Расчетно-экспериментальное обоснование безопасности АЭС с РБМК

• Автор: Габараев, Борис Арсентьевич
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ ДОКЛАДА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ КРИТИЧЕСКОГО ИСТЕЧЕНИЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ЧЕРЕЗ СОПЛОВЫЕ ОГРАНИЧИТЕЛИ АВАРИЙНОГО РАСХОДА И ЭЛЕМЕНТЫ ТРАКТА ЦИРКУЛЯЦИОННОГО КОНТУРА РБМК

. I. СОПЛОВЫЕ ОГРАНИЧИТЕЛИ АВАРИЙНОГО РАСХОДА ОАР.

1.2. Элементы тракта циркуляционного контура РБМК.

1.3. Запорнорегулирующий клапан ЗРК

ГЛАВА 2. СИСТЕМА ЗАЩИТЫ РЕАКТОРНОГО ПРОСТРАНСТВА РБМК ОТ ПРЕВЫШЕНИЯ ДОГУСГИМОГО ДАВЛЕНИЯ

2.1. Штатные первоначальные СЗРП

2.2. Модернизированные СЗРГ

2.3. Методика расчета динамики давления в рг и ндтечки пара из РП в СЛА при разрыве ТК
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИКИ И ТЕПЛОГИДРАВЛИКИ КЛАДКИ РБМК.
3.1. Применение кода для оценки возможности зависимого
МНОЖЕСТВЕННОГО РАЗРЫВА ТЕПЛОВЫХ КАНАЛОВ РБМК
3.2 Уточненный численный анализ процессов в графитовой кладке
С ПОМОЩЬЮ КОДА
3.3 Примеры анализа аварии
ГЛАВА 4. АВТОВОЛНОВАЯ МОДЕЛЬ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ
ПОВТОРНОМ ЗАЛИВЕ
4.1. Скорость распространения автоволн при кипении
4.2. Ориентация температурного фронта в поле массовых сил.
4.3. Кипение в трубах
4.4. Процесс релаксации.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МАКЕТА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ АНАЛИЗА
ДИНАМИКИ И БЕЗОПАСНОСТИ РУ РБМК
5.1. Назначение и класс решаемых задач
5.2. Функциональное наполнение комплекса
5.3. Связь между процессами.
5.4. управление связанным расчетом
5.5. Программная реализация мпк.
5.6. Разработка базовой модели реактора РБМК 1ое поколение.
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ АКТИВНЫХ ЗОН РЕАКТОРОВ РБМС С УРАНЭРБИЕВЫМ ТОПЛИВОМ.
6.1. Расчетные исследования характеристик редактора при установке
в активную зону партий ЭТВС.
6.2. Исследования свойств топлива.
6.3. Эксплуатация активных зон РБМК с уранэрбиевым топливом
ГЛАВА 7. ОБРАЩЕНИЕ С ОБЛУЧЕННЫМ ЯДЕРНЫМ ТОПЛИВОМ РЕАКТОРОВ РБМК В СЛУЧАЕ ТРАНСМУТАЦИОННОГО ТОПЛИВНОГО ЦИКЛА.
7.1 Исходные предпосылки
7.2. Трапсмутациоиный топливный цикл
7.3. региональное хранилище для длительного контролируемого хранения
долгоживущих высокоактивных РАО.
7.4. конструкция и функционирование хранилища.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
БЛАГОДАРНОСТИ
ПУБЛИКАЦИИ II ОТЧЕТЫ ПО МАТЕРИАЛАМ ДОКЛАДА
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Автору также принадлежит инициатива постановки ряда задач и разработка общих требований применительно как к системе расчетных кодов и отдельных модулей, так и к вопросам улучшения (оптимизации) ядерно-топливного цикла. Внедрение результатов исследований проведено при личном участии автора. ГЛАВА 1. При анализе аварии с разгерметизацией циркуляционного контура РБМК необходимо уметь рассчитывать критическое истечение теплоносителя через сопловые ограничители аварийного расхода (ОАР) и элементы тракта циркуляционного контура, такие как запорно-регулирующий клапан (ЗРК), установленный на входе каждого топливного канала, короткие и длинные трубы, диафрагмы, каналы сложной геометрии. С целыо разработки методики расчета критических расходов теплоносителя проведено систематическое