Экспериментальное обоснование пассивной системы безопасности ГЕ-2 реактора ВВЭР-1000

• Автор: Малышев, Андрей Борисович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил

Содержание

Перечень принятых сокращений

Введение

Глава 1. Аналитический обзор современного состояния пассивных

систем безопаности ВВЭР и пути их совершенствования

1.1. Системы аварийного отвода тепла действующих энергоблоков

1 .2. Системы безопасности проектируемых энергоблоков

Глава 2. Концепция безопасности проекта ВВЭР В2

2.1. Пассивные системы безопасности В2

2.1.1. Система гидроемкостен первой ступени

2.1.2. Система гидроемкостей второй ступени

2.2. Показатели безопасности Глава 3. Моделирование процессов в системе пассивного залива
активной зоны второй ступени на стенде ГЕ2
3.1. Численное моделирование процессов в РУ
3.2. Анализ граничных условий на патрубках ГЕ2
Глава 4. Методы и средства экспериментальных исследований
4.1. Цели и задачи исследования
4.2. Крупномасштабное моделирование
4.2.1. Технологическая схема стенда
4.2.2. Схема измерения основных параметров
4.2.3. Система автоматизированного сбора научной информации
4.3. Методика исследований проектных функций системы ГЕ2
4.3.1. Методика проведения холодных экспериментов
4.3.2. Методика проведения горячих экспериментов
Глава 5. Результаты экспериментальных исследований
5.1. Эксперименты на стенде по проектной технологической схеме
5.2. Оценочные расчеты параметров пара по результатам первой
серии экспериментов
5.2.1. Расход пара от ТЭЦ
5.2.2. Скорость пара на входе в нижний бак
5.2.3. Конденсация пара на струе воды в баке Б4
5.2.4. Конденсация пара в верхних баках при закрытой паровой линии
5.2.5. Конденсация пара в верхних баках при большом расходе пара
в паропроводе
5.3. Эксперименты на стенде по мере модернизации его технологической
5.3.1. Первый этап модернизации
5.3.2. Второй этап модернизации
5.3.3. Третий этап модернизации
5.3.4. Четвертый этап модернизации
5.3.5. Пятый этап модернизации
5.4. Заключение о работоспособности системы пассивного залива
активной зоны
Выводы
Литература


Безопасность производства, выражающаяся в отсутствии превышения индексов отрицательных воздействий на окружающую среду и/или ограничения жизнедеятельности населения на территории за оградой промплощадки АЭС при любых возможных ситуациях. Низкая чувствительность к человеческому фактору. Высокая надежность производства энергии, в том числе в условиях особых природных явлений, техногенных и социальных событий. Способность экономичной работы в пиковой и полугшковой частях графика нагрузок, поддержание в требуемых пределах частоты и мощности в энергосистемах. Развитие атомной энергетики осуществляется на основе использования опыта эксплуатации блоков-лредшсствешшков. На основе этого опыта в России сформирована хорошая нормативная, научно-экспериментальная и промышленная базы. Сформированы коллективы, обладающие опытными высококвалифицированными кадрами. Российская атомная энергетика способна решать вопросы, которые ставит перед ней век. Актуальность темы. Принципиальное различие в обеспечении безопасности действующих и вновь проектируемых АЭС заключается в том, что в существующих АЭС безопасность достигается при помощи энергозависимых (активных) систем и зависит от квалификации обслуживающего персонала. В новых АЭС используют для обеспечения безопасности физические процессы, протекающие в оборудовании без энергоподвода (пассивных) и они не зависят от действий персонала. В целях достижения приемлемого уровня самозащищенности в проект реакторной установки внесены усовершенствования, одним из которых является использование новой пассивной системы гидроемкостей второй ступени (ГЕ-2). Система пассивного отвода тепла (СПОТ) вместе с системой ГЕ-2 служат для преодоления запроектных аварий с полной потерей всех источников переменного тока при течах первого контура. Теплогидравлические и массообменные процессы, происходящие в системе пассивного залива на начальной стадии ее работы достаточно сложны для физического и математического моделирования, а, следовательно, и для выбора критериев подобия. Именно поэтому на стенде реализовывались условия для полномасштабного эксперимента, при котором не возникает проблем с переносом результатов измерений на натуру. Проектная разработка системы ГЕ-2 поставила много вопросов для экспериментального обоснования проектных функций системы пассивного залива на уровне полномасштабного моделирования. Геометрическое расположение гидроемкостей такое, что вода под действием гидростатического напора должна стекать в реактор. Цель работы. Обосновать расходную характеристику проекта пассивной системы ГЕ-2 на полномасштабном тсплогидравлическом стенде в «холодных» и «горячих» экспериментах. Сформулировать и обеспечить принципы моделирования процессов в реальной системе ГЕ-2 на полномасштабном стенде. Получить новые экспериментальные результаты, отражающие ход процесса пассивного опорожнения гидроемкостей в условиях термически неравновесных процессов. Исследовать принципы нестабильности расходной характеристики в проектной схеме пассивной системы ГЕ-2. Оптимизировать конструкцию гидроемкости для обеспечения быстрой стабилизации давления. Впервые проведен комплекс экспериментальных исследований общего расхода во времени при существенно неравновесных процессах конденсации пара в напорных баках и трубопроводах, колебаний расхода в системе параллельных контуров. Изучены температурные поля, распределения паросодержаний, расходов во времени в напорных баках и трубопроводах. Предложены конструктивные решения, позволившие обеспечить выход на проектные характеристики расхода за время - секунд после открытия клапана на паровом трубопроводе. Экспериментально исследованы непроектные режимы работы пассивной системы расхолаживания. Проблема пассивного расхолаживания активной зоны реактора ВВЭР при аварии с потерей теплоносителя является весьма актуальной как по существу, так и по причинам обоснованного проектирования АЭС. Проектные решения по пассивной системе расхолаживания обоснованы на сооруженном для этих целей крупномасштабном полнонивелирном теплогидравлическом стенде ГЕ-2. Все результаты работы непосредственно использовались при проектировании пассивной системы ГЕ-2.