小型模块化压水堆加强第三层次纵深防御的设计特征

纵深防御的第三层次目标是控制设计基准事故,保证反应堆安全停堆并保证放射性包容。采取的措施主要是设置专设安全设施,及明确的事故规程。小堆的一些设计特征,例如固有安全和非能动安全特征等,强化了第三层次的纵深防御。

整个燃料循环保持负反应性系数

目的:设计基准事故下防止超临界瞬态以及将反应堆带到亚临界状态。

应用小堆:所有SMR

一回路较大的冷却剂装量

目的:减缓设计基准事故下瞬态的进展

应用小堆:CAREM25,IRIS

核装置作为整体的高热容量

目的:限制设计基准事故下的温升

应用小堆:KLT-40S

一回路管道安装限流装置,一回路管道连接到反应堆的热段

目的:限制LOCA的规模并减缓进展

应用小堆:KLT-40S

使用直流蒸汽发生器

目的:限制蒸汽管破裂事故时的热量排除

应用小堆:KLT-40S

蒸汽发生器的设计用于全范围主系统压力

目的: 限制蒸汽发生器传热管破裂事故的规模

应用小堆:IRIS

软稳压器系统

目的:减缓设计基准事故下的压力扰动

应用小堆:KLT-40S,RITM-200

自增压,增加稳压器容积,消除稳压器喷淋等

目的:减缓设计基准事故下的压力扰动

应用小堆:CAREM25,IRIS,DMS,SMART,VBER-300,VK-300,UNITHERM,mPower,NuScale,Westinghouse SMR,SMR-160

通过棘轮离合器和限位器限制控制棒意外移动

目的:限制控制棒驱动杆断裂事故时反应性引入的规模

应用小堆:KLT-40S

冗余且多样化的停堆系统和余热排出系统

目的:提高执行安全功能的可靠性

应用小堆:所有SMR

控制棒依靠重力插入堆芯

目的:反应堆停堆

应用小堆:KLT-40S,CAREM25,ACP100,IRIS,IMR,SMART,VBER-300,ABV-6M,UNITHERM,RUTA-70,NuScale,Westinghouse SMR

控制棒依靠弹簧力插入堆芯

目的:反应堆停堆

应用小堆:KLT-40S

带内部控制棒驱动器的非安全级控制棒系统

目的:反应堆停堆

应用小堆:IRIS

重力驱动的高压硼酸水注入装置(第二停堆系统)

目的:反应堆停堆

应用小堆:CAREM25,AHWR300

从高压应急硼酸贮存箱注入硼酸水(辅助停堆措施)

目的:反应堆停堆

应用小堆:IRIS

由爆破片驱动的应急注入系统(带硼酸水)

目的:反应堆停堆,并防止LOCA时堆芯裸漏

应用小堆:CAREM25

所有模式下的自然循环堆芯冷却

目的:非能动余热排出

应用小堆:CAREM25,AHWR-300,DMS,IMR,ABV-6M,VK-300,UNITHERM,ELENA,NuScale,SMR-160

安全(释放)阀

目的:防止反应堆容器超压

应用小堆:所有SMR

长期重力补水系统

目的:确保LOCA后堆芯的无限期覆盖

应用小堆:IRIS,ACP100


参考

Design Safety Considerations for Water Cooled Small Modular Reactors Incorporating Lessons Learned from the Fukushima Daiichi Accident


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