[发明专利]用于估算核电站严重事故后氧气浓度的方法

摘要

本发明涉及核电站安全领域，特别涉及一种用于估算核电站严重事故后氧气浓度的方法。该方法基于目前压水堆核电站普遍采用的非能动氢气复合器系统和氢气浓度监测系统，采用简化的计算方法，用来估算严重事故后安全壳内的氧气浓度，为核电站发生严重事故后的氢气风险评价和严重事故管理提供依据。

主权项

1.一种用于估算核电站严重事故后氧气浓度的方法,其特征在于，包括以下步骤：(S101)根据安全壳体积、正常运行压力和温度计算氧气初始总摩尔数NO20，包括：计算当前温度下的饱和蒸汽压Psteam；计算当前压力下的空气分压Pair＝P‑Psteam，其中P为安全壳正常运行压力；计算氧气初始总摩尔数其中V为安全壳体积，R为气体常量，T为温度；(S102)根据氢气测量系统测量得到的氢气浓度XH2推算由于非能动氢气复合器的复合反应导致的氧气消耗速率N’O2；(S103)根据氧气消耗速率N’O2计算安全壳剩余氧气摩尔数N02，第n次计算时安全壳剩余氧气摩尔数通过以下公式计算：N_O2(n)＝氧气初始总摩尔数(S104)根据安全壳内温度T、压力P和安全壳剩余氧气摩尔数N02计算氧气浓度XO2，在计算第n步氧气浓度XO2(n)时，通过以下公式计算：其中，P(n)为第n步计算时安全壳压力，T(n)为第n步计算时安全壳温度，P(n)、T(n)分别由安全壳压力、温度监测仪表得到，V为安全壳体积，R为气体常量；(S105)每隔一段时间重复步骤(S102)～步骤(S104)，对氧气浓度进行一次计算，第n次计算与第n‑1次计算的时间差为时间步长DT(n)；第n次计算时氧气消耗速率根据氢气测量系统测量得到的氢气浓度XH2(n)乘以系数A确定，即N’O2(n)＝A×XH2(n)，其中，系数A根据安全壳内非能动氢气复合器的数目和消氢能力计算得到，若核电厂有氢气复合器台数为k，在氢气浓度为X0时，每台氢气复合器的消氢速率为M,则系数A＝0.5×k×M/X0。