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一种新燃料运输容器结构设计与验证 被引量:1
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作者 包博宇 王子龄 姚琳 《包装工程》 北大核心 2025年第1期305-311,共7页
目的为厂外安全运输我国自主研发的三代核电机组“华龙一号”堆型所使用的新燃料组件(CF系列新燃料组件),设计了一种新燃料运输容器。方法从结构安全性及使用便利性2方面对容器结构设计进行阐述,通过计算分析论证此新燃料运输容器的结... 目的为厂外安全运输我国自主研发的三代核电机组“华龙一号”堆型所使用的新燃料组件(CF系列新燃料组件),设计了一种新燃料运输容器。方法从结构安全性及使用便利性2方面对容器结构设计进行阐述,通过计算分析论证此新燃料运输容器的结构安全性,并结合容器力学试验及耐热试验对计算分析结果进行验证。结果经过试验验证,此新燃料运输容器试验结果与计算分析结果相吻合。结论结果证明此新燃料运输容器结构安全、临界安全、热工安全、屏蔽安全及包容安全性能能够满足GB 11806—2019和IAEA SSR-6对AF型Ⅱ级(黄)货包的要求,能够保证华龙一号新燃料组件的安全运输。 展开更多
关键词 CF系列新燃料组件 燃料组件运输容器 华龙一号 结构设计 验证试验
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核电新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料寿命预测
2
作者 李荣博 邵长磊 +8 位作者 张振雨 刘晓强 程凡 沈光耀 龚嶷 沈勇坚 帅明坤 石秀强 徐雪莲 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期130-135,共6页
核电新燃料运输容器长期服役寿命主要受限于填充在壳体中起防震和隔热作用且不可更换的硬质聚氨酯泡沫材料。为评估填充在新燃料运输容器中的硬质聚氨酯泡沫材料的老化寿命,分别在不同温度条件下对硬质聚氨酯泡沫材料进行加速热氧老化试... 核电新燃料运输容器长期服役寿命主要受限于填充在壳体中起防震和隔热作用且不可更换的硬质聚氨酯泡沫材料。为评估填充在新燃料运输容器中的硬质聚氨酯泡沫材料的老化寿命,分别在不同温度条件下对硬质聚氨酯泡沫材料进行加速热氧老化试验,定期监测其压缩性能、颜色及微观形貌变化规律,分析其热氧老化行为。根据聚氨酯泡沫材料在不同温度下的压缩强度变化规律,获得聚氨酯泡沫材料在不同温度条件下的老化失效时间,采用阿伦尼乌斯方程外推法预测其在实际服役温度条件下的老化寿命。结果表明,聚氨酯泡沫材料适宜的热氧老化试验温度区间为100~120℃。经微观形貌观察,新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料在热氧老化试验期间发生泡孔塌陷和泡孔壁破裂的现象,导致压缩强度下降。通过计算分析,在新燃料运输容器设计最高使用温度38℃条件下,预测聚氨酯泡沫材料服役寿命为54 a,能够满足30 a的设计要求。 展开更多
关键词 燃料运输容器 硬质聚氨酯泡沫 压缩强度 寿命预测
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大型乏燃料运输容器球墨铸铁材料断裂韧性统计分析研究
3
作者 姜玉 潘俊 +4 位作者 马力 宿希慧 张永新 王文杰 詹乐昌 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第21期34-39,共6页
目的研究大型乏燃料运输容器用球墨铸铁材料的断裂韧性,进而给出工程应用中评价断裂韧性的建议。方法通过对顶部和套料试样进行断裂韧性测试,获得不同位置试样的断裂韧性数据。分别采用双参数威布尔分布和正态分布进行统计分析,验证2种... 目的研究大型乏燃料运输容器用球墨铸铁材料的断裂韧性,进而给出工程应用中评价断裂韧性的建议。方法通过对顶部和套料试样进行断裂韧性测试,获得不同位置试样的断裂韧性数据。分别采用双参数威布尔分布和正态分布进行统计分析,验证2种分布方法在断裂韧性测试中的适用性,分析大断面球墨铸铁低温断裂韧性对材料参数预期指标的满足情况。结果大型乏燃料运输容器用球墨铸铁材料断裂韧性数据满足威布尔分布及正态分布的要求,国产容器的断裂韧性均远高于各国际标准。结论完成了首次国产大型乏燃料运输容器用球墨铸铁筒体铸件材料低温断裂韧性分析评价,系统地掌握了断裂韧性情况,为容器结构设计、材料选择、失效模式分析和缺陷评定提供了依据。 展开更多
