EDN: HMBBEA
Авторы
Легких А.Ю., Асхадуллин Р.Ш., Иванов К.Д., Лаврова О.В.
Организация
АО «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Асхадуллин Р.Ш. – начальник департамента физико-химических технологий, кандидат технических наук, доцент. Контакты: 249030, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, д. 1. Тел.: (484) 399-80-73; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Легких А.Ю. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук.
Иванов К.Д. – ведущий научный сотрудник, доктор технических наук.
Лаврова О.В. – старший научный сотрудник.
Аннотация
Использование тяжелых жидкометаллических теплоносителей требует особых мер для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации ядерных реакторов с этими теплоносителями. К таким мерам относятся контроль и поддержание кислородного режима.
Для контроля кислородного режима в ТЖМТ разработаны и экспериментально обоснованы электрохимические датчики активности кислорода (ДАК). Эти датчики позволяют в непрерывном режиме измерять разность электрических потенциалов между электродом сравнения и контролируемой средой. Совместно со встроенными термопарами датчики однозначно характеризуют термодинамические условия в точке их расположения. К настоящему времени разработанные конструкции ДАК аттестованы в качестве типа средств измерений.
Между тем исторически сложилось так, что эксплуатационные нормы на содержание примеси кислорода выражаются в виде диапазона концентрации растворенного кислорода (% мас.), который следует поддерживать имеющимися средствами регулирования.
Переход от измеренных показаний ДАК к массовой концентрации осуществляется путем пересчета ЭДС в % мас. по принятым формулам, включающим уравнение Нернста и температурную зависимость растворимости кислорода в данном теплоносителе.
В настоящей статье авторы рассматривают историческую ретроспективу, касающуюся выбора нормируемого показателя кислородного режима (% мас.) тяжелого жидкометаллического теплоносителя, а также обосновывают предложения для его изменения при эксплуатации ЯЭУ нового поколения.
Ключевые слова
тяжелый жидкометаллический теплоноситель, измерения, нормируемый параметр, концентрация, кислородный режим, термодинамическая активность, электрохимический потенциал, ядерный реактор
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Лаврова О.В., Иванов К.Д., Юдинцев П.А., Ниязов С.-А.С. Современные подходы к нормированию параметра термодинамической активности кислорода в тяжелых теплоносителях. Тезисы доклада межотраслевого семинара «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в быстрых реакторах». Обнинск, 2010, с. 47–48.
- Асхадуллин Р.Ш., Стороженко А.Н., Мельников В.П., Легких А.Ю., Ульянов В.В. Обеспечение технологии тяжелого жидкометаллического теплоносителя в реакторных установках нового поколения. Сборник презентаций докладов V международной конференции «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в ядерных технологиях (ТЖМТ-2018)». Обнинск, ГНЦ РФ – ФЭИ, 2018. CD-диск.
- Ячменёв Г.С., Русанов А.Е. и др. Проблемы коррозии конструкционных материалов в свинцово-висмутовом теплоносителе. