中国铅基研究堆非能动余热排出系统可靠性分析

夏少雄; 王家群; 潘晓磊; 李亚洲; 胡丽琴

doi:10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.020605

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中国铅基研究堆非能动余热排出系统可靠性分析

核能科学与工程 | 更新时间：2021-03-03

- 中国铅基研究堆非能动余热排出系统可靠性分析
- Reliability analysis of passive decay heat removal system of China lead-based research reactor
- 核技术 2015年38卷第2期文章编号：020605
- 作者机构：
  
  1. 中国科学技术大学,合肥,230026
  2. 中国科学院核能安全技术研究所中国科学院中子输运理论与辐射安全重点实验室,合肥,230031
- 作者简介：
  
  [ "作者简介:夏少雄，男，1989年出生，2012年毕业于重庆大学，现为硕士研究生，研究领域为反应堆安全分析" ]
  [ "通讯作者: 胡丽琴，E-mail: liqin.hu@fds.org.cn E-mail:liqin.hu@fds.org.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(No.91026004)、中国科学院战略性先导科技专项(No.XDA03040000)、国家ITER973计划(No.2014GB112001)、中国科学院科技数据资源整合与共享工程“重点数据库”项目(No.XXH12504-1-09)、中国科学院合肥物质科学研究员院长基金(No.YZJJ201327)资助()
- DOI：10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.020605
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2015-02-02
- 稿件说明：
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夏少雄, 王家群, 潘晓磊, 等. 中国铅基研究堆非能动余热排出系统可靠性分析[J]. 核技术, 2015,38(2):020605

XIA Shaoxiong, WANG Jiaqun, PAN Xiaolei, et al. Reliability analysis of passive decay heat removal system of China lead-based research reactor[J]. Nuclear techniques, 2015, 38(2): 020605
夏少雄, 王家群, 潘晓磊, 等. 中国铅基研究堆非能动余热排出系统可靠性分析[J]. 核技术, 2015,38(2):020605 DOI： 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.020605.

XIA Shaoxiong, WANG Jiaqun, PAN Xiaolei, et al. Reliability analysis of passive decay heat removal system of China lead-based research reactor[J]. Nuclear techniques, 2015, 38(2): 020605 DOI： 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.020605.

摘要

铅冷快堆是第四代核能系统推荐堆型之一，世界上多个铅冷快堆采用非能动余热排出系统。非能动系统中作为驱动的自然力与阻力在数量级上接近，由周边环境、材料参数的变化引起的波动不可忽略，因此需要研究非能动系统可靠性。改进了常用的响应面分析法，并应用于中国铅基研究堆反应堆容器空气冷却系统(Reactor Vessel Air Cooling System

RVACS)中。分析中使用流体计算软件Fluent模拟中国铅基研究堆RVACS系统的余热排出过程，研究了输入参数的不确定性对系统可靠性及反应堆安全产生的影响。在大量模拟数据的基础上结合神经网络法建立了输入参数不确定性和结果不确定性之间的映射关系，并以此分析RVACS非能动失效概率。分析结果表明在全厂断电的情况下，RVACS四组并联排热管中的两组也能够可靠地导出反应堆余热。

Abstract

Background: Because of the safety and the competition in economy

Generation IV reactors represent the development tendency of innovative nuclear systems. Lead cooled fast reactor is a variety of Generation IV reactors and many of them around the world adopt passive systems to remove residual heat. Purpose: The driving force of passive system is approximate at the same level of resistance

so an analysis on the reliability of passive system becomes necessary. Methods: This study made some improvements of the response surface method and applied it to Reactor Vessel Air Cooling System (RVACS) of China lead-based research reactor (CLEAR-I). During the analysis

the process of removing residual heat of RVACS was simulated by Fluent in order to find out how inputs would affect the safety of reactor. On the base of a mass of simulations

this study established relationships between inputs and outputs to find failure probability of RVACS. Results: The advanced response surface method raised the sampling efficiency for small-probability events by as much as four times. Through this method

we got the failure probability of RVACS. Conclusion: The results showed that two of four sets RVACS pipes can safely remove residual heat of reactor during loss of power. Abstract

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