DOI: 10.55176/2414-1038-2021-3-167-173
Авторы
Сахипгареев А.Р., Шлепкин А.С., Морозов А.В.
Организация
АО «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Сахипгареев А.Р. – младший научный сотрудник. Контакты: 249033, Обнинск, Калужской обл., пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-81-19; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Шлепкин А.С. – младший научный сотрудник.
Морозов А.В. – ведущий научный сотрудник, доктор технических наук.
Аннотация
В статье представлены результаты экспериментальных исследований растворимости борной кислоты в паре в диапазоне концентраций от 16 до 440 г/кг H2O в кипящем растворе и давления от 0,1 до 0,3 МПа. Анализ литературных данных о растворимости борной кислоты в паре показал, что имеющиеся в них результаты не охватывают весь диапазон параметров (температура, давление, концентрация кислоты), характерных для возможной аварийной ситуации на АЭС с ВВЭР. Описана экспериментальная установка. Полученные результаты экспериментов при давлении 0,1 МПа подтверждают имеющиеся в литературе данные о том, что темп роста концентрации борной кислоты в водяном паре описывается линейным законом. Такой характер приращения концентрации H3BO3 остается при повышении давления. Диапазон применения зависимости распределения H3BO3 между жидкой и паровой фазами кипящего теплоносителя расширен до концентрации 440 г/кг H2O, близкой к пределу растворимости борной кислоты в воде при давлении 0,3 МПа.
Полученные экспериментальные данные, могут быть использованы в расчетном моделировании аварийной ситуации на АЭС с ВВЭР, с учетом совместного функционирования системы пассивного залива активной зоны и системы пассивного отвода тепла.
Ключевые слова
борная кислота, растворимость, пар, теплоноситель, накопление, массоперенос, ВВЭР, аварийный режим, пассивные системы безопасности
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Морозов А.В., Ремизов О.В., Цыганок А.А. Экспериментальное исследование неравновесных теплогидравлических процессов в системе пассивного залива активной зоны реактора ВВЭР. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика, 2009, № 4, c. 115.
- Балашов С.М., Виденеев Е.Н., Нигматулин Б.И. Влияние борной кислоты на теплогидравлические характеристики частично осушенной активной зоны. Теплоэнергетика, 1992, № 9, c. 43.
- Логвинов С.А., Безруков Ю.А., Каретников Г.В., Володина Н.П., Афров А.М. Модель транспорта и накопления борной кислоты в реакторе типа ВВЭР в аварии с течью теплоносителя. Труды Международной конференции «Теплофизические аспекты безопасности ВВЭР». Обнинск, 1998, т. 1, с. 47.
- Vaghetto R., Lee S., Hassan Y.A., Kee E.J.L. Experimental observations of boric acid precipitation scenarios. Proc. International. Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics 2015. NURETH-16. USA, 2015, vol. 6, p. 5263.
- Стырикович М.А., Цхвирашвили Д.Г., Небиеридзе Д.П. Исследование растворимости борной кислоты в насыщенном водяном паре. Докл. АН СССР, 1960, т. 134, № 3, с. 615.
- Цхвирашвили Д.Г., Галусташвили В.В. Поведение боратов и борной кислоты в кипящих реакторах. Атомная энергия, 1964, т. 16, вып. 1, с. 65.
- Николаева И.Ю., Бычков А.Ю. Экспериментальное исследование растворимости метаборита и сассолина в водяном паре при 155 °С. Вестник Отделения наук о Земле РАН, 2002, вып. 20, № 1, с. 1.
- Николаева И.Ю. Экспериментальное исследование форм переноса бора в условиях низко- и среднетемпературного гидротермального процесса. Дис. канд. геолого-минерал. наук. Москва, 2009. 182 c.
- Tuunanen J., Tuomisto J., Raussi P. Experimental and analytical studies of boric acid concentrations in a WWER-440 reactor during the long-term cooling period of loss-of-coolant accidents. Nuclear Engineering and Design, 1992, vol. 148, p. 217.
- Шмаль И.И., Иванов М.А. Процессы массопереноса борной кислоты в аварийных режимах. Труды 9-й научно-технич. конф. «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР». Подольск, 2015, с. 25.
- Морозов А.В., Питык А.В., Рагулин С.В., Сахипгареев А.Р., Сошкина А.С., Шлепкин А.С. Оценка влияния капельного уноса борной кислоты на ее накопление в реакторе ВВЭР в случае аварии. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика, 2017, № 4, с. 72.
- Питык А.В., Морозов А.В., Шлепкин А.С., Сахипгареев А.Р. Экспериментальное исследование растворимости борной кислоты в кипящем паре при атмосферном давлении. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика, 2019, № 1, с. 30.
- Morozov A.V., Pityk A.V., Sahipgareev A.R., Shlepkin A.S. Experimental study of solubility of boric acid in steam at boiling. Journal of Physics: Conf. Series, 2018, vol. 1105, p. 012056.
УДК 621.039.58:532.77
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2021, выпуск 3, 3:13
