本申請涉及核電,特別是涉及一種核燃料包殼爆破性能的評價方法及裝置。
背景技術:
1、在核電向高燃耗、長換料周期升級的發展趨勢下,延長壓水堆核電廠換料周期已成為提升燃料循環經濟性、減少乏燃料產生量以降低核污染風險的核心方向,換料周期延長必然導致燃料棒卸料燃耗同步提高。而失水事故作為水冷核反應堆設計中必須考量的核心設計基準事故,其發生后會迅速引發燃料包殼溫度驟升、反應堆一回路壓力快速下降,使燃料包殼內外形成巨大壓差,最終導致包殼鼓脹爆破,因此燃料包殼在失水事故中的爆破性能評價,是高燃耗燃料元件研發的關鍵環節。
2、相關技術中,針對燃料包殼的性能的評價多采用高燃耗燃料包殼管在堆內開展模擬失水事故試驗的方法,依賴堆內極端工況復現實現性能檢測。然而,堆內模擬試驗需在高溫、高壓的強輻射環境下進行,工況復雜且風險可控難度高,從而導致燃料包殼失水事故鼓脹爆破性能評價的安全性不足。
技術實現思路
1、本申請提供的一種核燃料包殼爆破性能的評價方法及裝置,能夠提高燃料包殼爆破性能評價的安全性。
2、第一方面,本申請實施例提供一種核燃料包殼爆破性能的評價方法,方法包括:
3、按照不同的滲氫時間分別對多個第一待測包殼執行滲氫操作,得到多個處于不同氫濃度下的第二待測包殼;
4、對各個第二待測包殼分別執行鼓脹爆破試驗,得到不同氫濃度下,各個第二待測包殼產生破口時的破口延伸率、爆破溫度和爆破應力;鼓脹爆破試驗用于模擬核反應堆的失水事故;
5、根據氫濃度、破口延伸率、爆破溫度和爆破應力,確定映射關系;映射關系為氫濃度分別與爆破溫度、爆破應力和破口延伸率之間的映射關系;
6、根據映射關系,確定第一待測包殼在發生失水事故的情況下,抵抗破口產生的性能等級。
7、第二方面,本申請提供一種核燃料包殼爆破性能的評價裝置,該裝置包括:
8、滲氫模塊,用于按照不同的滲氫時間分別對多個第一待測包殼執行滲氫操作,得到多個處于不同氫濃度下的第二待測包殼;
9、試驗模塊,用于對各個所述第二待測包殼分別執行鼓脹爆破試驗,得到不同氫濃度下,各個所述第二待測包殼產生破口時的破口延伸率、爆破溫度和爆破應力;所述鼓脹爆破試驗用于模擬核反應堆的失水事故;
10、第一確定模塊,用于根據所述氫濃度、所述破口延伸率、所述爆破溫度和所述爆破應力,確定映射關系;所述映射關系為所述氫濃度分別與所述爆破溫度、爆破應力和所述破口延伸率之間的映射關系;
11、第二確定模塊,用于根據所述映射關系,確定所述第一待測包殼在發生所述失水事故的情況下,抵抗破口產生的性能等級。
12、第三方面,本申請實施例提供了一種電子設備,該電子設備包括:處理器以及存儲有計算機程序指令的存儲器;
13、處理器執行計算機程序指令時實現如第一方面中任意一個實施例中的核燃料包殼爆破性能的評價方法。
14、第四方面,本申請實施例提供了一種計算機存儲介質,計算機存儲介質上存儲有計算機程序指令,計算機程序指令被處理器執行時實現如第一方面中任意一個實施例中的核燃料包殼爆破性能的評價方法。
15、第五方面,本申請實施例提供了一種計算機程序產品,計算機程序產品中的指令由電子設備的處理器執行時,使得電子設備執行實現如上述第一方面中任意一個實施例中的核燃料包殼爆破性能的評價方法。
16、在本申請實施例提供的一種核燃料包殼爆破性能的評價方法及裝置中,通過按照不同的滲氫時間分別對多個第一待測包殼執行滲氫操作,僅需通過調控滲氫時間即可獲取對應不同氫濃度的第二待測包殼,以此模擬高燃耗狀態,整個滲氫過程不涉及任何放射性物質,操作環境溫和可控,避免了高燃耗包殼管本身攜帶放射性所帶來的接觸性安全風險。在此基礎上,通過對各個第二待測包殼分別執行鼓脹爆破試驗實現失水事故工況模擬。同時,獲取試驗后得到的第二待測包殼的破口延伸率、爆破溫度和爆破應力。最后結合氫濃度與破口延伸率、爆破溫度和爆破應力之間的映射關系自動確定第一待測包殼在發生失水事故的情況下,抵抗破口產生的性能等級,由此脫離了堆內高風險環境,提高了燃料包殼爆破性能評價的安全性。
1.一種核燃料包殼爆破性能的評價方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述對各個所述第二待測包殼執行鼓脹爆破試驗,得到不同氫濃度下,各個所述第二待測包殼在發生爆破時的破口延伸率、爆破溫度和爆破應力,包括:
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述根據所述破口周長和所述第二待測包殼的外壁面直徑,確定所述破口延伸率,包括:
4.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述根據所述第一周長、所述第二周長、所述預設壓力值、所述外壁面直徑,以及所述第二待測包殼的壁厚,確定所述爆破應力,包括:
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述按照不同的滲氫時間分別對多個第一待測包殼執行滲氫操作,得到多個處于不同氫濃度下的第二待測包殼,包括:
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述根據所述多個目標氫濃度,確定多個目標滲氫時間,包括:
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述映射關系,確定所述第一待測包殼在發生所述失水事故的情況下,抵抗破口產生的性能等級,包括:
8.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述鼓脹爆破試驗通過爆破試驗裝置執行;
9.根據權利要求8所述的方法,其特征在于,所述爆破試驗裝置還包括:
10.一種核燃料包殼爆破性能的評價裝置,其特征在于,所述裝置包括: