氚提取系統(tǒng)（TES）是實驗包層模塊（TBM）涉氚系統(tǒng)的三大子系統(tǒng)之一,其主要作用是將包層產(chǎn)生的氚分離、純化提取并儲存。TES氚泄漏釋放事故的發(fā)生將造成對工作人員和公眾的輻射危害,必須設(shè)計相應(yīng)的除氚系統(tǒng)以控制氚在安全劑量值內(nèi)。為了分析事故性釋放的氚行為和除氚行為,開展了TES事故性氚釋放的模擬研究工作。TES采用三重包容設(shè)計,氚組件或設(shè)備安置于次級包容手套箱內(nèi),手套箱阻礙氚向操作室的擴散,但手套箱仍具有一定的泄漏率,因此,氚釋放事故發(fā)生時,氚在手套箱和操作室兩區(qū)域擴散。然而,目前相關(guān)的氣體擴散研究中僅涉及一個區(qū)域的擴散,而且在采用FLUENT數(shù)值模擬時尚未發(fā)現(xiàn)在手套箱分界面設(shè)置泄漏率等相關(guān)參數(shù),使氚組件泄漏后氚既能在手套箱擴散又能在操作室內(nèi)擴散,從而使泄漏擴散模擬更加符合實際。針對以上問題,本論文作了以下研究工作:（1）采用FMECA方法對TBM氚提取系統(tǒng)進行了安全分析,把TES事故分為四個等級,分別為Ⅰ級為安全的;Ⅱ級為臨界的;Ⅲ級為危險的;Ⅳ級為嚴重的。結(jié)果得到回流換熱器的外泄漏為Ⅱ級（臨界的）事故等級;低溫分子篩的床子破裂為Ⅲ級（危險的）事故等級;Pd/Ag擴散器的內(nèi)外壁破裂和氫同... 

【文章來源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 ITER計劃
        1.1.2 ITER實驗包層（TBM）計劃
        1.1.3 TBM氚系統(tǒng)
        1.1.4 TBM氚系統(tǒng)的安全研究
    1.2 研究目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進展
        1.3.1 工業(yè)氣體事故性釋放模擬研究現(xiàn)狀
        1.3.2 氚事故性釋放模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的研究內(nèi)容
第2章 TBM氚提取系統(tǒng)事故分析
    2.1 TES工藝及除氚系統(tǒng)
        2.1.1 TES工藝
        2.1.2 TES除氚系統(tǒng)
    2.2 TES氚事故分析
    2.3 確定TES事故等級
    2.4 本章小結(jié)
第3章 TES臨界泄漏擴散數(shù)值模擬
    3.1 CFD方法簡介
        3.1.1 CFD的模擬方法及過程
            3.1.1.1 CFD的模擬方法
            3.1.1.2 CFD的模擬過程
        3.1.2 FLUENT簡介
    3.2 TES臨界泄漏擴散計算模型
        3.2.1 臨界泄漏擴散的事故描述與假設(shè)
        3.2.2 泄漏擴散的基本方程
    3.3 基于FLUENT的泄漏與擴散模擬
        3.3.1 建立幾何模型
        3.3.2 劃分幾何模型網(wǎng)格
        3.3.3 物理模型及材料參數(shù)
        3.3.4 邊界條件
            3.3.4.1 氚泄漏口邊界條件
            3.3.4.2 手套箱和操作室邊界條件
        3.3.5 初始條件
    3.4 模擬結(jié)果及分析
        3.4.1 手套箱內(nèi)的氚擴散規(guī)律
        3.4.2 操作室內(nèi)的氚擴散規(guī)律
    3.5 本章小結(jié)
第4章 TES最大可信事故泄漏擴散數(shù)值模擬
    4.1 TES最大可信事故模型
        4.1.1 最大可信事故假設(shè)
        4.1.2 幾何模型和物理模型及材料
    4.2 邊界條件和初始條件
        4.2.1 氚泄漏口邊界條件
        4.2.2 通風(fēng)口邊界條件
    4.3 通風(fēng)對氚泄漏擴散的影響
        4.3.1 室內(nèi)20次/h換氣的氚擴散規(guī)律
        4.3.2 室內(nèi)15次/h換氣的氚擴散規(guī)律
        4.3.3 室內(nèi)8次/h換氣的氚擴散規(guī)律
        4.3.4 室內(nèi)5次/h換氣的氚擴散規(guī)律
    4.4 模擬實驗結(jié)果對比分析
        4.4.1 氚濃度及響應(yīng)時間
        4.4.2 操作室不同面上的氚濃度
    4.5 事故除氚分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論、創(chuàng)新點和展望
    5.1 論文研究結(jié)論
    5.2 論文的創(chuàng)新點
    5.3 研究展望
參考文獻
作者攻讀學(xué)位期間的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Fluent數(shù)值模擬的液氨儲罐泄漏擴散危險性研究[J]. 張偉,雷云,王海東,王軍.  環(huán)境工程. 2015(S1)
[2]通排風(fēng)情況對密閉空間中氚濃度的影響研究[J]. 余文力,王亮,高云亮,王濤,陳榮樺.  電子設(shè)計工程. 2012(22)
[3]密閉空間中氚泄漏的濃度分布規(guī)律研究[J]. 余文力,王亮.  科技視界. 2012(28)
[4]基于PHA的TBM氚系統(tǒng)安全分析[J]. 付萬發(fā),羅德禮,唐濤.  核動力工程. 2012(02)
[5]鋰陶瓷氚增殖劑的中子輻照性能與產(chǎn)氚行為[J]. 肖成建,陳曉軍,康春梅,汪小琳.  化學(xué)進展. 2011(09)
[6]中國TBM氚處理系統(tǒng)設(shè)計階段的安全分析[J]. 付萬發(fā),羅德禮,唐濤,陳長安.  核聚變與等離子體物理. 2011(03)
[7]廠房內(nèi)H2連續(xù)泄漏擴散的模擬分析[J]. 王爽,王志榮,蔣軍成.  中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2011(07)
[8]井噴H2S擴散環(huán)境風(fēng)險數(shù)值模擬與風(fēng)洞實驗驗證[J]. 張林霞,王勇,楊琴,唐偉,銀小兵.  石油與天然氣化工. 2011(01)
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博士論文
[1]TBM氚系統(tǒng)的氚安全分析研究[D]. 付萬發(fā).中國工程物理研究院 2012

碩士論文
[1]基于FLUENT的氯氣泄漏擴散的數(shù)值模擬與應(yīng)急預(yù)防的研究[D]. 崔啟筆.河南理工大學(xué) 2009



本文編號：3184112