在失水事故下反应堆厂房内潜伏涂层碎片量的评估方法技术

本发明专利技术涉及一种在失水事故下反应堆厂房内潜伏涂层碎片量的评估方法，依次包括以下步骤：（a）计算破口影响区潜伏涂层碎片质量M1；（b）目视检查确定所述四种涂层系统的不合格比例；（c）将所述试柱与测试仪连接进行拉伸力测试，确定所述四种涂层系统的附着力不合格比例；（d）LOCA模拟测试：确定所述四种涂层系统的LOCA模拟测试不合格比例；（e）结合公式2和公式3分别计算破口影响区外潜伏碎片的总质量M2和潜伏碎片的总质量M总。一方面计算出破口影响区潜伏涂层碎片的质量；另一方面结合目视检查、附着力测试、LOCA模拟测试对破口影响区外潜伏碎片的质量进行计算，从而能够对反应堆厂房内潜伏涂层碎片质量进行量化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂层碎片量的评估方法，具体涉及一种在失水事故下反应堆厂房内潜伏涂层碎片量的评估方法。
技术介绍
反应堆，又称为原子反应堆或核反应堆，是能维持可控自持链式核裂变反应，装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。核电站主工艺厂房外部设有屏蔽结构——反应堆厂房安全壳，其主要功能为承受反应堆厂房主回路系统发生事故时冷却剂汽化所造成的峰值压力和温度，并限制放射性物质释放到控制区以外。反应堆厂房内涂刷有四种规格的涂层系统，其必须满足诸如化学成分、耐火性能、耐盐雾试验、耐辐照性能、耐化学腐蚀性以及模拟DBA合格性等要求；这四种规格的涂层系统分别为反应堆厂房钢结构表面涂层（PIC100I）、混凝土墙面涂层（PIC151I）、混凝土天花板涂层（PIC152I）和混凝土地面涂层（PIC155I）。 失水事故（Lost of coolant accident，简称 LOCA）即失去一回路冷却剂，主要由以下原因引起：一回路一根管道或辅助系统的管道破裂；一回路或辅助系统管道上的阀门意外打开或不能关闭；输送一回路介质的泵的轴封或阀杆泄漏。失水事故的后果随着破口的大小、位置和装置的初始状态的不同而不同，大体可分为：微小破口，能通过化学和容积控制系统得到补偿；小破口，能通过高压安注系统得到补偿；中破口，导致一回路压力大幅下降的，但在很长一段时间内一会仍然保持有压状态，该压力不由安全壳内压力决定；大破口，引起一回路压力迅速下降至等于安全壳内的压力。 失水事故对安全壳内环境有很大影响。在出现失水事故时，全部一回路水或大部分安注水的排放使安全壳内的压力迅速上升。安全壳的内部构筑物将安全壳分割成一些的隔间，在事故的最初时刻，压力升高首先出现在发生破口的隔间内，然后临近的隔间内压力上升，因此由于出现压差、喷射作用力、管道的撞击和一回路的内部水力使得内部构筑物内的设备承受很大冲击力。出现失水事故时安全壳内温度升高，湿度增大，使内部设备工作条件变化。失水时由于一回路冷却剂的释放，使得安全壳放射性水平也会大幅升高，使得受影响范围内的设备工作环境恶化，使得反应堆厂房内潜伏着一定量的涂层碎片。 定期评估安全壳内核安全相关涂层状态是核电厂老化和安全管理的常规工作。在机组投运以后，去污性能和耐腐蚀性能可以通过目视检查涂层表面的失光、变色、粉化、斑点、裂纹、起泡、长霉、脱落和生锈等指标进行监测。目视检查因为是非破坏性的、并且人体受高剂量辐照的风险低，因此是作为评价涂层老化状态的标准方法。然而该方法不能排除在目视检查发现问题之前涂层已经不满足核安全要求（即含有潜伏涂层碎片）、以及在LOCA事故后期生成涂层碎片和堵塞安全壳地坑过滤器的可能；而且不能与碎片质量形成对应关系并量化计算涂层碎片质量。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能够在失水事故下反应堆厂房内对潜伏涂层碎片质量进行量化计算的评估方法。 为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种在失水事故下反应堆厂房内潜伏涂层碎片量的评估方法，依次包括以下步骤： （a）测定反应堆厂房破口影响区面积S，并结合已知的四种涂层系统厚度H和密度ρ，根据公式（1）计算破口影响区潜伏涂层碎片质量M1； M1=ρ×S×H（1）； （b）目视检查：对破口影响区外反应堆厂房的四种涂层系统PIC100I、PIC151I 、PIC152I和PIC155I进行目视检查，随后将检查结果与标准涂层进行对比确定所述四种涂层系统的不合格比例，分别对应记为Pv0、Pv1、Pv2、Pv5； （c）附着力测试：在破口影响区外所述四种涂层系统上，对目视检查合格的涂层各选择多个测试区域，每个测试区域选取至少六个测试点，接着对所述测试点进行打磨、除屑、用胶水粘上试柱，将所述试柱与测试仪连接进行拉伸力测试，记录测试结果，确定所述四种涂层系统的附着力不合格比例，分别对应记为PA0、PA1、PA2、PA5； （d）LOCA模拟测试：在去离子水中加入硼酸和NaOH配制成碱性缓冲液，将所述碱性缓冲液以1×10-4~1×10-3m3/ m2·s的流量在120~180℃下喷入装有破口影响区外四种涂层系统试样的容器内，连续喷淋24~50小时后置于温度为23±2℃、相对湿度为50±5％的环境中至少2周，确定所述四种涂层系统的LOCA模拟测试不合格比例，分别对应记为PL0、PL1、PL2、PL5； （e）根据已知的四种涂层系统PIC100I、PIC151I 、PIC152I和PIC155I的质量，分别记为MPIC100I、MPIC151I 、MPIC152I和MPIC155I，结合公式（2）和公式（3）分别计算破口影响区外潜伏碎片的总质量M2和潜伏碎片的总质量M总； M2=MPIC100I×{[PV0+ PA0（1-PV0）] +PL0[1-PV0- PA0（1-PV0）]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在失水事故下反应堆厂房内潜伏涂层碎片量的评估方法，其特征在于，依次包括以下步骤：（a）测定反应堆厂房破口影响区面积S，并结合已知的四种涂层系统厚度H和密度ρ，根据公式（1）计算破口影响区潜伏涂层碎片质量M1；M1=ρ×S×H（1）；（b）目视检查：对破口影响区外反应堆厂房的四种涂层系统PIC100I、PIC151I 、PIC152I和PIC155I进行目视检查，随后将检查结果与标准涂层进行对比确定所述四种涂层系统的不合格比例，分别对应记为Pv0、Pv1、Pv2、Pv5；（c）附着力测试：在破口影响区外所述四种涂层系统上，对目视检查合格的涂层各选择多个测试区域，每个测试区域选取至少六个测试点，接着对所述测试点进行打磨、除屑、用胶水粘上试柱，将所述试柱与测试仪连接进行拉伸力测试，记录测试结果，确定所述四种涂层系统的附着力不合格比例，分别对应记为PA0、PA1、PA2、PA5；（d）LOCA模拟测试：在去离子水中加入硼酸和NaOH配制成碱性缓冲液，将所述碱性缓冲液以1×10‑4~1×10‑3m3/ m2·s的流量在120~180℃下喷入装有破口影响区外四种涂层系统试样的容器内，连续喷淋24~50小时后置于温度为23±2℃、相对湿度为50±5％的环境中至少2周，确定所述四种涂层系统的LOCA模拟测试不合格比例，分别对应记为PL0、PL1、PL2、PL5；（e）根据已知的四种涂层系统PIC100I、PIC151I 、PIC152I和PIC155I的质量，分别记为MPIC100I、MPIC151I 、MPIC152I和MPIC155I，结合公式（2）和公式（3）分别计算破口影响区外潜伏碎片的总质量M2和潜伏碎片的总质量M总；M2=MPIC100I×{[PV0+ PA0（1‑PV0）] +PL0[1‑PV0‑ PA0（1‑PV0）]}+ MPIC151I×{[PV1+ PA1（1‑PV1）] +PL1[1‑PV1‑ PA1（1‑PV1）]}+ MPIC152I×{[PV2+ PA2（1‑PV2）] +PL2[1‑PV2‑ PA2（1‑PV2）]}+ MPIC155I{[PV5+ PA5（1‑PV5）] +PL5[1‑PV5‑ PA5（1‑PV5）]}（2）；M总= M1+ M2（3）。...

【技术特征摘要】
1.一种在失水事故下反应堆厂房内潜伏涂层碎片量的评估方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
（a）测定反应堆厂房破口影响区面积S，并结合已知的四种涂层系统厚度H和密度ρ，根据公式（1）计算破口影响区潜伏涂层碎片质量M1；
M1=ρ×S×H（1）；
（b）目视检查：对破口影响区外反应堆厂房的四种涂层系统PIC100I、PIC151I 、PIC152I和PIC155I进行目视检查，随后将检查结果与标准涂层进行对比确定所述四种涂层系统的不合格比例，分别对应记为Pv0、Pv1、Pv2、Pv5；
（c）附着力测试：在破口影响区外所述四种涂层系统上，对目视检查合格的涂层各选择多个测试区域，每个测试区域选取至少六个测试点，接着对所述测试点进行打磨、除屑、用胶水粘上试柱，将所述试柱与测试仪连接进行拉伸力测试，记录测试结果，确定所述四种涂层系统的附着力不合格比例，分别对应记为PA0、PA1...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁耀升，张忠伟，费克勋，王水勇，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32