岳芷廷，宋云鹏，刘兴民，邹 耀，吴园园

(中国原子能科学研究院 反应堆工程研究设计所，北京 102413)

49-2泳池式反应堆(简称49-2泳池堆)是一个轻水慢化、冷却的研究型反应堆，是我国自行设计、建造、安装、调试和运行的，其设计额定功率为3 500 kW，加强功率为5 000 kW。1965年3月开始大功率运行，至今已有48年[1]。

一般情况下，池式反应堆的出水管入口设置在堆水池底部，为防止一回路的出水管发生破口事故，产生虹吸作用，最终导致堆芯裸露，在出水管最高处设置虹吸破坏阀，来防止虹吸作用。与其他池式反应堆相同，49-2泳池堆也设置了虹吸破坏阀，但该阀门为手动阀，且处于堆水池盖板下方，盖板需要吊车才能提起，严重事故下很可能工作人员无法进入该区域提起盖板再手动开启阀门。自福岛核电站事故后，我国对现有核设施进行了全面的安全检查。为了提高49-2泳池堆应对地震灾害等极端事故的能力，提出对其一回路冷却剂管增设一个非能动的虹吸破坏孔。当发生一回路失流事故时，由于游泳池内水位的降低，该虹吸破坏孔便会自然露出水面，从而破坏虹吸作用，避免产生堆芯裸露的严重后果。

1 虹吸破坏孔设计

1.1 虹吸现象及虹吸破坏

虹吸是一种流体力学现象，可不借助泵而抽吸液体。如图1所示，49-2泳池堆的一回路出口管的结构为倒U形的管状结构(称为虹吸管)，这种结构下，管子两端的液体压差能推动液体越过最高点，向另一端排放。当一回路出口段低于堆芯的位置发生破口时，在虹吸力的作用下，游泳池内的水位会不断降低，直至水位与破口处于同一水平线上。……