【技术实现步骤摘要】
本申请涉及核电，更具体地说，涉及一种安全壳综合实验系统及安全壳综合实验方法。
技术介绍
1、核电厂安全壳系统作为第三道安全屏障，在事故工况下用于实现放射性包容、安全壳热量导出等安全功能。目前的压水堆设计中，存在一种设计理念，采用一系列非能动设计，实现反应堆的安全壳热量导出和安全壳抑压等功能。这样的设计方式一方面可以简化系统配置，同时通过非能动设计以提升事故后安全壳热量导出和安全壳抑压等安全功能投运的可靠性，降低系统及设备能动单一故障导致安全功能失效的概率。
2、这样的设计理念是否可以投入实际使用，还需要进行一系列验证实验，以验证该设计的可靠性。目前存在一种实验装置，可以模拟实验反应堆质能释放工况，但其工况模拟过于单一，且工艺配置也较为简单，难以准确地进行实验验证。
技术实现思路
1、本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种安全壳综合实验系统及安全壳综合实验方法。
2、本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、构造一种安全壳综合实验系统，包括：
4、主设备模拟单元；
5、质能释放模拟单元，所述质能释放模拟单元包括高能喷放管线、蒸汽注入管线以及水注入管线；所述高能喷放管线、所述蒸汽注入管线以及所述水注入管线分别与所述主设备模拟单元相连通；以及
6、控制单元，分别控制所述高能喷放管线、所述蒸汽注入管线以及所述水注入管线的开关和流量。
7、在一些实施例中，所述主设备模拟单元包括安全壳
8、在一些实施例中，所述高能喷放管线分别与所述安全壳模拟体以及所述主设备腔模拟体相连通，和/或所述蒸汽注入管线分别与所述安全壳模拟体以及所述主设备腔模拟体相连通，和/或所述水注入管线分别与所述安全壳模拟体以及所述主设备腔模拟体相连通。
9、在一些实施例中，所述高能喷放管线包括高能喷放模拟体、第一高能喷放管道以及第二高能喷放管道；所述第一高能喷放管道的两端分别与所述高能喷放模拟体以及所述安全壳模拟体相连通；所述第二高能喷放管道的两端分别与所述高能喷放模拟体以及所述主设备腔模拟体相连通。
10、在一些实施例中，所述蒸汽注入管线包括蒸汽注入模拟体、第一蒸汽注入管道以及第二蒸汽注入管道；所述第一蒸汽注入管道的两端分别与所述蒸汽注入模拟体以及所述安全壳模拟体相连通；所述第二蒸汽注入管道的两端分别与所述蒸汽注入模拟体以及所述主设备腔模拟体相连通。
11、在一些实施例中，所述水注入管线包括水注入模拟体、第一水注入管道以及第二水注入管道；所述第一水注入管道的两端分别与所述水注入模拟体以及所述安全壳模拟体相连通；所述第二水注入管道的两端分别与所述水注入模拟体以及所述主设备腔模拟体相连通。
12、在一些实施例中，所述高能喷放管线、所述蒸汽注入管线以及所述水注入管线的出口端开度和/或位置可调节地设置。
13、在一些实施例中，所述高能喷放管线、所述蒸汽注入管线以及所述水注入管线的出口端位置可调地连通于所述主设备模拟单元上。
14、在一些实施例中，所述质能释放模拟单元的各管道上分别设置有隔离阀和/或控制管道内流体的阻力系数的调节阀。
15、在一些实施例中，所述质能释放模拟单元还包括蒸汽排放管线；所述蒸汽排放管线与所述控制单元电连接，所述蒸汽注入管线通过所述蒸汽排放管线将蒸汽排出系统外。
16、在一些实施例中，所述安全壳综合实验系统还包括安全壳热量导出模拟单元；所述安全壳热量导出模拟单元与所述主设备模拟单元相连通，且与所述控制单元电连接；
17、和/或，所述安全壳综合实验系统还包括辅助回路模拟单元；所述辅助回路模拟单元包括分别与所述主设备模拟单元相连通的压缩空气注入管线以及氢气注入管线。
18、在一些实施例中，所述主设备模拟单元包括相互连通的安全壳模拟体、主设备腔模拟体以及抑压水池模拟体；所述主设备腔模拟体连通于所述安全壳模拟体与所述抑压水池模拟体之间。
19、构造一种安全壳综合实验方法，应用于前述任一实施例所述的安全壳综合实验系统，所述安全壳综合实验方法包括以下步骤：
20、s1、确定实验待模拟工况；
21、s21、若所述待模拟工况为稳压器破口事故工况，则在第一时间段内，控制所述高能喷放管线作用于所述主设备模拟单元；并在第一时间段之后，控制所述高能喷放管线关闭，控制所述蒸汽注入管线以及所述水注入管线作用于所述主设备模拟单元；
22、s22、若所述待模拟工况为一回路小破口事故工况，则控制所述蒸汽注入管线以及所述水注入管线作用于所述主设备模拟单元；
23、s3、获取实验数据。
24、在一些实施例中，所述步骤s21包括：
