近期,核能安全技术研究所•FDS团队成功研制粉尘爆炸实验装置,并模拟开展了聚变堆钨粉尘爆炸事故特性实验研究。
该装置利用高压喷注粉尘系统及静电与化学双模式点火方式,采用瞬态压力测量系统精确测量爆炸压力,克服了传统爆炸实验中存在的粉尘非均匀扩散与点火能不均匀等问题,提高了装置的可靠性及安全性。该装置同时可开展粒径为0-75μm的粉尘爆炸实验,粉尘浓度最高可达7500g/m3。
聚变堆面向等离子体材料钨在超高温和高能等离子体作用下将产生溅射和粉尘,在发生空气泄漏进入真空室即失真空事故时,一旦遇火花将触发爆炸事故,严重时将可能破坏聚变堆压力边界,甚至可能危及聚变堆安全。目前已开展的钨粉爆炸实验结果显示未来真空室设计要求可能需要进一步提高。该装置的成功研制与后续系列实验,将为国际热核聚变实验堆(ITER)安全分析和我国聚变堆工程设计提供重要数据支持,同时也可为食品与冶金等领域的可燃性粉尘爆炸特性研究提供重要实验平台。