экспериментальное исследование критических и гидравлических расходных характеристик упомянутых элементов в широком диапазоне режимных и геометрических параметров и на базе экспериментальных данных получены соответствующие корреляции. Сопловые ОАР применяют для решения одного из актуальных вопросов безопасности АЭС с РБМК, а именно для ограничения расхода теряемого теплоносителя при аварийной разгерметизации циркуляционного контура, так как чем меньше утечка, тем ниже нагрузка на системы локализации аварии и «мягче» аварийный режим активной зоны. Имеется еще ряд потенциальных областей применения подобных ограничителей расхода, например, тепловые аккумуляторы, сконструированные в виде сосудов с горячей жидкостью. В исходных проектах всех энергоблоков с РБМК сопловые ОАР представляют собой осесимметричные сопла Лаваля со скругленным входным участком, протяженной цилиндрической горловиной и коническим расширяющимся выходным диффузором. Боковую стенку ОАР выполняют сплошной, т. Как известно, принцип действия сопловых ОАР состоит в том, что при аварийной разгерметизации циркуляционного контура РБМК в проточной части достигается критический режим истечения и, соответственно, происходит запирание потока теплоносителя по массовому расходу. Автором совместно с коллегами также предложены и защищены авторскими свидетельствами [1-] новые типы сопловых ОАР в виде сопел Лаваля с поперечным вдувом через боковую стенку, с изменяющейся геометрией узкого сечения и т. Боковая стенка соплового ОАР с поперечным вдувом (рис. Окна в боковой стенке сопла могут иметь форму дискретных отверстий или кольцевых щелей. Возможно их размещение либо в цилиндрической горловине, либо на входном участке. Окна могут быть ориентированы перпендикулярно оси симметрии сопла или под встречным острым углом к этой оси, направленной от входа сопла к его выходу. Рис. Наряду с критическими расходными характеристиками представляет интерес гидравлический коэффициент расхода сопла рь так как при номинальном режиме работы реактора сопловые ОДР являются «паразитными» сопротивлениями, которые должны иметь как можно меньшие значения. Ещё одной важной характеристикой является гидравлический коэффициент расхода участка сопла от его входа до конца цилиндрической горловины (т. Методики и результаты экспериментального исследования приведены в работах [-] для следующих параметров теплоносителя на входе в сопло: давления - от 1 до 9 МПа недогрев воды - от 0 до ° С паросодержанис двухфазной смеси - от 0 до 1 перегрев пара - от 0 до ° С. Геометрия исследованных сопел приведена в табл. И,=7=2=—— (1. Как показали эксперименты, удельный критический массовый расход (pw)Kp практически не зависит от диаметра горловины при изменении сігор, от до мм, но снижается, судя по рис. Fcok от 0 до 0. О 0 0 0 2г. ДЬгсл. ОХ юх Х 0. Символ Л О ? Рис. Влияние длины цилиндрической горловины но критический расход через сопла без вдуаа (1Лхалг. Таблица У. Сопло Цилиндр. Диффузор Вдув Коэфф. ЯМП мм Ябвм V. А Л . ЛЛ 3,2 1 7ч 6. Л . Л А 2. А О АП 0,5 А 1 ОА 0. Нг 6,3 , 1 9,9 5. О 8 и, 1УС> 0. И 6,3 , 3. Диффузор сопда 9 имеет »полированную кольцевую камеру, а также один ряд отперстип (8 отв. V = '°) в начале и один ряд (8 от х мм, V- е) а конце, более подробная информация приведена в /9/. Ряд 4* мм