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船用核动力非能动技术的特殊性要求

        发布时间:2018-09-28 11:16        编辑:北极电力网

目前,非能动技术在核电领域应用形式较为多样,船用核动力与陆上核电厂相比,在运行环境、使用条件等方面存在较大差异,这对非能动技术在船上有效发挥其功能产生一定的影响。根据船用核动力特点和船用条件,对非能动技术的特殊性要求主要有以下几方面。

 

船用核动力长期处于海洋条件下,受海洋环境影响较大,需应变不同工况条件,适应环境要求,主要包括以下几个方面:

 

船用机械环境要求海洋条件环境下的船舶受倾斜、摇摆、垂荡的影响,发生船体横、纵摇摆,长期横、纵倾斜和摇摆对自然循环影响较为明显,削弱了自然循环内在驱动力,自然循环流量产生不稳定性,但是摇摆有利于自然循环换热系数的提高。针对船用机械环境的特殊性,要求非能动设计中充分考虑摇摆等条件对自然循环、对流换热等过程中流动和换热的影响。

 

船舶空间要求船用环境条件下,舱室空间和高度都受到限制,非能动系统的尺寸和体积都受到一定的约束。舱室高度限制对非能动系统影响较大,可能引起自然循环无法建立或者安注系统动力不足;由于空间限制,对各类备用水箱、容器的布置也将产生影响,因此要求非能动系统在完成功能的同时,尽量减小体积、减少占用空间。

 

舱室温湿度要求舱室环境中温度和湿度较高,对设备和系统的适应性要求较为严格,在非能动安全系统中,对于可靠性要求较高的关键设备如电磁阀等,在选用时应作必要的验证,保证设备使用寿命和非能动安全功能的执行,保障船舶生命力。

 

最终热阱要求对于船用非能动安全系统,以海水作为最终热阱时,具有获取海水更为便利的特点,但同时应注意优化海水取水方式;若以大气环境作为最终热阱,须注意冷却器的优化。较好的可靠性和可维修度除考虑正常船用环境条件外,还应在事故时保证或者恢复其功能,系统、设备和机械拥有较好的可靠性和维修度。对于非能动系统中的关键设备和重要部件,要有一定的冗余设计,保持功能的完整。同时,要对非能动系统和设备的抗冲击能力做出分析,研究其在冲击条件下的系统运行特性。

 

船用核动力非能动系统和设备要根据需求综合考虑设计,一方面船舶舱室空间有限,要满足提高核动力功率体积比和功率重量比的要求,对于不同系统的设备、管路实施共用,如换热器、给水泵等设备以及相应的管路;另一方面,也需注意由于系统共用可能引起的系统功能交叉影响、系统之间切换等问题。

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