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核三廠飼水全失暫態沖洩操作之MAAP3.OB程式分析
Thesis

核三廠飼水全失暫態沖洩操作之MAAP3.OB程式分析

吳景輝
Masters, National Tsing Hua University
1989

Abstract

核三廠飼水全失暫態沖洩操作壓水式反應器二次側水 CORE-MELTDOWN
在壓水式反應器(Pressurized Water Reactor,PWR) 發生飼水全失暫態下,蒸汽產生器(Steam Generators,SGs)由於二次側水燒乾(Dryout)而喪失其熱移除能力;為了避免暫態演進成為爐心融毀(Core Meltdown) 的嚴重意外事故,操作員必須開始沖洩(Feed & Bleed)操作以降低反應器冷卻水系統(Reactor Coolant System,RCS)的壓力並冷卻之。於此過程中,冷水被高壓安全注水(High Head Safety Injection)系統加入反應器冷卻水系統,經由調壓槽(Pressurizer,PZR) 動力釋壓閥(Power Operated Relief Valves, PORVs) 排放進入圍阻體。本文以MAAP 3.0B 程式分析在飼水全失暫態,有無沖洩操作,對於反應器冷卻水系統與圍阻體(Containment) 包封容器的長期反應。結果顯示出在2,878 秒時,執行沖洩操作,此時蒸汽產生器寬輻水位低於6%,反應器冷卻水系統的流體被沿著飽和曲線的方式降壓,並有平均13K/Hr的降溫速率,系統在大約26,000秒之後,達到餘熱移除冷卻(RHR Cooling) 模式的啟始點(3 MPa, 450K)。如若拖延到4,200 秒 (蒸汽產生器燒乾後360 秒) 和6,400 秒 (爐心未覆蓋後6 分鐘) 才執行沖洩操作,則仍能有效地降低反應器冷卻水系統的壓力,但是其平均降溫率卻遠高於運轉規範之許可值。若延遲到10,000秒 (爐心未覆蓋後1 小時) 進行沖洩操作,亦可迅速降低反應器冷卻水系統的壓力,但是爐心燃料的毀損卻已無可避免了。另外,文中亦對於影響沖洩操作結果的因素:調壓槽動力釋壓閥開啟的數目,高壓安全注水泵注水容量的多寡,做了相關的分析,並且膫解了調壓槽動力釋壓閥是必需被開啟著,愈多個閥開著沖洩操作功效愈佳。至於高壓安全注水泵的安全注水容量亦得到了較大流量是較為有利於沖洩操作的結果。至於反應器冷卻水泵(Reactor CoolantPumps, RCPs) 的運轉與否,對於沖洩操作並無舉足輕重的影響。最後,在所有分析的例子中,對於圍阻體並未造成不可忽略的衝擊。

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