Математическая модель термо- и радиационно-химических процессов в теплоносителе водо-водяных энергетических реакторов и ее реализация в программном средстве

• Автор: Архипов, Олег Петрович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

1 ОПИСАНИЕ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦР.ССОВ

Поглощение теплоносителем ионизирующего изучения

Терморадиоаиз теплоносителя

Пароциркониееая реакция.

Переход компонентами теплоносителя границы раздела фаз жидкостьпар.

Массопераюс теплоносителя но элементам оборудования

2 ОБЗОР МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ТЕРМОРАДИОЛИЗА ВОДНОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ЯДКРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ

3ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ МОРАНАН2

3.1 Математическая модель.

3.2 Методика расчета тсрморадиолиза теплоносителя .

Терморадиоаиз жидкой оды. .
Терморад зализ водных растворов борной кисчоты и ионов щелочных металлов
Терморад цапа водных растворов аммиака.
Тер морадио.гиз водных растворов гидразина.
3.3 МЕТОДИКА РАСЧЕТА РАДИОЛИЗА ВОДЯНОГО ПАРА .
3.4 МЕТОДИКА РАСЧЕТА МОЩНОСТИ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ
3.5 МЕЛОДИКА РАСЧЕТА КИНЕТИКИ НАРОЦИРКОНИЕВОЙ РЕАКЦИИ.
3.6 Методика расчета перехода границы раздела фаз.
4 ОПИСАНИЕ РАСЧТНЫХ СХЕМ
4.1 Работа оборудования контура реакторной установило ВВЭР в различных режимах и СОСТОЯНИЯХ.
4.2 Расчетная схема для состояния работа на энергетических уровнях мощности
4.3 Расчтная схема для режима плановое расхолаживание и холодного состояния.
4.4 Расчтная схема для состояния останов для ремонта.
4 5 Расчтная схема для режима авария с потерей теллонос и геля.
4 6 Обоснование разбиения расчтной схемы на элементы.
4.7 Обоснование численных методов.
4.8 требования к ЭВМ и операционной системе.
5. ВЕРИФИКАЦИЯ ПРОГРАММЫ МОРАВАН2.
5.1 Процедура аттестации нготаммного средства.
5.2 ПОДХОД К ВЕРИФИКАЦИИ ПРОГРАММЫ МОРЛВАН
5.3 МОЩНОСТЬ ДОЗЫ ОСТАТОЧНОГО ГАММАИЗЛУЧЕНИЯ
5.4 Термораднолнз ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ.
Терморадиояыз воды.
Терморадиояиз водного раствора борной кислоты
Терморадиояиз водного раствора аммиака.
Раиоционии6 синтез нитрат и нитритионов
Терморадиояиз вооного раствора гидразина.
Термолиз гидразина в някамрастворе.
Окисление гидразина в водной растворе
5 .4 Радиолиз водяного пара
5 .5 ПАР0ЦИРК0НИЕ8АЯ РЕАКЦИЯ.
5.6 Переход границы раздела фаз.
5.7 Результаты верификации
6 СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ С ДАННЫМИ ШТАТНОГО ХИМКОТРОЛЯ
НАД ЗС.ынн .ИН.М.Н.1.1.ИНИ.
7 ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММЫ МОРАВАН2 ПРИ ОБОСНОВАНИИ ПРОЕКТА РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ
7.1 0РМЛЛЫ1ЫЕ УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
7.2 АВДРИЯСПОТЕРЕЙТЕПЛОНОСИТЕЛЯ.
8 ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММЫ МОРАВАН2 В ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ЦЕЛЯХ .
выводы .
Л И 1 ЕР АТ У РА. И
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Перечень сокращений
АЗ акт ивная зона
АЭС атомная электрическая станция
ВВЭР водоводяной энергетический реактор
ВХР воднохимический режим
ГЦК главный циркуляционный контур
ГЦП главный циркуляционный насос
ГЦТ главный циркуляционный трубопровод
КД компенсатор давления
ИКР напорная камера реактора
об. объемный
ПГ парогенератор
ПС программное средство
ГУ реакторная установка
САОЗ система аварийного охлаждения активной зоны СВО спецводоочистка СКР сборная камера реактора СУЗ система управления и зашиты 1 ВС тепловыделяющая сборка твэл тепловыделяющий элемент ТК транспортный комплект ТЭС тепловая электрическая станция
Введение


