随着核动力装置在舰船上的广泛应用,船用核反应堆的安全分析己成为必然,并且得到越来越高的关注。舰船的航行环境变化多端,有时需要面临极端困难的情况,这就需要船用核反应堆具备更高的安全性以及抗风险能力。由于舰船的舱室空间狭小,其专设安全设施的可占用空间是有限的,这对安全装置的可靠性以及发生事故时的处置能力提出了更高的要求。考虑到船用核反应堆LOCA事故的多发性,事故工况下堆芯冷却剂的丧失,锆合金包壳与高温水蒸气迅速反应并生成大量氢气,舱室内氢气的积聚和燃烧有可能造成爆炸,其产生的热以及压力载荷严重威胁舱室的完整性以及船舶的安全运行。因此,船用核反应堆的氢气控制就成为不可忽视的问题。本文首先调研了国内外船用核反应堆的基本类型和系统组成,研究了船用核反应堆主要系统的布置方式和特点。通过对比分析各种堆型的优缺点,考虑到船舶复杂多变的航行环境,压水堆作为船用核动力装置,能够满足海上航行的需要。在船用核反应堆舱室内,基于LOCA事故工况,分析了舱室内氢气的产生机理,事故后舱室内氢气的行为以及对船用核反应堆消氢系统的要求。而后借鉴了国际上成熟的小型堆氢气控制方案,对比氢气点火器,氢气复合器和惰化方案的优缺点,在此基础上提出了针对船用核反应堆可行的两种氢气控制措施:非能动氢气复合器单独控制方案和氢气复合器加点火器联合控制方案。最后,利用严重事故程序建立船用核反应堆的LOCA事故模型,通过建立事故序列,计算得出船用核反应堆发生事故时破口处的氢气和水蒸气源项。根据舱室以及各种设备的相关参数,在GASFLOW软件中建立具体的船用核反应堆模型,而后进行事故工况下的模拟,研究氢气在舱室内的分布状况,分析各个区域内存在的氢风险。在舱室内分别采用两种氢气控制方案,研究表明:氢气由破口释放后,在浮升力和扩散作用的驱动下逐渐输运到舱室其它隔间,在狭小的空间内存在氢气的集聚现象;氢气复合器单独控制方案虽能有效降低舱室内氢气的体积分数和可燃云团的体积,但不能完全消除舱室内存在的氢爆风险。复合器加点火器联合控制方案消氢效果明显,能够排除舱室内存在的氢爆风险,且温度和压力维持在舱室的设计值以内,满足船用核反应堆消氢方案的要求。