乏核燃料貯存格架地震及組件跌落事故安全分析.pdf

1、乏核燃料貯存格架主要用來貯存從核反應(yīng)堆中卸出的乏燃料組件。由于乏燃料組件仍然具有一定的放射性，所以必須確保乏核燃料貯存格架在服役期間的安全性能。本論文依據(jù)法國RCC-M標(biāo)準(zhǔn)，分別對設(shè)計工況、地震異常工況和地震事故工況下的乏核燃料貯存格架進(jìn)行安全分析，同時就乏燃料組件跌落在格架項部時，對格架進(jìn)行安全評定。主要內(nèi)容如下:
　　 (1)采用ANSYS軟件建立了格架及組件系統(tǒng)的有限元分析模型，進(jìn)行了受重力和浮力（即設(shè)計工況）作用下的靜力

2、分析，得到了格架的變形和應(yīng)力分布，并進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度校核。
　　 (2)應(yīng)用所建立的格架及組件系統(tǒng)有限元分析模型，并在合理的線性簡化基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析，得到了系統(tǒng)的前50赫茲的固有頻率。
　　 (3)對異常工況和事故工況作用下的格架及組件系統(tǒng)進(jìn)行了地震安全分析。結(jié)果表明，在異常工況和事故工況下格架的強(qiáng)度均能滿足相應(yīng)安全判據(jù)的要求，但格架有可能發(fā)生滑動和起跳。不過經(jīng)近似理論公式計算發(fā)現(xiàn)，由于格架四周覆有大面積圍板

3、，在考慮格架和周圍液體之間的作用力后，即使格架發(fā)生滑動和跳離，格架與格架之間以及格架與乏燃料貯存水池側(cè)壁之間還是不可能發(fā)生碰撞，格架是安全的。
　　 (4)為正確計算組件在水中的跌落速度，特別是與乏核燃料貯存格架頂部開始發(fā)生碰撞那一時刻的跌落速度（碰撞的初速度），本論文對組件在格架上部水域內(nèi)的跌落過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，并與理訖近似解進(jìn)行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種方法得到的結(jié)果相近，都可以用于跌落過程的模擬。
　　 (5)對組件