安防之家讯:3水锤事故
美国从1969年初到1981年5月共报告了67个压水堆核电站的水锤事故,其中27个(占40)为蒸汽发生器的水锤事故。蒸汽发生器的水锤事故分别发生在13座压水堆核电站中,水锤事故的强度和后果差别很大,从较小的噪音、给水管的振动,到给水管主支架的破坏,直到给水管的穿透裂纹。
3.1事故情况
发生事故的蒸汽发生器都是美国西屋公司和燃烧工程公司设计,带有顶部给水环装置,给水通过底部开孔的给水环,与再循环水混合后流向下降通道。
当给水系统发生故障时(如事故停泵、阀门失灵或因某些瞬变过程引起给水量快速减少),给水量迅速降低,蒸汽发生器中的水位下降,给水环暴露在蒸汽之中。一般,给水环暴露1~2min,底部带有排水孔的给水环中的水有可能流尽,并被蒸汽充满。在这一瞬变后,当给水流量(一般为过冷度大的辅助给水)恢复时,给水通过水平给水管流入给水环,并在充满蒸汽的给水环下部流动,在蒸汽和过冷给水间的交界面上会出现蒸汽快速冷凝。另一方面,随着辅助给水量的增加,水平给水管与给水环连接处被水封除,水平管内形成一个孤立的蒸汽泡。由于汽泡内蒸汽的冷凝,汽泡外的压力可达到7MPa,孤立的汽泡迅速缩小而溃灭,产生压力脉冲。压力脉冲的大小及其在给水管中的传播取决于很多因素,其中包括汽泡内蒸汽的冷凝速率、汽泡和水块的初始容积、蒸汽压力、给水管道的声速和管道的几何形状及布置。当压力波在给水管道中逆向传播时,在管道中产生的冲击力,能够引起管道支撑、阻尼器及管道本身的破坏。
3.2防止和减轻水锤事故的措施
(1)在给水环顶部安装J形管。在给水环顶部安装J形管,并将其底部的小孔封死。这样,当水位降到给水环以下时,可大大降低给水环中的排水速率,排干水的时间要花20min以上,显著地推迟了给水环排空水的时间。
(2)给水提前进入蒸汽发生器。丧失主给水后,蒸汽发生器中的水位下降,当J形管的给水环暴露于蒸汽后,虽能显著地减缓给水环中水的疏干,但不能阻止给水环失水。如果蒸汽大量进入给水环前,立刻启动辅助给水(最好是自动启动),有助于保持给水环中充满水,防止水锤事故的发生。
(3)缩短蒸汽发生器给水入口水平给水管长度。蒸汽发生器的给水环和入口处的水平给水管,一般位于给水系统的最高位置,缩短给水入口处的水平管道长度,能减小排空的给水管道容积,从而使由冷凝引起的压力脉冲减小。西屋公司建议水平给水管的最大长度为2.4m。安防之家专注于各种家居的安防,监控,防盗,安防监控,安防器材,安防设备的新闻资讯和O2O电商导购服务,敬请登陆安防之家:http://anfang.jc68.com/