[发明专利]一种反应堆冷超压稳压器安全阀阈值计算方法

权利要求书

1.一种反应堆冷超压稳压器安全阀阈值计算方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：获取冷超压事故所涉及的反应堆一回路系统及其相关辅助系统初始参数和边界条件，划分控制体并制作节点图，利用核反应堆热工水力系统分析程序建立反应堆热工水力计算模型；

步骤2：通过反应堆标准运行稳态及瞬态工况验证所述反应堆热工水力模型是否满足计算精度，稳态工况下，各主要系统或设备中工质的主参数以及主要控制对象的参数误差不超过2％，瞬态工况误差不超过5％；若不满足，则返回步骤1，重新检查初始参数和边界条件的设置，调整计算模型；

步骤3：为了判断冷超压事故瞬态中反应堆是否满足超压保护的要求，需要给定反应堆允许的运行压力范围，所述允许的运行压力范围包括压力上限和压力下限两个部分；

步骤4：冷超压事故分为两类，包括质量引入瞬态和能量引入瞬态，为了使计算的结果足够保守，所述两种瞬态的初始条件和始发事件均为最极端的情况，即极限质量引入瞬态和能量引入瞬态，分别设置所述极限质量引入瞬态和能量引入瞬态的初始工况、始发事件和事故序列，并假定一个稳压器安全阀初始启闭压力设定值，开展核反应堆热工水力系统分析程序瞬态计算；

步骤5：通过核反应堆热工水力系统分析程序瞬态计算结果，找出反应堆压力容器最容易发生脆断的部位，即瞬态过程中温度最低压力最高的部位；通过核反应堆热工水力系统分析程序输出该部位瞬态压力和温度随时间变化的曲线，并将这两条曲线整合成事故瞬态P-T曲线；

步骤6：将所述事故瞬态P-T曲线与步骤3中反应堆允许的运行压力范围对比；首先确定安全阀最大关闭压力值，将事故瞬态P-T曲线与压力上限对比，若其高于或远低于压力上限，重新设置安全阀关闭压力，并返回步骤5，直至找到一个合适的关闭压力使得事故瞬态P-T曲线无限接近并低于压力上限，且整个P-T曲线位于允许的运行压力范围内，记录该最大关闭压力值；其次确定安全阀最小开启压力值，将事故瞬态P-T曲线与压力下限对比，若其低于或远高于压力下限，重新设置阀门开启压力，并返回步骤5，直至找到一个合适的开启压力使得事故瞬态P-T曲线无限接近并高于压力下限，且整个P-T曲线位于允许的运行压力范围内，记录该最小开启压力值；所述最大关闭压力值和最小开启压力值即为冷超压情况下稳压器安全阀阈值。

2.根据权利要求1所述的一种反应堆冷超压稳压器安全阀阈值计算方法，其特征在于：所述反应堆一回路系统为冷却剂系统，相关辅助系统包括化学与容积控制系统，安全注入系统，余热排出系统三个部分。

3.根据权利要求1所述的一种反应堆冷超压稳压器安全阀阈值计算方法，其特征在于：所述反应堆热工水力计算模型需通过网格无关性验证，即在现有网格划分基础上增加网格量不再影响计算结果。

4.根据权利要求1所述的反应堆冷超压稳压器安全阀阈值计算方法，其特征在于：所述压力上限包括反应堆实际有效运行堆年下的压力容器P-T稳态曲线和稳压器安全阀管道力学极限；所述压力容器P-T稳态曲线用于防止压力容器发生脆性断裂；所述安全阀管道力学极限用于保证冷超压情况下管道上的负载不会影响阀门相关管道和阀门接头的完整性。

5.根据权利要求1所述的一种反应堆冷超压稳压器安全阀阈值计算方法，其特征在于：所述压力下限为主泵运行最低压力限制线，用于防止一号轴封的动环与静环接触损坏发生过量泄漏。

6.根据权利要求1所述的一种反应堆冷超压稳压器安全阀阈值计算方法，其特征在于：所述压力上限和压力下限之间的范围小，无论如何改变安全阀设定值，反应堆允许的运行压力范围不能完全包含事故瞬态P-T曲线，该情况则优先和压力上限对比，确定阀门最大关闭压力值即可。