CAMPSIS1.0,它包含腐蚀释放、水化学、核素活化、污垢沉积等污垢行为模拟所需的核心模型,同时具备了CIPS、CILC风险分析和一回路腐蚀产物活化源项分析的能力。通过实验数据、电厂正常运行和停堆期间的测量数据对软件进行了系统验证。结果表明,CAMPSIS1.0初步具备了在工程上进行污垢行为分析的能力。 展开更多
关键词 压水堆 燃料污垢 行为分析 运行 源项
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一回路注锌对“华龙一号”CIPS风险的影响研究
9
作者 张薇 田雅婷 +3 位作者 毛玉龙 阮天鸣 金德升 蒙舒祺 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1228-1234,共7页
压水堆运行期间堆芯沉积的污垢有可能导致反应堆发生垢致轴向功率偏移,国际上诸多压水堆运行经验表明一回路注锌能够降低垢致轴向功率偏移风险。本文研究了一回路注锌对垢致轴向功率偏移影响的深刻原因,并采用中广核自主开发的污垢分析... 压水堆运行期间堆芯沉积的污垢有可能导致反应堆发生垢致轴向功率偏移,国际上诸多压水堆运行经验表明一回路注锌能够降低垢致轴向功率偏移风险。本文研究了一回路注锌对垢致轴向功率偏移影响的深刻原因,并采用中广核自主开发的污垢分析软件CAMPSIS对“华龙一号”机组开展了注锌前后的垢致轴向功率偏移风险评估。计算结果表明,注锌能够减少污垢总量以及硼析出量,进而降低垢致轴向功率偏移风险。研究成果为压水堆实施一回路注锌提供了理论依据和数据支撑。 展开更多
关键词 压水堆 燃料污垢 注锌 硼析出 垢致轴向功率偏移
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一回路冷却剂注锌模型开发和验证
10
作者 洪亮 厉井钢 金鑫 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期499-503,共5页
冷却剂注锌是降低腐蚀释放速率和堆外放射性水平的有效途径。本文基于腐蚀释放试验数据建立了冷却剂注锌对腐蚀释放的影响关系,基于PBR(Pilling-Bedworth Ratio)模型定量分析注锌对燃料污垢的影响,并为中广核自主污垢分析软件CAMPSIS开... 冷却剂注锌是降低腐蚀释放速率和堆外放射性水平的有效途径。本文基于腐蚀释放试验数据建立了冷却剂注锌对腐蚀释放的影响关系,基于PBR(Pilling-Bedworth Ratio)模型定量分析注锌对燃料污垢的影响,并为中广核自主污垢分析软件CAMPSIS开发了冷却剂注锌模型。根据注锌电厂的运行经验对注锌模型进行了初步验证,软件计算结果表明,注锌后冷却剂中58Co和60Co的放射性水平会先升高,但是随着注锌的持续放射性水平逐渐降低;分别在第1循环和第8循环开始注锌,主管道的剂量率会降低约30%。 展开更多
关键词 冷却剂注锌 腐蚀释放 燃料污垢
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