ICS27.120.99 CCS F 63 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 20098-2024 代替NB/T20098-2012 压水堆核电厂安全壳氢气控制系统设计准 则 Design criteria for containment hydrogen control system of pressurized water reactor nuclearpower plat 2024-05-24发布 2024-11-24实施 国家能源局 发布
NB/T 20098-2024 目次 范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4氢气控制措施 5系统功能， 6系统范围和主要设备 6.1系统范围 6.2主要设备. 6.2.1氢复合器 6.2.2点火器 6.2.3氢气测量仪表 7安全等级和抗震分类 7.1总体要求 7.2设备分级 8设计准则 8.1系统的设计准则 8.2事故序列准则， 8.3试验和检查准则 8.4布置准则， 8.4.1氢复合器. 8.4.2点火器 厅
NB/T 20098-2024 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草.
本文件代替NB/T20098-2012《压水堆核电厂安全壳氢气控制系统设计准则》，与NB/T20098-2012 相比，除结构和编辑性修改外，主要技术变化如下： 一更改了本文件的适用范围描述（见第1章，2012版的第1章）； （）工，， 更改了术语和定义，删除了补充性描述（见第3章，2012版的第3章）： 删除了氢气控制措施中的“氢气导致的安全壳失效风险与具体的严重事故序列、安全壳类 型、体积和隔间结构等许多因素相关.
对于大型干式安全壳，主要采用催化复合器和（或） 点火器.
"内容（见2012版的4.3）： 一剩除了“保证安全壳在安全停堆和安全壳完整性所需设备遭受氢燃烧及以后有能力实施其 功能”（见2012版的第5章）： 一删除了“当氢气缓解措施失效或能力不足时，可进行适量排风，以降低安全壳内氢气的浓 度”（见2012版的第5章）： 一更改了系统范围的部分描述（见第6章，2012版的第6章）： 一删除了氢复合器描述中的解释和补充性描述语句（见2012版的第6.2.1节）； 一一更改了点火器的部分描述，删除了点火器描述中的解释和补充性描述语句（见6.2节， 2012版的第6.2.2节）； 一更改了氢复合器、点火器、测量仪表和其他设备的安全等级和抗震等级（见7.2节，2012 版的第7.2节）： 一更改了设计基准事故工况下，氢气控制系统设计准则的描述，增加了“没有造成明显堆芯 损伤的设计扩展工况”，同时增加了“设计基准事故工况下的设备设置应满足余设置准 则”（见8.1节（c），2012版的第8.1.3节）： 点火器”（见8.1节（e），2012版的第8.1.5节）： 删除了“点火器的数量和位置应是最佳的，以满足系统的功能要求”（2012版的第8.1.9 节）： 一调整了点火器布置原则的题序（见8.4.2节，2012版的第8.4.2节）： 删除了“系统中其他设备的布置设计应符合维修、在役监测、辐射防护和实体保护等有关 准则和措施”（见2012版的第8.4.2节（f））.
本文件由能源行业核电标准化技术委员会（NEA/TC2）提出.
本文件由核工业标准化研究所归口.
本文件起草单位：中国核电工程有限公司.
本文件参编单位：上海核工程研究设计院和中广核研究院有限公司.
本文件主要起草人：李嫦月、李丽娟、赵斌、陈彦霖、赵嘉明、刘洁、吴辉平、陈美兰、崔旭阳.
II
NB/T 20098-2024 压水堆核电厂安全壳氢气控制系统设计准则 1范围 本文件规定了压水堆核电厂安全壳氢气控制系统的主要功能，系统范围和主要设备，设计准则等， 以确保该系统能够安全可靠地执行其预定的功能.
本文件适用于压水堆核电厂安全壳氢气控制系统的设计.
2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.
其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本 文件.
HAF102核动力厂设计安全规定 HAD102/03用于沸水堆、压水堆和压力管式反应堆的安全功能和部件分级 GB/T17569压水堆核电厂物项分级 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件.
