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1、法國(guó)阿?，m對(duì)福島核事故分析目錄1.電站設(shè)計(jì)2.事故進(jìn)程3.放射性釋放4.乏燃料水池5.信息來(lái)源Dr.MatthiasBraun馬賽厄斯.布勞恩博士PEPA4-G,AREVA–NPGmbHMatthias.Braun@AREVA.com01April2011福島核電站事故分析福島第一核電站◆1號(hào)機(jī)組：通用電氣設(shè)計(jì)沸水堆核電站(439MW),1971年投入運(yùn)行◆2-4號(hào)機(jī)組：通用電氣設(shè)計(jì)沸水堆核電站(760MW),1974年投入運(yùn)行福島核電站事故分析1.電站設(shè)計(jì)廠房結(jié)構(gòu)安全殼混凝土廠房◆鋼構(gòu)架維護(hù)層梨形干井◆環(huán)形濕井福島核電站事故分析1.電站設(shè)計(jì)維護(hù)層福島核電站事故分析1.電站設(shè)計(jì)吊裝安全殼上
2、封頭福島核電站事故分析1.電站設(shè)計(jì)反應(yīng)堆維護(hù)層(不銹鋼結(jié)構(gòu))乏燃料水池混凝土反應(yīng)堆廠房(二次安全殼)反應(yīng)堆堆芯反應(yīng)堆壓力容器安全殼(干井)安全殼(濕井)/濃縮井新蒸汽管線主給水管線福島核電站事故分析1.電站設(shè)計(jì)2011.3.1114:46–地震9級(jí) ◆日本北方電網(wǎng)崩潰 ◆反應(yīng)堆主體并未損壞緊急停堆◆鈾的裂變釋熱停止◆熱量的產(chǎn)生是由于裂變產(chǎn)物的放射性衰變停堆后~6% 1天后~1% 5天后~0.5%福島核電站事故分析2.事故進(jìn)程安全殼隔離◆非安全相關(guān)貫穿件隔離 ◆設(shè)備閘門(mén)隔離 ◆如果安全殼隔離成功，裂變產(chǎn)物在初期的大量釋放是不可能發(fā)生的應(yīng)急柴油機(jī)啟動(dòng)應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)啟動(dòng)電站處于穩(wěn)定的安全狀態(tài)福
3、島核電站事故分析2.事故進(jìn)程11.3.15:41海嘯襲擊核電站電站設(shè)計(jì)抵御海嘯的能力是6.5米浪高 ◆實(shí)際浪高>7m◆海水沖擊了—應(yīng)急柴油機(jī)和/或—用來(lái)冷卻發(fā)電機(jī)的重要廠用水廠房全廠斷電除了蓄電池外，失去其他電源 ◆只剩下一列應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)可用福島核電站事故分析2.事故進(jìn)程堆芯循環(huán)泵可用反應(yīng)堆產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)小汽輪機(jī) ◆蒸汽在濕井中凝結(jié) ◆小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)堆芯循環(huán)泵運(yùn)行 ◆濕井中的冷卻劑被泵驅(qū)動(dòng)進(jìn)入反應(yīng)堆 必須保證的: _電池電量_濕井溫度低于100度由于沒(méi)有冷源，堆芯循環(huán)泵沒(méi)辦法 一直運(yùn)行下去福島核電站事故分析2.事故進(jìn)程堆芯循環(huán)泵停運(yùn)打開(kāi)蒸汽釋放閥余熱仍然在壓力容器內(nèi)釋放反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)液
