压水堆核电站乏燃料运输辅助设备设计研究

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

杭朝伟

国电投核安科技(重庆)有限公司,重庆 401122

摘要

乏燃料运输辅助设备在压水堆核电站的运行中发挥着重要的作用,为了保证作用的稳定、持续性发挥,对乏燃料运输辅助设备的功能进行分析,并基于功能实现对辅助设备进行设计,明确设计工作实践需要执行的具体流程和各个流程环节需要注意的内容,这样,乏燃料运输辅助设备的的设计表现会更加突出,文章对压水堆核电站乏燃料运输辅助设备设计进行分析与讨论,旨在为实践提供参考。


关键词

乏燃料:运输;辅助设备;设计

正文


对压水堆核电站的运行做分析可知,核电站在运行过程中会从反应堆当中卸出乏燃料组件,这些组件需要暂存于燃料厂房的乏燃料水池当中,并需要在经过冷却之后做进一步的处理。对现阶段核电站的具体工作实践进行分析,因为运输物存在着特殊性,所以发挥运输作用的乏燃料组件装卸操作必须要严格的按照规定的程序来执行,为了保证乏燃料运行的实际效果,基于规定的程序进行乏燃料运输设备的设计,并使设备在实践中发挥自身的价值,这样,乏燃料运输的规范性、专业化、安全性表现等会更加的突出。

一、乏燃料运输辅助设备的功能分析

在压水堆核电站乏燃料运输辅助设备设计工作的具体实施中,需要对辅助设备的功能进行明确,这样,相关的设计才能够基于具体的功能进行优化,以此来保证设备的应用价值。就乏燃料运输辅助设备的功能来看,其主要包括两点。

第一是主要功能,对乏燃料运输辅助设备的具体功能进行分析,其需要具备的功能为:1)充水排气功能,即要满足容器充满水并将气体排出容器的需要。2)充气排水功能,即要通过压缩空气的方式来排出容器中的水。3)充气风干,具体指的是需要连续性的通入压缩空气,实现容器内表面和乏燃料组件表面的风干。4)卸料冷却。指的是让容器重新充满水,由此形成生物屏蔽,并及时的排出乏燃料组件所释放出来的余热。

第二是辅助功能。对乏燃料运输辅助设备的辅助功能进行明确,其具体为:1)气-水分离。对核电站的具体运行做分析可知从容器当中排出的含硼水需要排回到乏燃料水池当中,而排出的气体最终需要排放到乏燃料厂房的通风系统,基于排放的差别,需要强调气-水分离[1]2)气体的过滤。对容器中排出的气体进行检测可知其存在着放射性微粒以及放射性气溶胶,为了规避排放物对环境、生态的破坏,需要对其进行过滤后再排放。3)气体冷却。在卸料冷却的过程中会排出气体,将这些气体进行冷却并排放到通风系统中。需要注意的是气体冷却需要使其维持在通风系统所允许的范围内。4)容器热水置换。根据工艺的具体要求,卸料冷却的时候容器充满水后水温不能够过高,所以装置还需要具备热水置换功能,以此来实现容器内水温的降低。  

二、乏燃料运输辅助设备的设计

在明确了具体的功能之后,接下来需要做的工作便是基于功能的实现进行乏燃料运输辅助设备的设计,具体的工作包括如下内容。

第一是对乏燃料运输设备的工作原理进行明确。乏燃料运输设备中的组件是比较多。具体的组件在运行的过程中该如何搭配,这需要在明确设备运行原理的基础上进行优化[2]。立足于压水堆核电站的具体运行和乏燃料运输设备的作用发挥,结合其功能实现对各项工作的具体原理进行明确,这于设备本身的设计优化以及应用效果提升是有突出现实意义的,因此在实践中要结合现有的设备对乏燃料运输辅助设备的具体运行原理进行明确,这样,后续的设计以及设备的运行才会有更加准确的参考。

第二是对乏燃料运输辅助设备的运行流程进行确定。在原理明确的基础上对具体的设备运行流程进行明确,这对于设计细节优化和功能实现有重要意义[3]。结合现阶段的实践做分析可知,不同的功能实现过程中,设备组件存在着运行差异,因此在实践中可以基于具体的功能实现来对设备运行流程进行划分,并对具体流程中需要注意的细节进行强调,这样,乏燃料运输辅助设备的设计有效性会显著提升。

第三是基于仿真技术对设计方案进行仿真实验,以此来验证设计是否有效。在原理和流程明确的基础上确定具体的乏燃料运输辅助设备设计方案,并利用仿真技术进行方案模拟,在方案模拟的过程中对设备的具体运行做记录与分析,比如记录设备的运行参数、性能表现以及其他方面的数据。收集数据之后与最初的理论数据进行对比分析,这样可以发现设计数据与理论数据之间的差异,深度分析差异化数据可以对具体的设计工作进行优化与改善。

第四是基于仿真实验结果进行设计优化,并形成最终的设计方案。设计方案能够最后落地,关键要看实验结果是否能够达到预期的目标[4]。记录仿真结果,对比分析理论数据和实验数据,研究数据差异存在的原因并基于原因对相关的问题进行改善,这样可以让设计方案实现优化,并让实验结果和理论数据保持一致。可以说,立足于实验结果进行设计优化,这可以让最终的设计方案在实践中发挥突出的价值,这对于压水堆核电站乏燃料运输辅助设备的高效化利用有突出的现实价值。

结束语:

综上所述,压水堆核电站的稳定、安全应用离不开众多设备的支持,所以在压水堆核电站的运行实践中,需要对各个环节的应用设备进行分析与讨论,要对设备的性能、参数等进行明确并强调设备的规范化、专业化利用。乏燃料运输辅助设备在压水堆核电站的运行中发挥着重要的作用,该设备的性能稳定对核电站的安全以及效率会产生显著影响,所以立足于乏燃料运输辅助设备的具体功能实现对设备进行设计分析,明确设备设计的具体步骤以及需要强调的细节问题,这样可以让设备的设计工作呈现出规范性、专业性。

参考文献:

[1]代传波,闫洋洋,江灏,等.压水堆核电站燃料元件破损在线监测分析方法[J].设备管理与维修,2022(06):37-39.

[2]陈思延,潘晖,陈俊,等.压水堆核电站燃料组件弯曲对堆芯中子学的影响分析计算[J].强激光与粒子束,2022,34(02):86-91.

[3]杨俊武,周良发,高兴,等.燃料组件破损情况下压水堆核电站的辐射防护监测和控制[J].辐射防护,2019,39(05):365-371.

[4]郭辉.压水堆核电站乏燃料水池自动焊工艺研究与应用[J].电焊机,2019,49(04):274-278+282.


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