4月19至20日,由上海核工院牽頭、聯合國核華清(北京)核電技術研發中心有限公司、上海交通大學共同承擔的大型先進壓水堆核電站重大專項“CAP1400熔融物堆內滯留(IVR)研究及試驗”課題通過國家能源局正式驗收。
驗收專家組認為:課題完成了任務合同書規定的研究內容,滿足考核指標要求,實現了研究目標;課題組織管理有序、制度健全,一致同意課題通過正式驗收。
驗收組由來自生態環境部核與輻射安全中心、西安交通大學、中廣核集團、中核集團、國核示范、上海電氣核電集團等單位的16名專家組成。國家能源局、中國核電發展中心、國家電投重大辦、課題參與單位代表等40余人參加此次會議。
熔融物堆內滯留(IVR)措施能夠通過從壓力容器外部對堆芯熔融物進行充分冷卻,保證壓力容器完整性,是大型先進壓水堆核電站CAP1400緩解嚴重事故后果的最關鍵措施之一,對于保證反應堆安全具有重要意義。該課題于2011年由國家能源局批準正式立項,旨在通過CAP1400嚴重事故進程、下封頭熔融池包絡狀態、壓力容器失效準則、IVR有效性評價及事故管理措施影響等理論和計算分析工作,以及穩定熔融池傳熱特性、ERVC全尺寸下封頭外壁臨界熱通量和流道流動工程驗證、提高臨界熱通量關鍵因素的試驗和機理研究工作,全面掌握IVR關鍵技術,實現CAP1400 IVR的有效性評價。
課題的主要成果包括:首次實現碳鋼材料與加熱銅塊之間的完美結合,針對真實壓力容器表面特性和安全殼地坑水質開展了試驗研究,獲得了CHF試驗數據;全面研究了堆芯熔化、下移進程及壓力容器下封頭熔池行為,解讀下封頭熔融池結構形成機理,確定對應情況下壓力容器壁面熱流密度;采用確定論與概率論相結合的分析方法對CAP1400 IVR有效性進行了全面、系統的評價;優化了嚴重事故管理導則及堆內構件,進一步提高了IVR有效性。該課題研究成果已應用于CAP1400示范工程,支撐了CAP1400的安全審評。
課題形成的“CAP1400提高臨界熱通量關鍵因素試驗臺架”和“CAP1400 IVR分析方法和增強措施研究”成果經核能行業協會鑒定認為總體達到國際先進水平,并分別獲得2016年度、2017年度核能行業協會科學技術二等獎。
課題實施取得了一批具有自主知識產權的科技成果,包括試驗裝置3套、專利14項、技術秘密6項、計算分析軟件2項、發表論文9篇;此外,還培養了一大批掌握IVR技術分析、試驗和管理的專業人才,形成了高水平的研發團隊,為后續核電研發設計提供了人才儲備和保障。