4、位下降1號(hào)機(jī)組11.3.16:36(電池耗盡)2號(hào)機(jī)組14.3.13:25(泵故障)3號(hào)機(jī)組13.3.2:44(電池耗盡)壓力升高蒸汽釋放到濕井福島核電站事故分析2.事故進(jìn)程堆芯循環(huán)泵停運(yùn)打開(kāi)蒸汽釋放閥余熱仍然在壓力容器內(nèi)釋放反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)液位下降1號(hào)機(jī)組11.3.16:36(電池耗盡)2號(hào)機(jī)組14.3.13:25(泵故障)3號(hào)機(jī)組13.3.2:44(電池耗盡)壓力升高蒸汽釋放到濕井福島核電站事故分析2.事故進(jìn)程堆芯循環(huán)泵停運(yùn)打開(kāi)蒸汽釋放閥余熱仍然在壓力容器內(nèi)釋放反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)液位下降1號(hào)機(jī)組11.3.16:36(電池耗盡)2號(hào)機(jī)組14.3.13:25(泵故障)3號(hào)機(jī)組13.3.2:4
5、4(電池耗盡)壓力升高蒸汽釋放到濕井福島核電站事故分析2.事故進(jìn)程堆芯循環(huán)泵停運(yùn)打開(kāi)蒸汽釋放閥余熱仍然在壓力容器內(nèi)釋放反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)液位下降1號(hào)機(jī)組11.3.16:36(電池耗盡)2號(hào)機(jī)組14.3.13:25(泵故障)3號(hào)機(jī)組13.3.2:44(電池耗盡)壓力升高蒸汽釋放到濕井福島核電站事故分析2.事故進(jìn)程堆芯循環(huán)泵停運(yùn)打開(kāi)蒸汽釋放閥余熱仍然在壓力容器內(nèi)釋放反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)液位下降1號(hào)機(jī)組11.3.16:36(電池耗盡)2號(hào)機(jī)組14.3.13:25(泵故障)3號(hào)機(jī)組13.3.2:44(電池耗盡)壓力升高蒸汽釋放到濕井福島核電站事故分析2.事故進(jìn)程由于汽化產(chǎn)生汽泡，使液體膨脹，液位仍高于堆
6、芯裸露的液位50%堆芯裸露包殼溫度升高，但是仍低于堆芯發(fā)生損壞的溫度2/3堆芯裸露包殼溫度超過(guò)900度包殼發(fā)生破損包殼和燃料棒間的裂變產(chǎn)物釋放福島核電站事故分析2.事故進(jìn)程3/4堆芯裸露包殼溫度超過(guò)1200度鋯水反應(yīng)發(fā)生Zr+2H20→ZrO2+2H2反應(yīng)放出的熱量進(jìn)一步使堆芯升溫產(chǎn)生氫氣—1號(hào)機(jī)組:300~600kg—2/3號(hào)機(jī)組:300~1000kg氫氣通過(guò)濕井進(jìn)入干井福島核電站事故分析2.事故進(jìn)程在~1800℃[1、2、3號(hào)機(jī)組]包殼熔化鋼結(jié)構(gòu)熔化在~2500℃[1、2號(hào)機(jī)組]燃料棒破損堆芯內(nèi)熔融物分層在~2700℃[1號(hào)機(jī)組]燃料熔化供水恢復(fù)使3臺(tái)機(jī)組事故中止1號(hào)機(jī)組:12.3.2
7、0:202號(hào)機(jī)組:14.3.20:333號(hào)機(jī)組:13.3.9:38福島核電站事故分析2.事故進(jìn)程堆芯熔化過(guò)程中釋放的裂變產(chǎn)物氙、銫、碘…鈾/钚仍保留在堆芯內(nèi)裂變產(chǎn)物以氣溶膠形式存在通過(guò)閥門(mén)進(jìn)入濃縮井中水的凈化作用去除掉了一部分氣溶膠氙和留存下來(lái)的氣溶膠進(jìn)入干井氣溶膠附著在容器壁上，進(jìn)一步減少了氣空間中的氣溶膠福島核電站事故分析2.事故進(jìn)程安全殼裂變產(chǎn)物和大氣間的最后一道安全屏障壁厚3厘米設(shè)計(jì)壓力4-5bar實(shí)際壓力達(dá)到8