关键词 球墨铸铁 大型乏燃料运输容器 断裂韧性 威布尔分布 正态分布
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压水堆24P乏燃料运输容器热工安全分析研究
4
作者 李精精 刘梦影 桂重 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第21期62-68,共7页
目的本研究对压水堆24P乏燃料运输容器开展热工分析,以确保其设计满足安全分析的要求并为其装载操作提供合理的时间窗口。方法本文采用计算流体力学软件对乏燃料运输容器在装载工况、正常运输工况和事故工况下受热情况开展三维分析,得... 目的本研究对压水堆24P乏燃料运输容器开展热工分析,以确保其设计满足安全分析的要求并为其装载操作提供合理的时间窗口。方法本文采用计算流体力学软件对乏燃料运输容器在装载工况、正常运输工况和事故工况下受热情况开展三维分析,得出了不同工况下各部件的最高温度和容器内腔水的沸腾时间随衰变热功率和水池初始温度的变化,为乏燃料组件装载操作时间窗口的确定提供了依据。结果分析结果显示:采用氮气排水之后,在真空干燥约34.37h时乏燃料组件最高温度达到400℃,如因异常工况导致真空干燥无法完成,则需在该时间窗口前完成氦气回填操作,以保证组件温度在安全限值以内。在正常运输工况和事故工况下,容器主要结构部件的温度均在部件安全温度限值以内;在事故工况下,乏燃料组件温度约在事故后22 h达到最大值379.7℃,满足法规要求。结论本文的分析为后续乏燃料运输容器热工分析和装载操作提供参考。 展开更多
关键词 燃料运输容器 热工 安全分析 压水堆
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高温气冷堆新燃料运输容器辐射安全分析
5
作者 田英男 赵秋娟 +3 位作者 陈宗欢 王炳衡 谢思洋 胡小利 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第23期318-324,共7页
目的基于高温气冷堆新燃料特征,通过辐射安全分析使高温气冷堆新燃料运输容器设计满足GB 11806—2019《放射性物品安全运输规程》的相关规定要求。并根据分析结果和我国核电厂运输容器作业运行经验,进行运输容器作业的职业照射分析,确... 目的基于高温气冷堆新燃料特征,通过辐射安全分析使高温气冷堆新燃料运输容器设计满足GB 11806—2019《放射性物品安全运输规程》的相关规定要求。并根据分析结果和我国核电厂运输容器作业运行经验,进行运输容器作业的职业照射分析,确保人员辐射安全。方法对新燃料的主要放射性核素进行梳理分析,使用核数据确定新燃料的光子和中子能谱,利用蒙特卡洛方法程序建立运输容器三维模型,并进行辐射屏蔽分析。利用辐射屏蔽分析的外部剂量率进行运输容器作业人员剂量评估。结果装载UO_(2)燃料的运输容器在例行运输工况下表面最大剂量率小于规定的0.5 mSv/h限值,运输指数为0.05,满足II级(黄)货包的要求。PuO_(2)和MOX燃料元件的辐射水平比UO_(2)燃料元件高了6个数量级,为使运输容器仍符合II级(黄)货包的要求,外部屏蔽需要采用20 cm铅和20 cm含硼环氧树脂。结论由于UO_(2)燃料辐射水平较低,因此装载UO_(2)燃料的运输容器在例行运输工况和正常运输试验条件下均满足标准要求。由于钚产品中含有放射性次锕系元素和裂变产物导致PuO_(2)和MOX燃料辐射水平远高于UO_(2)燃料的,用于装载UO_(2)燃料元件的运输容器不再适用,因此其运输容器外必须增设光子和中子屏蔽。 展开更多
关键词 高温气冷堆 燃料运输容器 辐射安全
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乏燃料运输容器内破损组件检测方法 被引量:3