25、若所述待模拟工况为稳压器破口事故工况，则在第一时间段内，控制所述高能喷放管线向所述主设备模拟单元注入g质量的饱和水；并在第一时间段之后，控制所述高能喷放管线关闭；
26、将第一时间段之后的势能释放过程划分为至少三个时间段，在不同的所述时间段内，分别控制所述蒸汽注入管线以及所述水注入管线向所述主设备模拟单元注入不同质量的饱和水以及不同质量的饱和蒸汽。
27、在一些实施例中，所述步骤s22包括：
28、若所述待模拟工况为一回路小破口事故工况，则将势能释放过程划分为至少三个时间段，在不同的时间段内分别控制所述蒸汽注入管线以及所述水注入管线向所述主设备模拟单元注入不同质量的饱和水以及不同质量的饱和蒸汽。
29、在一些实施例中，在所述步骤s1与所述步骤s21和所述步骤s22之间，还包括步骤s0：
30、根据所述待模拟工况，调节所述主设备模拟单元内的初始水温；
31、和/或，根据所述待模拟工况，调节所述主设备模拟单元内的初始液位值。
32、实施本申请至少具有以下有益效果：
33、本申请通过设置高能喷放管线、蒸汽注入管线以及水注入管线，并配合控制单元对其的控制，三者之间可以实现单独作业、两两配合作业、三者配合作业等多种组合方式，向主设备模拟单元内进行饱和水和/或蒸汽的注入。这样的设置方式，可以实现对于不同工况下的注入模拟，提高该安全壳综合实验系统的实验模拟的整体性；还可以获得更加精准的质能释放时程曲线，进而确保最终获取的实验数据的准确性。
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1.一种安全壳综合实验系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述主设备模拟单元(10)包括安全壳模拟体(11)、主设备腔模拟体(12)、抑压水池模拟体(13)以及抑压管模拟体(14)；所述安全壳模拟体(11)与所述主设备腔模拟体(12)相连通；所述主设备腔模拟体(12)与所述抑压水池模拟体(13)通过所述抑压管模拟体(14)相连通。
3.根据权利要求2所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述高能喷放管线(21)分别与所述安全壳模拟体(11)以及所述主设备腔模拟体(12)相连通，和/或所述蒸汽注入管线(22)分别与所述安全壳模拟体(11)以及所述主设备腔模拟体(12)相连通，和/或所述水注入管线(23)分别与所述安全壳模拟体(11)以及所述主设备腔模拟体(12)相连通。
4.根据权利要求2所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述高能喷放管线(21)包括高能喷放模拟体(211)、第一高能喷放管道(212)以及第二高能喷放管道(213)；所述第一高能喷放管道(212)的两端分别与所述高能喷放模拟体(21
5.根据权利要求2所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述蒸汽注入管线(22)包括蒸汽注入模拟体(221)、第一蒸汽注入管道(222)以及第二蒸汽注入管道(223)；所述第一蒸汽注入管道(222)的两端分别与所述蒸汽注入模拟体(221)以及所述安全壳模拟体(11)相连通；所述第二蒸汽注入管道(223)的两端分别与所述蒸汽注入模拟体(221)以及所述主设备腔模拟体(12)相连通。
6.根据权利要求2所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述水注入管线(23)包括水注入模拟体(231)、第一水注入管道(232)以及第二水注入管道(233)；所述第一水注入管道(232)的两端分别与所述水注入模拟体(231)以及所述安全壳模拟体(11)相连通；所述第二水注入管道(233)的两端分别与所述水注入模拟体(231)以及所述主设备腔模拟体(12)相连通。
7.根据权利要求1所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述高能喷放管线(21)、所述蒸汽注入管线(22)以及所述水注入管线(23)的出口端开度和/或位置可调节地设置。
8.根据权利要求1所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述高能喷放管线(21)、所述蒸汽注入管线(22)以及所述水注入管线(23)的出口端位置可调地连通于所述主设备模拟单元(10)上。
