EDN: MNMQIJ
Авторы
Лебезов А.А., Морозов А.В., Сахипгареев А.Р.
Организация
АО «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Лебезов А.А. – генеральный директор.
Морозов А.В. – ведущий научный сотрудник, доктор технических наук. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, 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..
Сахипгареев А.Р. – младший научный сотрудник.
Аннотация
В статье представлены результаты экспериментальных и расчетных исследований, направленных на обоснование возможности увеличения длительности автономной работы пассивных систем безопасности реакторной установки ВВЭР. В ходе исследований, проведенных в АО «ГНЦ РФ – ФЭИ», изучались два процесса, оказывающих значительное влияние на эффективность работы этих систем: генерация неконденсирующихся газов и накопление борной кислоты в активной зоне реактора. В рамках работы была проведена расчетная оценка влияния растворимости борной кислоты в паре, выходящем из реактора, работающего в аварийном кипящем режиме, на возможность кристаллизации борной кислоты в активной зоне. На экспериментальной установке был исследован процесс контактной конденсации пара на струе недогретой жидкости при параметрах, типичных для реакторной установки ВВЭР через сутки после начала аварии, связанной с разрывом главного циркуляционного трубопровода. Подача струй жидкости в объем гидроемкостей второй ступени, заполненных парогазовой смесью, может быть использована для поддержания работоспособности парогенераторов ВВЭР в режиме конденсации пара, что обеспечивает длительное поступление охлаждающей жидкости в реактор в аварийной ситуации. Результаты проведенных исследований могут быть использованы для обоснования работоспособности пассивных систем безопасности ВВЭР, а также для верификации расчетных кодов.
Ключевые слова
ВВЭР, пассивные системы безопасности, тепломассообмен, борная кислота, кристаллизация, неконденсирующиеся газы, конденсация
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Efanov A.D., Kalyakin S.G., Morozov A.V., Remizov O.V., Tsyganok A.A., Generalov V.N., Berkovich V.M., Taranov G.S. Investigation of operation of VVER steam generator in condensation mode at the large-scale test rig. Proceedings of the 16th International Conference on Nuclear Engineering, ICONE16, Orlando, FL, 2008, pp. 793–799.
- Morozov A.V., Remizov O.V. An experimental study of a VVER reactor’s steam generator model operating in the condensing mode. Thermal Engineering, 2012, vol. 59, no. 5, pp. 359–364.
- Morozov A.V., Remizov O.V. An experimental substantiation of the design functions imposed on the additional system for passively flooding the core of a VVER reactor. Thermal Engineering, 2012, vol. 59, no. 5, pp. 365–370.
- Bucalossi A., Del Nevo A., Moretti F., D’Auria F., Elkin I.V., Melikhov O.I. Investigation of accident management procedures related to loss of feedwater and station blackout in PSB-VVER integral test facility. Nuclear Engineering and Design, 2012, vol. 250, pp. 633–645.
- Морозов А.В., Шлепкин А.С., Калякин Д.С., Сошкина А.С. Исследование работы модели парогенератора ВВЭР в конденсационном режиме при различных параметрах аварийного процесса. Теплоэнергетика, 2017, № 5, c. 16–23.
- Морозов А.В., Шлепкин А.С. Анализ влияния режимных факторов на работу модели парогенератора ВВЭР в режиме конденсации пара. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2016, №3, c. 91–99.
- Morozov A.V., Pityk A.V., Ragulin S.V., Sahipgareev A.R., Soshkina A.S., Shlepkin A.S. Effect of mass transfer processes on accumulation and crystallization of boric acid in WWER core in emergency cases. Journal of Physics: Conference Series, 2017, vol. 899, no. 9, p. 092010.
- Беркович В.М., Коршунов А.С., Таранов Г.С., Калякин С.Г., Морозов А.В., Ремизов О.В. Разработка и обоснование технологии удаления неконденсирующихся газов для обеспечения работоспособности системы пассивного отвода тепла. Атомная энергия, 2006, т. 100, № 1, с. 13–18.
- Kulic E., Rhodes E. Heat transfer rate to moving droplets in air/steam mixtures. Proceedings of 6-th International Heat Transfer Conference. Toronto, 1978, vol. 1, pp. 469–474.
- Берман Л.Д., Гордон Б.Г., Богдан С.Н. Теплоотдача от паровоздушной смеси к диспергированной водяной струе в ограниченном объеме. Теплоэнергетика, 1981, №12, с. 38–42.
- Takahashi M., Nayak A.K., Murakoso H., Kitagawa S. Study on vapor condensation heat transfer on liquid spray. Proceedings of 7th International Conference on Nuclear Engineering. Tokyo, Japan, 1999, ICONE-7481.
- Malet J., Lemaitre P., Porcheron E., Vendel J., Bentaib A., Plumecocq W., Dumay F., Chin Y.-C., Krause M., Blumenfled L., Dabbene F., Royl P., Travis J. Modelling of Sprays in Containment Applications: Results of the TOSQAN Spray Benchmark (Test 101). Proceedings of the first European Review Meeting on Severe Accident Research (ERSMAR-2005). France, 2005. Доступно на: https://www.researchgate.net/publication/266450417_Modelling_of_Sprays_in_Containment_Applications_Results_of_the_TOSQAN_Spray_Benchmark_Test_101 (дата обращения 07.01.2024).
- Porcheron E., Lemaitre P., Nuboer A., Roshas V., Vendel J. Experimental investigation in the TOS-QAN facility of heat and mass transfers in a spray for containment application. Nuclear Engineering and Design, 2007, vol. 237, pp. 1862–1871.
- Воробьев В.В., Немцев В.А., Сорокин В.В., Тюшкевич Л.Ф. Эффективность спринклерной системы охлаждения ГО ЛСБ ВВЭР. Сборник трудов 7-й международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР». ОКБ «ГИДРОПРЕСС», Подольск, 2011. Доступно на: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2011/documents/mntk2011-131.pdf (дата обращения 29.12.2023).
- Vaghetto R., Childs M., Jones P., Lee S., Kee E., Hassan Y.A. Experimental observations of boric acid precipitation scenarios. Nuclear Engineering and Design, 2017, vol. 312, pp. 422–428.
- Hyvarinen J. The inherent boron dilution mechanism in pressurized water reactors. Nuclear Engineering and Design, 1993, vol. 145, pp. 227–240.
- Koike M., Tachikawa E., Matsui T. Gamma-Radiolysis of Aqueous Boric Acid Solution. Journal of Nuclear Science and Technology, 1969, vol. 6, no. 4, pp. 163–169.
- 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, c. 72–82.
- Лукьянов А.А., Зайцев А.А., Морозов А.В., Попова Т.В., Ремизов О.В., Цыганок А.А., КалякинД.С. Расчетно-экспериментальное исследование влияния неконденсирующихся газов на работу модели парогенератора ВВЭР в конденсационном режиме при запроектной аварии. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2010, № 4, c. 172–182.
- Remizov O.V., Morozov A.V., Tsyganok A.A., Kalyakin D.S., Berkovich V.M., Peresadko V.G., Taranov G.S. Experimental study on Novovoronezh NPP-2 steam generator moc condensation power in the event of the beyond design basis accident. Proceedings of the International Congress on Advances in Nuclear Power Plants 2010, ICAPP 2010. San Diego, CA, 2010, pp. 186–192.
УДК 621.039.58:536.423.4
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2024, № 1, c. 140–153
