一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法、存储介质及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法，包括步骤：建立燃料组件数据库；燃料组件裸露判断；燃料包壳气密性破损份额评价；燃料包壳破损份额评价；燃料破损评价结果合理性判断。本发明专利技术还提供一种存储介质及乏燃料水池燃料组件损伤评价系统，采用乏燃料水池燃料组件损伤评价方法、存储介质及系统体现了不同存储时间、初始富集度、燃耗组件在事故情况下不同的损伤表现形式，针对性更强，体现了不同组件的特性，更具有合理。更具有合理。更具有合理。

【技术实现步骤摘要】
一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法、存储介质及系统


[0001]本专利技术属于核与辐射应急领域，具体涉及一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法、存储介质及系统。

技术介绍

[0002]国家核安全局要求核电厂增强乏燃料水池在事故后的补水和监测能力，可以基于在线监测仪表读数来评价乏燃料水池发生严重事故时的燃料组件损伤状态与程度，可以为核应急准备与响应提供技术支撑与决策依据。
[0003]与反应堆内的堆芯损伤评价方法不同，由于乏燃料水池内装载的燃料组件数量庞大、类型庞杂，根据储存时间、初始富集度、燃耗不同，其发生损伤的时间、程度等都是不同的。
[0004]因此，无法通过反应堆所使用的CDAG或CDAM等方法进行燃料组件损伤程度的判断。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法、存储介质及系统，以定性判断燃料组件的损伤状态及定量评价燃料组件的损伤程度。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法，包括步骤：建立燃料组件数据库；燃料组件裸露判断；燃料包壳气密性破损份额评价；燃料包壳破损份额评价；燃料破损评价结果合理性判断。
[0007]进一步，所述乏燃料水池燃料组件损伤的状态包括：乏池燃料无损伤、燃料包壳气密性破损及燃料包壳破损。
[0008]进一步，所述乏燃料水池燃料组件损伤评价的参数包括乏燃料水池表面辐射水平及乏燃料水池液位；
[0009]其中，所述乏燃料水池液位需要确定整值SVL1、SVL2及SVL3，所述SVL1表示乏燃料水池报警液位，低于此液位，燃料可能包壳气密性破损；所述SVL2表示燃料上转换区对应的乏燃料水池液位，低于此液位，燃料组件主要释热区域裸露，燃料温度上升；所述SVL3表示燃料组件顶端对应的乏燃料水池液位，低于此液位，燃料组件开始裸露，裂变产物释放加剧。
[0010]进一步，对燃料组件进行分类；
[0011]单个燃料组件的放射性积存量计算；
[0012]裂变产物的释放份额计算；
[0013]获取剂量率响应。
[0014]进一步，所述燃料组件分类包括以储存时间及富集度与燃耗进行分类。
[0015]进一步，所述燃料破损评价结果合理性判断包括燃料包壳气密性破损评价结果及
燃料包壳破损评价结果；
[0016]其中，燃料包壳气密性破损评价结果的判断：乏燃料水池液位<SVL1；
[0017]燃料包壳破损评价结果的判断：乏燃料水池液位<SVL2。
[0018]进一步，所述评价结果包括乏燃料水池每一类燃料组件损伤类型及其对应的损伤份额。
[0019]进一步，当全部所述燃料组件的所述燃料包壳气密性破损100％破损，则进行燃料包壳破损份额评价。
[0020]本专利技术还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法。
[0021]本专利技术还提供一种乏燃料水池燃料组件损伤评价系统，包括：数据组件模块，用于对储存在乏燃料水池中的燃料组件建立数据库，以建立不同种类燃料组件单个组件100％燃料包壳气密性破损与100％燃料包壳破损时释放的剂量率的响应；裸露判断模块，用于判断燃料组件是否裸露；包壳气密性破损评价模块，用于进行燃料包壳气密性破损份额评价；包壳破损评价模块，用于进行燃料包壳破损份额评价；合理性判断模块，用于燃料破损评价结果合理性的判断。
[0022]本专利技术的效果在于：通过建立燃料组件数据库，并依次逐一判断燃料组件是否裸露、包壳气密性破损份额、包壳破损份额，体现了不同存储时间、初始富集度、燃耗组件在事故情况下不同的损伤表现形式，针对性更强，体现了不同组件的特性，更具有合理。
附图说明
[0023]图1是本专利技术中一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法的步骤流程图；
