[发明专利]一种研究CPR1000地坑滤网堆内下游效应的试验系统

说明书

本发明提供一种研究CPR1000地坑滤网堆内下游效应的试验系统，包括水池、第一主管道、第二主管道及燃料组件模拟件；水池通过第一和第二主管道与燃料组件模拟件形成主回路，且预留于水池中包括试验碎片的水经地坑过滤器后通过循环泵驱动在主回路上循环流动；第一主管道还设有加热器、冷却器、温度计和第一电磁流量计，且第一主管道上还设有与水池形成旁路导通的第一分管道及其上的第一电动调节阀；第二主管道上设有第二电磁流量计、第三电磁流量计以及与水池形成旁路导通的第二分管道及其上的第二电动调节阀；燃料组件模拟件与外部数据采集装置相连。实施本发明，采用试验模拟各类碎片对CPR1000机组中燃料组件的堵塞行为，并对上述堵塞行为作出风险评价。

技术领域

本发明涉及核电安全测量技术领域，尤其涉及一种研究CPR1000地坑滤网堆内下游效应的试验系统。

背景技术

安全壳作为核电厂包容核裂变产物的最后一道屏障，在发生大破口失水事故(LOCA，Lost of Coolant Accident)后期，应确保具有规定的密封性，因此事故后核电厂的设计应具备保持堆芯完整性和移除燃料元件衰变热的能力。对于CPR1000机组而言，LOCA事故后，应确保主要的专设安全系统，即安全注入系统(RIS)和安全壳喷淋系统(EAS)功能可实现性，使得堆芯处于长期冷却的安全状态。然而，事故过程中高能冷却剂从破口喷射，在其影响区域内，不可避免地造成管道及设备的保温、涂漆等掉落，这些碎片会在水流夹带作用下，迁移至地坑。地坑过滤器作为再循环阶段保护专设安全系统的关键设备之一，不能完全拦截所有的碎片，细小的纤维和颗粒仍会摆脱滤床的束缚而进入堆芯。

近年来，根据国际经验反馈，在事故后复杂和恶劣的环境中，物质间的化学反应，会形成化学产物，产生新的碎片源项。这些穿透地坑过滤器的化学产物和细小纤维、颗粒进入堆芯后，会在燃料组件防屑板及格架处沉积，存在堵塞堆芯、引发超设计基准事故的风险。这一系列现象称之为“堆内下游效应”。

因此，有必要研究压水堆CPR1000机组在极端失水事故后，迁移至压水堆堆芯的各类碎片对CPR1000机组中燃料组件的堵塞行为，并对上述堵塞行为作出风险评价。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种研究CPR1000地坑滤网堆内下游效应的试验系统，能够采用试验模拟各类碎片对CPR1000机组中燃料组件的堵塞行为，并对上述堵塞行为作出风险评价。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种研究CPR1000地坑滤网堆内下游效应的试验系统，所述试验系统包括水池、用于模拟EAS系统喷淋的第一主管道、用于模拟RIS系统注入的第二主管道以及燃料组件模拟件；其中，

所述水池依次通过所述第一主管道和所述第二主管道与所述燃料组件模拟件形成连通的主回路，且所述水池中安装有可拆卸的地坑过滤器，使得预留于所述水池中包括一定试验碎片的水经所述地坑过滤器过滤后并可通过至少一设置于所述第一主管道在靠近所述水池一侧上的循环泵驱动在所述主回路上循环流动；其中，所述试验碎片包括纤维碎片、颗粒碎片和化学产物；所述地坑过滤器位于所述水池与所述第一主管道之间的连接处；

所述第一主管道上还设有管道式加热器、盘管式冷却器、温度计和第一电磁流量计，且所述第一主管道在靠近所述第二主管道一侧上还设有与所述水池形成旁路导通的第一分管道；其中，所述第一分管道上还设有第一电动调节阀；所述第一电磁流量计与每一循环泵均实现信号互联；

所述第二主管道上设有第二电磁流量计、第三电磁流量计以及设置于所述第二电磁流量计和所述第三电磁流量计之间与所述水池形成旁路导通的第二分管道；其中，所述第二分管道上还设有第二电动调节阀；所述第二电磁流量计与所述第一电动调节阀以及所述第三电磁流量计与所述第二电动调节阀各自对应实现信号关联；

所述燃料组件模拟件与外部数据采集装置相连。

其中，所述地坑过滤器由两个六棱柱形滤筒组成。