3. 1 爆燃deflagration 一种火焰以亚音速向未燃气体移动的燃烧波动.
3.2 爆炸detonation 以超音速传播的燃烧区域或燃烧波的反应.
3.3 氢复合hydrogenrebination 氢气与氧气化合生成水的一种消氢措施.
4氢气控制措施 氢气控制包括如下三种措施.
a）混合 通过大气混合的方式稀释氢气，控制安全壳内氢气浓度的措施.
加强氢气与安全壳内大气混合的主 要方式有：利用自然机理的混合，如对流、扩散，也包括能够有效利用自然机理的安全壳设计：能够强 化自然机理的工程设备，如冷凝器、喷淋等：能够促进混合和扩散的能动措施，如采用风机、通风系统 等.
混合方式应有效且可靠地确保安全壳大气的充分混合，避免局部氢气积聚.
b）氢气消除 减少安全壳内氢气含量的措施，主要是采用非能动氢气复合器、氢气点火器.
非能动氢气复合器是利用催化剂使氢气和氧气在浓度低于可燃浓度限值时发生化合反应面被消耗 掉，从而降低安全壳内氢气浓度： 氢气点火器是在氢气的安全浓度范围内主动点燃氢气，使之燃烧，从而降低氢气浓度，避免更为严 重的氢气爆炸的发生.
c）安全壳情化
NB/T 20098-2024 安全壳情化通过向安全壳内注入情化气体，建立和维持安全壳内的情性氛围，情化气体通常使用氮 气.
情化是在电厂投入运行之前或在事故发生后，向安全壳空气中注入情性气体，降低氧气浓度，使其 保持在氢气的可燃浓度水平以下，阻止氢气燃烧和爆炸.
5系统功能 氢气控制系统应有能力在设计基准事故工况和设计扩展工况下实施下列功能： a）设计基准事故工况和没有造成堆芯明显损伤的设计扩展工况下，控制安全壳内的氢气浓度， 以保证不发生氢气燃烧： b）堆芯熔化（严重事故）设计扩展工况下，控制安全壳内的氢气浓度，以保证不发生威胁安全 壳完整性的爆燃或爆炸： c）提供安全壳大气的充分混合（如需要）： d）监测安全壳内氢气浓度，并提供显示和报警.
6系统范围和主要设备 6.1系统范围 氢气控制系统主要包括氢气浓度监测系统、氢气混合系统（如需要）、氢气复合系统和（或）氢气 点火系统.
系统组成包括非能动氢气复合器、氢气点火器、阀门、测量仪表、管道及其支撑件等.
6.2主要设备 6.2.1非能动氢气复合器 非能动氢气复合器用于设计基准事故和（或）设计扩展工况下对安全壳内氢气和氧气进行复合，可在 氢气和氧气浓度低于可燃浓度限值时发生化合反应以降低氢气浓度.
6.2.2氢气点火器 氢气点火器用于当安全壳内氢气浓度超过可燃浓度限值时点燃氢气，避免氢气的大量聚集.
6.2.3氢气测量仪表 氢气测量仪表对安全壳大气中氢气浓度进行监测.
7安全等级和抗震分类 7.1总体要求 按照HAD102/03和GB/T17569的有关规定划分系统的设备分级.
7.2设备分级 安全壳氢气控制系统的设备分级应满足如下要求： a）用于设计基准事故工况下的非能动氢气复合器应为安全级，抗震1类： b）用于设计扩展工况的非能动氢气复合器、氢气点火器可为F-SC3级，不低于抗震II类： c）用于设计基准事故工况下的氢气浓度监测仪表（如需要）宜为安全级：抗震I类： d）用于设计扩展工况下的非能动氢气复合器、氢气点火器、氢气浓度监测仪表可为F-SC3级， 不低于抗震II类： e）贯穿安全壳的管道和贯穿件（包括隔离阀）为安全级，抗震I类.
8设计准则 8.1系统的设计准则