При этом они не могут быть установлены непосредственно в оборудовании когтура изза их неработоспособности при высокой температуре и давлении. Решение о коррекции химического состава теплоносителя принимается по получению данных анализов через некоторое время от минут до часов после иробоотбора. За это время в технологической системе, которая неидеальна, могут произойти события, влияющие на химический сосав теплоносителя, например, изменение параметров системы подпитки расхода, химического состава, режима работы деаэратора к т. Таким образом, при периодическом контроле состава теплоносителя, по существу, имеет место ситуация, когда принятие решения о необходимости коррекции его химического состава зачастую осуществляют на основании результатов анализов, не отражающих состав теплоносителя на момент коррекции. Оператор, давая команду на регулировку, ориентируется не только на объективные данные анализов и требования регламента ведения воднохимическою режима, но и на собственный опыт. Результатом такой регулировки является определенная нестабильность состава теплоносителя и. Возможное изменение состава теплоносителя в период времени между отборами проб на химаналнз должно учитываться в процессе разработки норм воднохимического режима при обосновании периодичности химконгроля в зависимости от нормируемого диапазона изменения состава теплоносителя. Для решения этой проблемы необходима разработка методов, позволяющих определять фактический состав теплоносителя и возможный диапазон его отличия отданных периодического химическою контроля. Реальным путем решения изложенных выше проблем является создание математической модели состояния теплоносителя I контура реакторной установки с ВВЭР, реализация модели в виде программного средства, его верификация и аттестация в Госатомнадзоре России. Процедура аттестации является необходимым условием использования программного средства при обосновании проекта реакторной установки. I Описание явлений и процессов. В настоящем разделе приведен перечень и краткая характеристика процессов и явлений, которые необходимо учитывать при разработке математической модели состояния теплоносителя в оборудовании I контура реакторной установки РУ с ГШЭР. Образование и выделение водорода при эксплуатации РУ обусловлено различными физикохимическими процессами. Вклад каждого процесса определяется режимом работы РУ. Процессы, приводящие к образованию молекулярного водорода в оборудовании I контура в проектных режимах, можно разделить на следующие основные группы. Радиационнохимическое образование водорода в активной зоне пол действием ионизирующего излучения. Следует учесть, что образование молекулярного водорода б этом процессе может быть обусловлено НС только и не столько разложением воды, сколько разложением некоторых технологических добавок аммиака к гидразина, а также зависит от концентрации различных примесей и технологических добавок кислород, борная кислота и Т. Гетерогенные реакции включают пароциркониевую реакции при аварии с потерей теплоносителя, а также процессы коррозии конструкционных материалов I контура, которыми, как правило, можно пренебречь. Пароцпркопиевая реакция как источник водорода доминирует на начальной стадии аварии с большой течью, во всех остальных проектных режимах работы РУ основным источником водорода является терморадиолиз теплоносителя. Поглощение теплоносителем ионизирующего излучения. Согласно современным представлениям 1,2, при воздействии на водный теплоноситель ионизирующего излучения в местах с локально высокой плотностью ионизации треках, шпорах возникают первичные активные продукты радиолиза воды молекулярные ионы, электроны, ионрадикалы, радикалы и возбужденные молекулы. Эти продукты частично реагируют между собой в месте своего возникновения, образуя стабильные продукты радиолиза водород, кислород и перекись водорода, а частично уходят от него на некоторое расстояние и гам могут вступить в химические реакции с продуктами, вышедшими из других мест с повышенной плотностью ионизации, либо с молекулами или нонами, присутствующими в объеме теплоносителя в растворенном виде.