Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6968

Analysis of Hydrogen Production in QUENCH Bundle Tests

M. Steinbrück

Abstract
One of the main objectives of the QUENCH Program at FZK is the determination of the hydrogen source term during reflood of an overheated reactor core. For that reason different methods (mass spectrometry, heat conductivity, flow meter, post-test bundle status) are used to determine the hydrogen release rates as well as the integral hydrogen production during the complex and - during the quench phase - highly transient experiments.

A critical assessment of all bundle tests performed up to the end of 2003 is given. A detailed analysis of the post-test bundle status with attribution of hydrogen originating from the oxidation of the single bundle components is presented for the first time.

In general, consistent results are obtained with the various methods. Minor corrections are proposed for some tests with large hydrogen release during the quench phase.

This report complements and updates the data reports and FZKA reports published so far.

analyse der Wasserstoffproduktion in QUENCH Versuchen

Zusammenfassung
Eines der Hauptziele des QUENCH-Vorhabens am Forschungszentrum Karlsruhe ist die Bestimmung des Wasserstoffquellterms beim Fluten eines überhitzten Reaktorkerns. Dafür werden verschiedene Methoden (Massenspektrometrie, Wärmeleitfähigkeit, Durchflussmessung, Bündelzustand nach dem Versuch)  genutzt, um sowohl die Wasserstofffreisetzungsrate als auch die integrale Wasserstoffproduktion bei den komplexen und in der Abschreckphase hoch transienten Versuchen zu bestimmen.

Im vorliegenden Bericht werden die Ergebnisse aller bis Ende 2003 durchgeführten Versuche (QUENCH-01 bis QUENCH-09) einer kritischen Analyse unterworfen. Erstmals wurden in einer detaillierten Analyse Wasserstoffquellen den einzelnen oxidierten Bündelkomponenten zugeordnet.

Insgesamt ergeben die unterschiedlichen Auswertungsmethoden ein konsistentes Bild. Für einige Versuche mit großer Wasserstoffproduktion in der Abschreckphase werden geringfügige Korrekturen der Integralwerte für die Abschreckphase vorgeschlagen.

Dieser Bericht ergänzt und aktualisiert die bisher vorliegenden Datenberichte und FZKA-Berichte.

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