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作者 任荷 瓮松峰 +1 位作者 董岱林 罗英 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期303-306,共4页
在乏燃料贮存和运输阶段,卸出时完好的燃料组件存在破损可能,若出现破损,裂变产物就有可能向环境释放,因此乏燃料运输容器解除密封前,需要进行运输容器内破损组件检测工作。本文提出一种破损检测方法,系统介绍了检测工艺方案、破损标志... 在乏燃料贮存和运输阶段,卸出时完好的燃料组件存在破损可能,若出现破损,裂变产物就有可能向环境释放,因此乏燃料运输容器解除密封前,需要进行运输容器内破损组件检测工作。本文提出一种破损检测方法,系统介绍了检测工艺方案、破损标志核素的确定及破损检测的可行性分析,并给出破损检测装置的详细设计。该设备已经研制成功并应用于大亚湾核电站乏燃料组件厂内转运,在国内首次检测到乏燃料运输后破损,结果表明,此检测方法可显著提高破损检测的可信度和效率,具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 燃料运输容器 破损组件 检测方法
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SCALE5.1程序系统中蒙特卡罗方法模块与离散纵坐标模块在乏燃料运输容器屏蔽计算中的比较分析 被引量:2
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作者 张普忠 陈义学 +6 位作者 毛亚蔚 马续波 韩静茹 杨寿海 石生春 张斌 王继亮 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期373-378,共6页
以某型乏燃料运输容器为计算模型,分别利用SCALE5.1程序系统中的一维离散纵标法程序和三维蒙特卡罗方法程序对运输容器进行了屏蔽计算,计算结果表明,两种方法的总当量剂量率结果相对偏差在10%以内。最后对两个模块的应用特点及差异进行... 以某型乏燃料运输容器为计算模型,分别利用SCALE5.1程序系统中的一维离散纵标法程序和三维蒙特卡罗方法程序对运输容器进行了屏蔽计算,计算结果表明,两种方法的总当量剂量率结果相对偏差在10%以内。最后对两个模块的应用特点及差异进行了比较分析,为其在乏燃料容器屏蔽计算中的应用提供参考。 展开更多
关键词 离散纵标法 蒙特卡罗方法 燃料运输容器 辐射屏蔽
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压水堆乏燃料运输容器对工作人员的辐射剂量计算
8
作者 李小华 罗雯丹 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1495-1498,1507,共5页
根据NAC-STC型乏燃料运输容器基本参数,用MCNP程序构建乏燃料运输容器、17×17压水堆乏燃料组件和简单人体模型;分别对乏燃料运输容器卡车司机和侧旁工作人员的当量剂量进行计算。计算结果表明:距乏燃料运输容器前端木质减震器1 m... 根据NAC-STC型乏燃料运输容器基本参数,用MCNP程序构建乏燃料运输容器、17×17压水堆乏燃料组件和简单人体模型;分别对乏燃料运输容器卡车司机和侧旁工作人员的当量剂量进行计算。计算结果表明:距乏燃料运输容器前端木质减震器1 m处的司机当量剂量为1.82 m Sv/a,距乏燃料运输容器侧面2米处侧旁工作人员的当量剂量为1.78 m Sv/a,均小于(GB18871-2002)《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》规定的放射性工作人员剂量水平限值20 m Sv/a,乏燃料运输容器能够满足辐射屏蔽与安全的要求。计算结果将为受人工放射源照射的工人辐射剂量评估提供参考。 展开更多
关键词 MCNP 燃料运输容器 吸收剂量率 当量剂量
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乏燃料运输容器减震器应用及研究现状 被引量:6
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作者 孙谦 庄大杰 +5 位作者 孙洪超 王长武 王智鹏 连一仁 孙树堂 李国强 《包装工程》 CAS 北大核心 2023年第5期282-290,共9页
