高放废液储罐氢气爆炸事故试验研究

辐射防护 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (1): 64-70.

高放废液储罐氢气爆炸事故试验研究

陈磊, 王鹏毅, 孙树堂, 庄大杰, 孟东原, 连一仁, 闫峰, 张建岗, 李国强

中国辐射防护研究院,山西太原 030006

收稿日期:2020-03-06 出版日期:2021-01-20 发布日期:2021-03-15
作者简介:陈磊(1993—),男,2015年本科毕业于华北电力大学核工程与核技术专业,2018年硕士毕业于中国辐射防护研究院辐射防护及环境保护专业,研究实习员。E-mail:chenlei_93@hotmail.com

Test on hydrogen explosion accident in high level liquid waste tank

CHEN Lei, WANG Pengyi, SUN Shutang, ZHUANG Dajie, MENG Dongyuan, LIAN Yiren, YAN Feng, ZHANG Jiangang, LI Guoqiang

China Institute for Radiation Protection, Taiyuan 030006

Received:2020-03-06 Online:2021-01-20 Published:2021-03-15

摘要/Abstract

摘要： 高放废液在贮存过程中会产生氢气,若未能及时排出或被稀释,当混合气体中氢气的浓度达到爆炸临界点时,有可能发生爆炸,导致放射性物质释放。本文利用建立的高放废液储罐氢气爆炸事故试验装置,通过试验研究了氢气在储罐内的爆炸压力及壁面温度。测试结果表明,氢气浓度为30%,点火位置在储罐顶部中心附近时,约在点火后70 ms达到最大爆炸压力,最大爆炸超压值约为0.596 5 MPa,最高壁面温度约为110 ℃。

关键词: 高放废液储罐, 氢气, 爆炸, 事故, 试验

Abstract: High level liquid waste generates hydrogen gas during storage. If the hydrogen in the high-level liquid waste tank is not discharged or diluted in time, and when the concentration of hydrogen in the mixed gas reaches the explosion threshold, an explosion will possibly occur. In this paper, the explosion pressure and wall temperature of hydrogen in the high-level liquid waste tank are studied by using the experimental device. The test results show that the maximum explosion over-pressure is about 0.596 5 MPa, and the maximum wall temperature is about 110 ℃ when the hydrogen concentration is 30%(vol), and the ignition position is near the top center of the tank.

Key words: high level liquid waste tank, hydrogen, explosion, accident, test

中图分类号:

TL24

陈磊, 王鹏毅, 孙树堂, 庄大杰, 孟东原, 连一仁, 闫峰, 张建岗, 李国强. 高放废液储罐氢气爆炸事故试验研究[J]. 辐射防护, 2021, 41(1): 64-70.

CHEN Lei, WANG Pengyi, SUN Shutang, ZHUANG Dajie, MENG Dongyuan, LIAN Yiren, YAN Feng, ZHANG Jiangang, LI Guoqiang. Test on hydrogen explosion accident in high level liquid waste tank[J]. RADIATION PROTECTION, 2021, 41(1): 64-70.

[1]	郑伟, 乔宝权, 林鹏, 周东升, 邹利平, 王朝晖, 陈俊杰, 刘夏杰. 放射性废物超级压缩装置研制及性能试验[J]. 辐射防护, 2021, 41(1): 58-63.
[2]	上伟, 王守正, 张惠生, 李丽, 凌燕, 杜治国, 温文, 卢耻桥. 2003—2018年我院处置的辐射事故病例分析[J]. 辐射防护, 2021, 41(1): 76-80.
[3]	王宁, 王任泽, 杨亚鹏, 冯宗洋, 贾林胜, 刘一宁, 梁博宁. 大破口始发应急工况预测方法研究[J]. 辐射防护, 2020, 40(6): 671-676.
[4]	杨端节, 李冰, 崔浩, 侯杰. 核与辐射事故后管理策略的发展现状[J]. 辐射防护, 2020, 40(3): 177-180.
[5]	张计荣, 张德山, 吴涛, 李永国, 王坤俊, 李彦樟, 李世军, 韩明, 丘丹圭, 孔海霞. 两种体系核空气净化系统性能评价试验方法的融合应用[J]. 辐射防护, 2020, 40(2): 150-155.
[6]	祝贺 ,刘彬, 金莉, 王茂杰, 郝立民, 李浪欣, 王敏, 岳会国, 冯建平. 核电厂核事故应急演习新模式的实践[J]. 辐射防护, 2020, 40(2): 162-167.
[7]	李国强, 李志强, 罗晓渭. 一种医疗放射源运输容器冲击试验和数值仿真[J]. 辐射防护, 2020, 40(1): 52-57.
[8]	黎岢, 梁漫春, 岳峰, 林权益, 张淼, 张彦, 岳会国, 杨洁, 陈结合, 袁宏永, 程建平, 杨丹丹, 沈红敏, 刘芳. 国家辐射应急监测调度平台软件方案设计[J]. 辐射防护, 2019, 39(6): 487-496.
[9]	潘跃龙,张志东,柴涛,高亚华,兰树仁,刘玉存. 超临界水氧化处理核电站废阴离子交换树脂研究[J]. 辐射防护, 2019, 39(5): 410-415.
[10]	张坤, 何泽银, 张涛, 杨川, 华卫星, 曹兴伟, 刘慧开. 反应型压制去污剂喷洒数值模拟与试验研究[J]. 辐射防护, 2019, 39(4): 304-308.
[11]	陈世万, 王贵宾, 杨春和, 王勇, 史文兵. 高放废物处置库围岩开挖损伤区研究的关键问题及进展[J]. 辐射防护, 2019, 39(2): 137-149.
[12]	张坤, 何泽银, 唐伟迤, 曹兴伟, 黄霞明, 李翔. 反应型压制去污剂动态混合特性试验研究[J]. 辐射防护, 2019, 39(1): 33-39.
[13]	王琳, 张适, 毛欢, 付霄华. 反应堆冷却剂放射性比活度运行限制条件研究[J]. 辐射防护, 2019, 39(1): 45-50.
[14]	陈谦, 黄义超, 陶乃贵, 孙雪峰, 刘占阳. 一种针对多机组事故的操作干预水平应急决策辅助系统[J]. 辐射防护, 2018, 38(5): 389-395.
[15]	徐春松, 白志强, 李冰. 基于PSA的核电厂核事故应急演习情景设计[J]. 辐射防护, 2018, 38(5): 396-401.