2020年9月，成為首個(gè)獲得NRC設(shè)計(jì)批準(zhǔn)的小型模塊化反應(yīng)堆（申請將功率提升至77MWe，NRC審核預(yù)計(jì)2024年完成）。 壓水堆 (PWR) 過去 50 年數(shù)十億美元的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)百萬小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間為小型模塊化反應(yīng)堆 (SMR) 的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的大量試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了設(shè)計(jì)和技術(shù)的可行性，以及相關(guān)的測試項(xiàng)目已經(jīng)過NRC審查。

從這些測試中獲得的信息用于驗(yàn)證熱工水力特性并設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)模型以預(yù)測 SMR 的熱效率、性能和安全性。 來自這些測試的數(shù)據(jù)還用于驗(yàn)證反應(yīng)器設(shè)計(jì)并提高對制造、組裝和材料處理方面的理解。

NIST-2 集成系統(tǒng)測試

在俄勒岡州俄勒岡州立大學(xué)設(shè)計(jì)并建造了集成系統(tǒng)測試 (NIST-2) 設(shè)施。 獨(dú)家訪問 NIST-2 設(shè)施，用于測試模塊原型。 在原型規(guī)模的三分之一處，NIST-2 復(fù)制了整個(gè)發(fā)電模塊 (NPM) 和反應(yīng)堆建筑冷卻池。 它模擬堆芯使用電加熱使系統(tǒng)達(dá)到工作溫度和壓力。 穩(wěn)定性測試可確保自然循環(huán)流量在整個(gè)預(yù)期操作條件下保持穩(wěn)定。

該設(shè)施展示了 NPM 的強(qiáng)大安全性和可行性，這是當(dāng)前反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的有力特征。 NIST-2 包括一個(gè)新的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)以及大量附加儀器，為安全分析程序和反應(yīng)堆設(shè)計(jì)驗(yàn)證提供必要的測量。

蒸汽發(fā)生器傳熱管檢測可行性研究

完成了一項(xiàng)可行性研究，以評估使用渦流探頭檢查螺旋盤管蒸汽發(fā)生器中的傳熱管。 具體而言，研究了將傳統(tǒng)探頭系統(tǒng)插入螺旋盤管蒸汽發(fā)生器的能力。 使用傳統(tǒng)的渦流探頭系統(tǒng)插入具有原型長度、直徑、曲率和傾角的螺旋線圈，證明傳統(tǒng)渦流探頭系統(tǒng)的插入能力是可以接受的。

蒸汽發(fā)生器入口限流器測試

Alden 受委托進(jìn)行一系列蒸汽發(fā)生器入口流量限制 (IFR) 測試。 實(shí)驗(yàn)使用雷諾數(shù)相似性來表征幾種候選限流器設(shè)計(jì)在一系列操作條件下的形狀損失和振動(dòng)響應(yīng)，包括流速高達(dá)操作中可能的流速的幾倍。 測試結(jié)果表明不銹鋼螺旋盤管，NPM IFR 設(shè)計(jì)具有良好的性能特征，沒有泄漏流不穩(wěn)定或湍流抖振。 測試后檢查確認(rèn)限流器和蒸汽發(fā)生器傳熱管沒有內(nèi)部磨損。

應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)（ECCS）閥門測試

SMR 采用簡化、可靠的 ECCS 系統(tǒng)，該系統(tǒng)由位于穩(wěn)壓器中的三個(gè)反應(yīng)器排氣閥和位于降液管中的兩個(gè)反應(yīng)器再循環(huán)閥組成。 在LOCA下，一回路壓力下降，當(dāng)達(dá)到低壓設(shè)定值時(shí)，閥門打開。 一旦打開，在反應(yīng)堆壓力容器和安全殼之間建立自然循環(huán)流，以提供長期堆芯冷卻。

根據(jù)與和的合同，Rock 負(fù)責(zé) ECCS 閥門的設(shè)計(jì)和測試。 試驗(yàn)分幾個(gè)階段進(jìn)行，首先是初步的概念驗(yàn)證試驗(yàn)不銹鋼螺旋盤管，以評估首創(chuàng)的設(shè)計(jì)特性，然后是更嚴(yán)格的演示試驗(yàn)，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(yàn)證和演示測試證實(shí) ECCS 閥門設(shè)計(jì)功能正常，并且由巧妙的意外啟動(dòng)機(jī)制控制的低壓設(shè)置可靠地防止閥門在高壓下打開。 閥門驗(yàn)證測試用于證明閥門在 LOCA 環(huán)境中的一致性和可靠性。

SIET 分離效果和原型蒸汽發(fā)生器測試

SMR 采用緊湊、高效的螺旋盤管蒸汽發(fā)生器，具有許多專有設(shè)計(jì)特點(diǎn)。 與意大利à（SIET）簽訂合同，獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)自然循環(huán)流動(dòng)條件下的蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)。 2014 年初完成的試驗(yàn)側(cè)重于二次側(cè)性能，包括電加熱、高度儀表化的全長 3 管束。 第二組試驗(yàn)于2015年完成，重點(diǎn)考察一二次側(cè)的綜合性能，包括在電廠一二次回路流動(dòng)條件下運(yùn)行的樣機(jī)管束（252管束）。

初步和最終燃料設(shè)計(jì)的熱工水力和機(jī)械測試

SMR 在反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)中自然循環(huán)流動(dòng)，在電廠正常運(yùn)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(yàn)證燃料束設(shè)計(jì)的臨界熱流（CHF）測試數(shù)據(jù)，加拿大斯特恩實(shí)驗(yàn)室完成了一項(xiàng)主要的燃料初步設(shè)計(jì)測試項(xiàng)目。 測試在廣泛的自然循環(huán)流量和壓力范圍內(nèi)進(jìn)行，同時(shí)考慮了均勻和不均勻的功率分布。 斯特恩測試的結(jié)果用于表征性能裕度并為設(shè)計(jì)優(yōu)化和最終燃料設(shè)計(jì)測試提供信息。

最終燃料設(shè)計(jì)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(shè)施測試燃料組件的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)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(shè)施用于最終確定最終燃料設(shè)計(jì)的升力、壓降和水力特性。 此外，新燃料設(shè)計(jì)在測試設(shè)施進(jìn)行了機(jī)械測試，以測量設(shè)計(jì)在不同地震條件下的物理能力。

控制桿組件和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)軸下降對準(zhǔn)測試

2018 年，在德國 （前身為 Areva）技術(shù)中心進(jìn)行了跌落對準(zhǔn)測試。 這些測試評估了在各種控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)軸對準(zhǔn)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(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)軸結(jié)構(gòu)、CRA 導(dǎo)管組件和燃料組件。 測試證實(shí)安全分析中使用的緊急停堆曲線是保守的。

流激振動(dòng)試驗(yàn)

SIET制作了螺旋盤管蒸汽發(fā)生器的全尺寸原型模型，對蒸汽發(fā)生器內(nèi)部進(jìn)行了流致振動(dòng)試驗(yàn)。 測試計(jì)劃的目標(biāo)包括確定蒸汽發(fā)生器管道的固有頻率和振型，確定系統(tǒng)的阻尼特性，以及確定正常運(yùn)行流量及以上流量的一次回路流量特性。 此外，作為該試點(diǎn)計(jì)劃的一部分，將獲得有價(jià)值的蒸汽發(fā)生器制造、組裝和材料處理信息。

– 結(jié)尾 –