目的了解国内外乏燃料运输容器减震器的成熟结构形式,分析应用技术的主要特点,整理现有减震器缓冲材料的材料特性和研究现状,为国内减震器设计发展提供一定参考。方法综述国内外代表性乏燃料运输容器的减震器应用现状,分析现有缓冲材料... 目的了解国内外乏燃料运输容器减震器的成熟结构形式,分析应用技术的主要特点,整理现有减震器缓冲材料的材料特性和研究现状,为国内减震器设计发展提供一定参考。方法综述国内外代表性乏燃料运输容器的减震器应用现状,分析现有缓冲材料的优缺点和结构设计方面的注意事项。结果目前,国内外乏燃料运输容器多采用木材填充的壳式减震器,在填充材料方面,聚氨酯泡沫、蜂窝铝等工程材料也有应用,此外泡沫铝、碳泡沫、双向瓦楞蜂窝铝等新型材料也被研究用作减震器缓冲材料。结论建议继续增加对新型缓冲材料以及对减震器结构设计的研究,以满足未来国内大型乏燃料运输容器的应用需要,同时建议注重减震器产品的适配性和兼容性,开发系列化产品。 展开更多
关键词 燃料运输容器 减震器 缓冲材料 木材 结构设计
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乏燃料运输容器二维辐射屏蔽优化分析 被引量:1
10
作者 田英男 陈义学 杨寿海 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B06期176-178,共3页
智能辐射屏蔽优化设计软件平台是基于遗传算法程序和一维离散纵标程序ANISN而开发的一维多目标屏蔽优化程序。使用该程序对乏燃料运输容器进行辐射屏蔽优化设计,构建了乏燃料运输容器多目标优化辐射屏蔽设计的计算模型,对乏燃料运输容... 智能辐射屏蔽优化设计软件平台是基于遗传算法程序和一维离散纵标程序ANISN而开发的一维多目标屏蔽优化程序。使用该程序对乏燃料运输容器进行辐射屏蔽优化设计,构建了乏燃料运输容器多目标优化辐射屏蔽设计的计算模型,对乏燃料运输容器重量和外部剂量率进行了优化计算,并使用蒙特卡罗程序MCNP/4C进行校核计算。优化后乏燃料运输容器重量为原来的81.1%,剂量率下降到原来的65.4%以下。该程序计算结果与MCNP/4C校核计算结果最大偏差小于5%。计算结果证明了优化设计方案的可行性并验证了该程序计算的正确性。 展开更多
关键词 燃料运输容器 遗传算法 屏蔽优化
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乏燃料运输容器事故工况密封分析研究 被引量:2
11
作者 刘广东 《包装工程》 CAS 北大核心 2023年第17期298-303,共6页
目的 为防止放射性物质泄漏,要求乏燃料运输容器在事故工况下保证容器的密封。通过对乏燃料运输容器比例容器事故工况密封分析研究,为乏燃料运输容器密封分析提供依据。方法 为验证假想事故工况乏燃料运输容器的密封性,采用LS-DYNA分析... 目的 为防止放射性物质泄漏,要求乏燃料运输容器在事故工况下保证容器的密封。通过对乏燃料运输容器比例容器事故工况密封分析研究,为乏燃料运输容器密封分析提供依据。方法 为验证假想事故工况乏燃料运输容器的密封性,采用LS-DYNA分析软件,开展乏燃料运输容器比例容器9 m跌落分析,提取密封螺栓跌落过程中的载荷时程和密封面分离量,并在比例容器跌落试验后开展气密性能试验。结果 跌落分析结果表明,比例容器内、外盖在跌落过程中,密封螺栓应力满足限值要求;内、外盖密封面最大分离量小于密封结构有效回弹量。同时跌落后容器的气密性检查试验结果表明其密封性能良好。结论 乏燃料运输容器比例容器的跌落密封分析和气密性试验结果表明,在事故工况下乏燃料运输容器货包能够保证密封要求,该分析方法可用于乏燃料运输容器事故工况的密封分析。 展开更多
关键词 燃料运输容器 比例容器 跌落分析 密封分析 气密性试验
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我国PWR燃料组件运输容器定期评价与经验反馈 被引量:6
12
作者 孙树堂 曾亮 +5 位作者 李国强 周海兵 孟东原 王学新 路庆丰 曹莲 《包装工程》 CAS 北大核心 2018年第23期105-110,共6页
