根據(jù)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論,堆芯熔融物壓力容器內(nèi)保持策略的壓力容器內(nèi)注水冷卻能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)堆芯的暫時(shí)冷卻,而嚴(yán)重事故工況下主冷卻劑系統(tǒng)可能存在的破口、堆芯補(bǔ)水箱、安注箱、IRWST
以及四級(jí) ADS 自動(dòng)卸壓閥的存在,能夠在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)堆腔的淹沒。能夠確保在堆芯熔融物落在底封頭上重置之前,保溫層和反應(yīng)堆壓力容器被淹沒。
進(jìn)入保溫層的水來自于安全殼內(nèi)換料水箱,其初始最高溫度為
49℃。在開始淹沒堆腔的時(shí)候,因?yàn)閴毫θ萜鲀?nèi)注水冷卻功能,壓力容器底封頭并不存在熔融碎片,僅可能存在被冷卻的硬殼碎片。因此,壓力容器壁不存在除了壓力容器壁金屬之外的熱負(fù)荷,不會(huì)因?yàn)闊崃_擊導(dǎo)致壓力沖擊(即蒸汽爆炸)。
而對(duì)于壓力容器壁金屬的熱負(fù)荷,ULPU試驗(yàn)證明堆芯熔融物壓力容器內(nèi)保持策略能夠順利帶走其中的熱量,熱流密度不會(huì)超過臨界熱流密度。因此,不會(huì)因?yàn)檎羝康耐蝗辉黾赢a(chǎn)生背壓導(dǎo)致進(jìn)水口門關(guān)閉。
對(duì)于浮力門的底卸式設(shè)置,還需要考慮堆腔內(nèi)的水剛剛進(jìn)入進(jìn)水口的時(shí)候,可能產(chǎn)生漩渦,會(huì)否對(duì)浮力門產(chǎn)生影響導(dǎo)致其關(guān)閉或者打開的角度不夠,影響進(jìn)水。流經(jīng)所有四個(gè)門的總流量將達(dá)到每分鐘15000
加侖,而每個(gè)門自身產(chǎn)生的浮力大于50磅。如此大的水流和浮力足夠保持門處于開啟狀態(tài)。
設(shè)計(jì)要求進(jìn)水口提供的最小水流截面積不小于6平方英寸,而4個(gè)門提供的面積超過設(shè)計(jì)面積要求的 33%.因此,即使因?yàn)殇鰷u導(dǎo)致一個(gè)門關(guān)閉或者每個(gè)門關(guān)閉 46°仍然能夠保證提供足夠的流道。
因?yàn)檫M(jìn)水口組件的大的流量以及浮力門自身的浮力存在,漩渦只可能對(duì)進(jìn)水口的門的位置產(chǎn)生輕微的或者暫時(shí)的影響,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不會(huì)影響堆芯熔融物壓力容器內(nèi)保持策略的性能。
為了將通過NRC審評(píng)認(rèn)可的AP600的IVR推廣到AP1000中使用,加利福尼亞圣巴巴拉大學(xué)與西屋電氣的工程師合作開發(fā)了ULPU-Ⅴ裝置模擬AP1000IVR的幾何形狀,通過多次試驗(yàn),確定了優(yōu)化的堆腔流量通道,證明了增加保溫層的
IVR 設(shè)計(jì)能夠顯著提高反應(yīng)堆壓力容器外壁面的臨界熱流密度。西屋公司在設(shè)計(jì)過程中對(duì) AP1000 IVR
進(jìn)水口和排汽口的設(shè)計(jì)變更優(yōu)化了傳熱效果,為原有的試驗(yàn)結(jié)論包絡(luò)。堆腔進(jìn)水口浮力門的設(shè)計(jì)是有效地,能夠保證事故情況下,不會(huì)因?yàn)楸貙优c壓力容器之間的環(huán)形區(qū)域的產(chǎn)生背壓而關(guān)閉,也不會(huì)因?yàn)榱黧w產(chǎn)生的漩渦而影響門的開啟狀態(tài)進(jìn)而影響
IVR 的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于將蒸汽排出口由蓋子換為鉸鏈門,能夠降低 IVR水和蒸汽流道的阻力,增大最大流量率,使 IVR 的性能高于ULPU-V
實(shí)驗(yàn)中觀察到的數(shù)值。這兩個(gè)設(shè)計(jì)變更是合理的。