2020年9月,成為首個獲得NRC設計批準的小型模塊化反應堆(申請將功率提升至77MWe,NRC審核預計2024年完成)。 壓水堆 (PWR) 過去 50 年數十億美元的研發經驗和數百萬小時的運行時間為小型模塊化反應堆 (SMR) 的發展提供了堅實的基礎,在此基礎上進行的大量試驗進一步驗證了設計和技術的可行性,以及相關的測試項目已經過NRC審查。
從這些測試中獲得的信息用于驗證熱工水力特性并設計計算機模型以預測 SMR 的熱效率、性能和安全性。 來自這些測試的數據還用于驗證反應器設計并提高對制造、組裝和材料處理方面的理解。
NIST-2 集成系統測試
在俄勒岡州俄勒岡州立大學設計并建造了集成系統測試 (NIST-2) 設施。 獨家訪問 NIST-2 設施,用于測試模塊原型。 在原型規模的三分之一處,NIST-2 復制了整個發電模塊 (NPM) 和反應堆建筑冷卻池。 它模擬堆芯使用電加熱使系統達到工作溫度和壓力。 穩定性測試可確保自然循環流量在整個預期操作條件下保持穩定。
該設施展示了 NPM 的強大安全性和可行性,這是當前反應堆設計的有力特征。 NIST-2 包括一個新的數據采集和控制系統以及大量附加儀器,為安全分析程序和反應堆設計驗證提供必要的測量。
蒸汽發生器傳熱管檢測可行性研究
完成了一項可行性研究,以評估使用渦流探頭檢查螺旋盤管蒸汽發生器中的傳熱管。 具體而言,研究了將傳統探頭系統插入螺旋盤管蒸汽發生器的能力。 使用傳統的渦流探頭系統插入具有原型長度、直徑、曲率和傾角的螺旋線圈,證明傳統渦流探頭系統的插入能力是可以接受的。
蒸汽發生器入口限流器測試
Alden 受委托進行一系列蒸汽發生器入口流量限制 (IFR) 測試。 實驗使用雷諾數相似性來表征幾種候選限流器設計在一系列操作條件下的形狀損失和振動響應,包括流速高達操作中可能的流速的幾倍。 測試結果表明不銹鋼螺旋盤管,NPM IFR 設計具有良好的性能特征,沒有泄漏流不穩定或湍流抖振。 測試后檢查確認限流器和蒸汽發生器傳熱管沒有內部磨損。
應急堆芯冷卻系統(ECCS)閥門測試
SMR 采用簡化、可靠的 ECCS 系統,該系統由位于穩壓器中的三個反應器排氣閥和位于降液管中的兩個反應器再循環閥組成。 在LOCA下,一回路壓力下降,當達到低壓設定值時,閥門打開。 一旦打開,在反應堆壓力容器和安全殼之間建立自然循環流,以提供長期堆芯冷卻。
根據與和的合同,Rock 負責 ECCS 閥門的設計和測試。 試驗分幾個階段進行,首先是初步的概念驗證試驗不銹鋼螺旋盤管,以評估首創的設計特性,然后是更嚴格的演示試驗,以評估工作溫度和壓力下的功能,最后是使用完整的原型閥。 概念驗證和演示測試證實 ECCS 閥門設計功能正常,并且由巧妙的意外啟動機制控制的低壓設置可靠地防止閥門在高壓下打開。 閥門驗證測試用于證明閥門在 LOCA 環境中的一致性和可靠性。
SIET 分離效果和原型蒸汽發生器測試
SMR 采用緊湊、高效的螺旋盤管蒸汽發生器,具有許多專有設計特點。 與意大利à(SIET)簽訂合同,獲取試驗數據,驗證反應堆冷卻劑系統自然循環流動條件下的蒸汽發生器設計。 2014 年初完成的試驗側重于二次側性能,包括電加熱、高度儀表化的全長 3 管束。 第二組試驗于2015年完成,重點考察一二次側的綜合性能,包括在電廠一二次回路流動條件下運行的樣機管束(252管束)。
初步和最終燃料設計的熱工水力和機械測試
SMR 在反應堆冷卻劑系統中自然循環流動,在電廠正常運行和事故工況下提供可靠的堆芯熱量排出。 為了獲得適用于驗證燃料束設計的臨界熱流(CHF)測試數據,加拿大斯特恩實驗室完成了一項主要的燃料初步設計測試項目。 測試在廣泛的自然循環流量和壓力范圍內進行,同時考慮了均勻和不均勻的功率分布。 斯特恩測試的結果用于表征性能裕度并為設計優化和最終燃料設計測試提供信息。
最終燃料設計的測試是在德國 KATHY 多功能熱工水力測試回路中完成的。 該設施測試燃料組件的穩態和瞬態熱工水力行為。
熱工水力燃料測試要求超出了 CHF 特性的需要, 測試設施用于最終確定最終燃料設計的升力、壓降和水力特性。 此外,新燃料設計在測試設施進行了機械測試,以測量設計在不同地震條件下的物理能力。
控制桿組件和驅動機構軸下降對準測試
2018 年,在德國 (前身為 Areva)技術中心進行了跌落對準測試。 這些測試評估了在各種控制棒驅動機構軸對準條件下的控制棒插入。 原型測試硬件包括控制棒組件(CRA)、控制棒驅動機構軸結構、CRA 導管組件和燃料組件。 測試證實安全分析中使用的緊急停堆曲線是保守的。
流激振動試驗
SIET制作了螺旋盤管蒸汽發生器的全尺寸原型模型,對蒸汽發生器內部進行了流致振動試驗。 測試計劃的目標包括確定蒸汽發生器管道的固有頻率和振型,確定系統的阻尼特性,以及確定正常運行流量及以上流量的一次回路流量特性。 此外,作為該試點計劃的一部分,將獲得有價值的蒸汽發生器制造、組裝和材料處理信息。
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