目的介绍我国放射性物品运输容器定期安全性能评价的相关标准和要求,并着重介绍我国现有3种不同型号的压水堆新燃料组件运输容器定期安全评价工作。方法根据GB 11806等标准规范的要求,检查容器的使用维护历史,通过一系列的现场实验和数... 目的介绍我国放射性物品运输容器定期安全性能评价的相关标准和要求,并着重介绍我国现有3种不同型号的压水堆新燃料组件运输容器定期安全评价工作。方法根据GB 11806等标准规范的要求,检查容器的使用维护历史,通过一系列的现场实验和数据分析,对容器结构、包容、传热、屏蔽和防止临界等5个方面的安全性能进行系统评价。结果通过对245台不同型号的PWR燃料组件运输容器的现场检查结果分析,容器主要存在防腐层损伤、吊耳焊缝裂纹、密封垫开裂老化等安全隐患。结论该项工作全面系统地总结了我国压水堆新燃料组件运输容器的安全现状,特别是验证了我国使用了20余年的新燃料组件运输容器的安全性能,具有重要的现实意义。同时,对今后放射性物品运输容器的设计、使用、维护等方面进行了经验总结和反馈。 展开更多
关键词 定期评价 燃料组件运输容器 标准 经验反馈
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最佳估算方法在核临界安全分析的应用研究 被引量:3
13
作者 陈添 霍小东 +1 位作者 杨海峰 易璇 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2017年第4期619-627,共9页
最佳估算方法可以同时对多个参数按概率分布进行抽样,从而模拟系统真实的物理状况,计算结果的容忍区间及置信水平与抽样数目有关。本文将最佳估算方法应用于压水堆核电站乏燃料贮存格架和燃料运输容器的临界安全分析,采用非参数抽样统... 最佳估算方法可以同时对多个参数按概率分布进行抽样,从而模拟系统真实的物理状况,计算结果的容忍区间及置信水平与抽样数目有关。本文将最佳估算方法应用于压水堆核电站乏燃料贮存格架和燃料运输容器的临界安全分析,采用非参数抽样统计方法,多参数同时抽样,并对各抽样参数的敏感度进行分析。抽样计算的结果统计分析表明,最佳估算方法更接近真实值,证明原逐参数单独进行敏感性分析方法的保守性并得到相应的保守裕量;对于特定研究对象参数的敏感性排序是稳定的,主要取决于参数自身的敏感性,参数的范围及分布的影响较小,应在相关设备的设计与制造中重点关注敏感度高的参数。 展开更多
关键词 最佳估算方法 临界安全分析 非参数抽样统计方法 参数敏感性分析 燃料贮存格架 燃料运输容器
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压水堆多堆联合堆芯装载设计技术应用研究
14
作者 马兹容 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期266-273,共8页
在压水堆之间开展的多堆联合堆芯装载设计技术能提高堆芯装载设计的灵活性,研究其对燃料经济性和机组在燃料组件损坏情况下应对能力的影响。分析了多堆联合堆芯装载设计技术对来自其他机组燃耗过燃料组件的相容性要求。计算了燃耗过燃... 在压水堆之间开展的多堆联合堆芯装载设计技术能提高堆芯装载设计的灵活性,研究其对燃料经济性和机组在燃料组件损坏情况下应对能力的影响。分析了多堆联合堆芯装载设计技术对来自其他机组燃耗过燃料组件的相容性要求。计算了燃耗过燃料组件的余热与冷却时间的关系,列出了可用于燃耗过燃料组件运输的大负荷乏燃料运输容器。分析了首循环堆芯和换料堆芯面对燃料组件损坏后堆芯装载设计的应对能力,以及在采用多堆联合堆芯装载设计技术后的应对能力改善情况。开展了多堆联合首循环堆芯装载模拟设计并分析了其经济性。研究结果表明,首循环出现燃料组件损坏的风险比后续换料堆芯大,而由全新燃料组件组成的首循环应对燃料组件损坏的能力最低;通过多堆联合堆芯装载设计技术可以把首循环转化为换料堆芯,不仅能凭借换料堆芯的设计灵活性提高应对燃料组件损坏的能力,还能节省约3.2亿元人民币的燃料费。因此,多堆联合堆芯装载设计技术能提高首循环的燃料经济性和机组面对燃料组件损坏后的应对能力。 展开更多
关键词 堆芯装载 首循环 燃料运输容器
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