NB_T 20131-2012压水堆核电厂应急堆芯冷却地坑设计准则.pdf

ICS 27. 120. 10F 65备案号：36056—2012NB中华人民共和国能源行业标准NB/T 20131—2012代替 EJ/T 816-1994压水堆核电厂应急堆芯冷却地坑设计准则nuclear power plants2012 - 01 - 06 发布2012- 04-06 实施发布国家能源局 NB/T 20131—2012目次前言11 范围术语和定义功能。设计范围4设计准则6设计要求6.1安注泵和安喷泵净正吸入压头6.2碎渣源项及产生6.3碎渣传递6.4碎渣累积和压降附录A（资料性附录）压水堆核电厂应急堆芯冷却水源审查准则. NB/T 20131---2012附录A（资料性附录）压水堆核电广应急堆芯冷却水源审查准则A.1概述应在可能的失水事故后工况下评估长期再循环水源，确定其设计足以提供长期再循环。技术评估可分为：a）地坑水力性能;b）失水事故导致的碎渣影响;c）不利工况下的地坑性能。这些分类的特殊考虑及组合详见图A.1。最终的验收准则是在所有的假想失水事故后工况下泵吸入口均具有足够的净正吸入压头裕量。A.2地坑水力性能地坑水力性能（关于空气吸入的可能性）可根据浸没水位（或高于安全壳地坑平面的水深度）和必须的泵的容量（或泵入口流速）进行评估。管道中心线上的水深（h）和入口管道流速（U）可表示为无量纲的弗雷德常数：F, =U/ gh式中:F—弗雷德常数;U一入口管道流速，m/s;h管道中心线上的水深，m;g-重力加速度，m/s?。大量的实验结果表明，应急堆芯冷却地坑的水力性能（尤其是空气吸入的可能性）为弗雷德常数的固定函数。其它无量纲参数（如，雷诺数和韦伯数）都是次要的。地坑水力性能可分为三种性能等级：a）零空气吸入，则不需要防涡流装置或在泵供货商曲线上增加必需净正吸入压头；b）空气吸入比例2%或更小，保守水平，根据必需净正吸入压头的增加，预期泵的性能不会降低；c）防涡流装置，用于减少空气吸入的影响。通过使用表A.1中所列的设计参数可确保零空气吸入。通过使用表A.2中的关系式和地坑几何形状可确定此类设计的汽蚀比例为2%或更小。滤网准则见表A.3、A.4、A.5和A.6。表A.7列出了防涡流装置的设计准则，防涡流装置可减少空气吸入至零。表A.1至A.6中的准则是通过在全比例地坑上进行广泛的水力试验所得到的，为评估地坑水力性能提供了一种快速的方法。如果设计严重偏离所标注参数的包络值，应通过足够的地坑水力性能验证而获得类似的性能数据。A.3失水事故导致的碎渣影响失水事故碎渣产生的评估和可能的碎渣栅栏堵塞的确定是很复杂的。该安全问题的评估取决于使用8 NB/T 20131—2012的碎渣的类型和数量、碎渣在安全壳内的位置以及相对于地坑滤网的位置、管道破裂产生碎渣数量的评估以及此类碎渣向栅栏的迁移。因此堵塞的评估（即产生、传输及压降）应具体到碎渣材料、管道布置及电站设计。针对保温材料，由于破口喷射力是碎渣产生的主要原因，预期的喷射包络范围将决定保温材料碎渣的数量和类型。图A.2给出了根据分析和经验考虑所开发的概念三维模型。对于不同的保温材料类型（图A.2）、不同的安装方式类型及距离破口位置，喷射力的破坏结果（如产生的保温材料或其它碎渣的体积、碎渣尺寸）将大大不同。区域I为完全破坏区；区域I为严重损坏区，其破坏程度与保温形式、是否采用包封结构和保温结构的固定方式等有关；区域II为整段或预制保温段发生脱落的区域。针对涂漆材料，影响区内的涂漆均应考虑为碎渣。影响区外经鉴定的涂漆材料不考虑为碎渣，影响区外未经鉴定的涂漆材料也应考虑为碎渣。针对其它碎渣材料（如防火材料以及纤维、织物、塑料或固体材料等），影响区范围可参考相关规范或准则进行确定。A.4不利工况下的地坑性能根据泵性能降低的百分比，确定泵的必需净正吸入压头。该百分比有时任意确定，但通常是在1%到3%的范围内。建议限制允许的空气吸入比例为2%，因为已经证明更高的比例会引发泵性能的降低。对地坑空气吸入的2%体积限制和净正吸入压头准则应独立地使用。但是，空气吸入程度低于2%也能影响净正吸入压头裕量。若已表明有空气吸入，可通过下述关系式根据泵曲线校正必需净正吸入压头:NPSH r(ap2%) = NPSH r(液体) × β式中:αp一泵吸入口法兰处的空气吸入比例（体积百分比)；β--1+0. 5 apA.5综合效应如图A.1中所示，三种因素（地坑或吸入口滤网性能、碎渣的产生和传递以及不利工况下泵的运行）相互依存，确保对确定长期再循环能力的评价（即，净正吸入压头裕量）。A.6评估地坑失效的准则地坑失效准则取决于地坑浸没程度并可能取决于所服务的泵或系统。图A.3图解说明了全浸没和部分浸没这两种基本的地坑结构。尽管附图中仅给出了立式的地坑结构，但同样的表示方法也适用于其它的滤网