核燃料循環設施現場工藝中涉及較多的可燃物和易燃物,并可能伴隨有放射性物質。一旦發生火災事故,可能導致放射性物質釋放,因此火災事故通常作為核燃料循環設施典型事故而受到國際社會廣泛關注,火災事故機理、事故進程、事故預防與緩解等關鍵問題成為相關領域研究的焦點。
中輻院核應急與核安全所研究團隊基于受限空間內的火災事故情景,針對核燃料循環設施廠房內典型可燃物火災事故開展理論、仿真和實驗研究,包括可燃物的燃燒特性、燃燒動力學、事故現場的熱輻射、煙氣釋放和放射性物質釋放行為等,首次建立了專用核燃料循環設施火災事故研究測試平臺。通過開展典型可燃物的基礎測試、基礎實驗和不同尺度的工程模擬試驗,并結合仿真模擬分析了核燃料循環設施典型可燃物料的點火特性、燃燒機理,獲得了火災事故工況下空間溫度場、壓力、輻射熱、煙氣釋放和放射性物質釋放等核燃料循環設施典型可燃物火災事故安全分析所需基礎參數,建立了火災事故分析模型。該研究成果為核燃料循環設施安全設計、運行,以及預防和緩解對策的制定提供了重要的技術支撐。
未來,研究團隊將對核燃料循環設施典型可燃物火災事故釋放源項等進行更加深入的理論、仿真和實驗研究,進一步完善火災事故安全分析軟件功能,為核燃料循環設施安全分析提供完備的基礎實驗數據和可靠的安全分析工具,從核燃料循環設施安全設計、運行實際應用角度推動成果轉化落地,持續為核工業的安全發展保駕護航。