管玉峰，房 何，欧阳钦

（江苏核电有限公司，江苏 连云港 222042）

2011年3月11日，日本东京时间14时46分发生里氏9.0级强烈地震。地震和海啸切断了福岛第一核电站的厂区外部电源，由于海啸水淹导致柴油发电机丧失功能，机组失去冷却。1、2、3、4号机组因燃料棒温度升高导致锆水反应产生氢气，遇到氧气发生了爆炸，造成了安全壳部分破损。安全壳内放射性物质泄漏到大气中，周边20 km范围内的居民被迫撤离。

日本福岛第一核电站放射性物质泄漏的一个较为主要的原因是堆芯中密封核燃料的锆包壳管，在温度超过850 ℃后发生锆-水反应放出大量氢气，氢气泄漏到安全壳内与氧气混合并超过了爆炸极限浓度，发生爆炸致使反应堆厂房坍塌。

田湾核电站安装了非能动式氢气复合器，其目的在于应对严重事故工况下锆-水反应产生的氢气，通过可控的氧化反应消耗安全壳内的高浓度氢气，防止氢气浓度达到爆燃极限，避免氢气爆炸从而防止安全壳整体密封性丧失。本文主要对氢复合器的工作原理进行介绍并对历次的数据进行说明和分析。

1 非能动式氢气复合器功能、原理及设计依据

1.1 非能动式氢气复合器功能[3]

非能动式氢气复合器设计功能主要保证在设计基准事故-失水事故下，控制安全壳内整体和局部的空间中氢气体积浓度小于4%。在超设计基准事故下，控制100%燃料包壳与冷却剂反应产生的氢气在安全壳内均匀分布的体积浓度不超过10%。

1.2 非能动式氢气复合器原理

非能动式氢气复合器的核心部件是催化板，催化板由不锈钢制成，外面包裹一层氧化铝作为催化剂载体，氧化铝上面粘着催化剂（铂/钯）。……