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科学技术奖

式实现对类似日本“福岛”等完全失电核事故的应对。 内保持充分稳定的安全裕量。热工安全分析专业提出的
研发团队勇于打破国际主流设计思想的束缚，最终 优化方案得到了试验等其它技术专业的积极支持，各专
创造性地研发了独特的IVR设计方案，首次采用直接注 业各就各位，整个团队拧成一股绳，劲往一处使，最终
入保温层、早期高过冷度水注入等创新设计理念，实现 克服技术、进度、经费等诸多困难，完成优化方案所需

了能动系列5分钟内快速淹没、非能动系列持续冷却72 要的一系列工作。
小时。该系统的应用使大量放射性释放概率下降约6倍，

显著提升了“华龙一号”严重事故缓解能力。 研究国际上已有工作的关键参数对CHF的影响规律
IVR措施的实现关键要证明在严重事故中由熔融
优化方案使系统保持充分稳定的安全裕量 池传热产生的壁面热流密度小于压力容器外部冷却的
堆腔注水系统的方案设计需要考虑堆腔结构、保温 临界热流密度（ CHF ）。压力容器外表面临界热流密度

层结构、冷却水源，还要叠加考虑提高压力容器下封头 是证明IVR措施有效性的关键准则，其获取的重要方式
外壁面的临界热流密度，是一个反复耦合迭代的复杂问 是通过试验。CHF试验中的高温状态容易导致测温装
题。设计伊始设定了能动系列从内置换料水箱直接取水 置损坏，从而导致试验本体无法继续使用。这一问题

和再循环的设计方案，但随着设计的深入以及和安审部 限制了试验的次数和重复率，因此第一期试验采用了
门的充分交流，发现该方案存在不足，即在LOCA等事 针对典型工况开展的方案。在强迫循环典型工况试验
故下水源的水温会逐步上升，系统的安全裕量会下降。 数据获得后，由于与国际上大部分自然循环工况差异
当时的设计已经初步固化，保温层等即将投入生 较大，受到业内同行部分专家的质疑。此时，负责IVR

产，改变设计将面临重新论证的巨大压力和多项采购变 系统安全评价的核心骨干朱大欢并未气馁，他在安审
更的困难，但是刘昌文总师说 ：“IVR系统的设计是我们 面临巨大压力时积极探索问题根源，深入研究国际上
自主创新的重要成果。如果现在的方案不能给大家信 已有工作的关键参数对CHF影响规律方面的研究成果，

心，那么‘华龙一号’这张名片我们就亮不出去。”吴清 发现不同背压及流动参数下的CHF特性差异显著，为
主任带领的热工安全分析团队高度赞同 ：“虽然现有安 解决问题找到了关键突破口。在此基础上，由多专业
全分析显示我们是能满足设计要求，但是只有通过改进 组成的CHF试验研发团队开展试验工况的深入研讨，

设计来提升安全裕量，才能增加我们的底气，提升各方 针对每个关键参数的敏感点进行分析、对比、筛查，最
的信心。作为严重事故的‘兜底’措施，我们要拿出更有 终提出了针对性新增关键参数敏感性试验工况的详细
说服力的成果。”他们重新调整思路，提出多种优化设计 解决方案。通过两期临界热流密度试验，全面揭示了

方案，充分研讨和迭代论证，最终确定了先从消防水池 系统压力、入口过冷度等关键参数对临界热流密度的
取水保证早期关键时段水源的过冷度，再从内置换料水 影响机制，清晰彻底地回答了业内同行早期关心的问
箱取水，实现长期再循环冷却的方案变更。 题，为验证“华龙一号”堆腔注水冷却系统IVR有效性
这样的优化方案使系统在事故缓解的关键时间段 提供了关键的评价准则。

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