9.根据权利要求1所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述质能释放模拟单元(20)的各管道上分别设置有隔离阀(60)和/或控制管道内流体的阻力系数的调节阀(50)。
10.根据权利要求1至9任一项所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述质能释放模拟单元(20)还包括蒸汽排放管线(24)；所述蒸汽排放管线(24)与所述控制单元电连接，所述蒸汽注入管线(22)通过所述蒸汽排放管线(24)将蒸汽排出系统外。
11.根据权利要求1至9任一项所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述安全壳综合实验系统还包括安全壳热量导出模拟单元(30)；所述安全壳热量导出模拟单元(30)与所述主设备模拟单元(10)相连通，且与所述控制单元电连接；
12.根据权利要求11所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述主设备模拟单元(10)包括相互连通的安全壳模拟体(11)、主设备腔模拟体(12)以及抑压水池模拟体(13)；所述主设备腔模拟体(12)连通于所述安全壳模拟体(11)与所述抑压水池模拟体(13)之间。
13.一种安全壳综合实验方法，其特征在于，应用于权利要求1至12任一项所述的安全壳综合实验系统(1)，所述安全壳综合实验方法包括以下步骤：
14.根据权利要求13所述的安全壳综合实验方法，其特征在于，所述步骤S21包括：
15.根据权利要求13所述的安全壳综合实验方法，其特征在于，所述步骤S22包括：
16.根据权利要求13所述的安全壳综合实验方法，其特征在于，在所述步骤S1与所述步骤S21和所述步骤S22之间，还包括步骤S0：
...【技术特征摘要】
1.一种安全壳综合实验系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述主设备模拟单元(10)包括安全壳模拟体(11)、主设备腔模拟体(12)、抑压水池模拟体(13)以及抑压管模拟体(14)；所述安全壳模拟体(11)与所述主设备腔模拟体(12)相连通；所述主设备腔模拟体(12)与所述抑压水池模拟体(13)通过所述抑压管模拟体(14)相连通。
3.根据权利要求2所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述高能喷放管线(21)分别与所述安全壳模拟体(11)以及所述主设备腔模拟体(12)相连通，和/或所述蒸汽注入管线(22)分别与所述安全壳模拟体(11)以及所述主设备腔模拟体(12)相连通，和/或所述水注入管线(23)分别与所述安全壳模拟体(11)以及所述主设备腔模拟体(12)相连通。
4.根据权利要求2所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述高能喷放管线(21)包括高能喷放模拟体(211)、第一高能喷放管道(212)以及第二高能喷放管道(213)；所述第一高能喷放管道(212)的两端分别与所述高能喷放模拟体(211)以及所述安全壳模拟体(11)相连通；所述第二高能喷放管道(213)的两端分别与所述高能喷放模拟体(211)以及所述主设备腔模拟体(12)相连通。
5.根据权利要求2所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述蒸汽注入管线(22)包括蒸汽注入模拟体(221)、第一蒸汽注入管道(222)以及第二蒸汽注入管道(223)；所述第一蒸汽注入管道(222)的两端分别与所述蒸汽注入模拟体(221)以及所述安全壳模拟体(11)相连通；所述第二蒸汽注入管道(223)的两端分别与所述蒸汽注入模拟体(221)以及所述主设备腔模拟体(12)相连通。
6.根据权利要求2所述的安全壳综合实验系统，其特征在于，所述水注入管线(23)包括水注入模拟体(231)、第一水注入管道(232)以及第二水注入管道(233)；所述第一水注入管道(232)的两端分别与所述水注入模拟体(231)以及所述安全壳模拟体(11)相连通；所述第二水注入管道(233)的两端分别与所述水注入...
【专利技术属性】
技术研发人员：张琪，郝陈玉，鞠培玲，翟华东，张琛，严超，张伟，邢军，高桂艳，徐海岩，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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