[0024]图2是一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法的模块原理示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述。
[0026]如图1
‑
2所示，本方法基于600MW示范快堆工程核岛监测设备特性，针对核应急情况下钠冷快堆反应堆堆芯发生破损的情况，提出了一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法包括步骤：
[0027]S1，建立燃料组件数据库；
[0028]具体的，乏燃料水池燃料组件损伤的状态共包括：乏池燃料无损伤、燃料包壳气密性破损(燃料棒间隙裂变产物释放)、燃料包壳破损(燃料块中裂变产物释放)。
[0029]基于在线监测仪表读数评价方法使用的损伤评价参数包括：乏燃料水池表面辐射水平(HRM)及乏燃料水池液位(SVL)。
[0030]乏燃料水池表面辐射水平是确定乏燃料水池燃料组件损伤状态和损伤份额的主要依据，乏燃料水池液位则是对乏燃料水池燃料组件损伤评价结果的合理性进行评价。
[0031]其中，乏燃料水池表面辐射水平(HRM)：建立HRM与乏燃料水池燃料组件损伤状态的关系，不需要确定整定值。
[0032]乏燃料水池液位(SVL)：建立SVL与乏燃料水池燃料组件损伤状态的关系，需要确定的整定值有SVL1、SVL2和SVL3。
[0033]SVL1：表示乏燃料水池报警液位，低于此液位，燃料可能包壳气密性破损；取值依据为低于此液位，冷却剂不足以带走足够的热量，燃料可能包壳气密性破损。
[0034]SVL2：表示燃料上转换区对应的乏燃料水池液位，低于此液位，燃料组件主要释热区域裸露，燃料温度上升；取值依据为燃料上转换区是乏燃料水池中主要释热最高处，当液位低于此处后，裸露部分将失去热阱，燃料棒可能熔化，包壳破损。
[0035]SVL3：表示燃料组件顶端对应的乏燃料水池液位，低于此液位，燃料组件开始裸露，裂变产物释放加剧；取值依据为当燃料组件开始裸露后，裂变产物释放到乏燃料水池厂房中的份额升高。
[0036]在进行乏燃料水池燃料组件损伤评价之前，需要对储存在乏燃料水池中的燃料组件建立数据库，根据储存时间、富集度、燃耗建立不同种类燃料组件单个组件100％燃料包壳气密性破损与100％燃料包壳破损时释放的剂量率的响应。
[0037]进一步地，建立燃料组件数据库又包括：
[0038]S11，对燃料组件进行分类；
[0039]具体的，燃料组件分类包括以储存时间及富集度与燃耗进行分类，储存时间可以根据示范快堆工程的换料周期来进行分类。
[0040]以一个具体实例作为说明，考虑到乏燃料组件600MW示范快堆工程的换料周期是180天(约半年)，故将储存时间步长设置为0.5a。NUREG
‑
6451认为当燃料衰变700d(约2a)后，及时出现燃料裸露，也不会发生损伤。同样考虑到，相较于压水堆，钠冷快堆的燃料初始富集度和卸料燃耗均高出许多，根据《600MW示范快堆工程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法，其特征在于，包括：建立燃料组件数据库；燃料组件裸露判断；燃料包壳气密性破损份额评价；燃料包壳破损份额评价；燃料破损评价结果合理性判断。2.如权利要求1所述的一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法，其特征在于：所述乏燃料水池燃料组件损伤的状态包括：乏池燃料无损伤、燃料包壳气密性破损及燃料包壳破损。3.如权利要求1所述的一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法，其特征在：所述乏燃料水池燃料组件损伤评价的参数包括乏燃料水池表面辐射水平及乏燃料水池液位；其中，所述乏燃料水池液位需要确定整值SVL1、SVL2及SVL3，所述SVL1表示乏燃料水池报警液位，低于此液位，燃料可能包壳气密性破损；所述SVL2表示燃料上转换区对应的乏燃料水池液位，低于此液位，燃料组件主要释热区域裸露，燃料温度上升；所述SVL3表示燃料组件顶端对应的乏燃料水池液位，低于此液位，燃料组件开始裸露，裂变产物释放加剧。4.如权利要求1所述的一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法，其特征在于，所述建立燃料组件就看包括：对燃料组件进行分类；单个燃料组件的放射性积存量计算；裂变产物的释放份额计算；获取剂量率响应。5.如权利要求4所述的一种乏燃料水池燃料组件损伤评价方法，其特征在于：所述燃料组件分类包括以储存时间及富集度与燃耗进行分类。6.如权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁博宁，杨亚鹏，张建岗，李国强，冯宗洋，贾林胜，王宁，刘一宁，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：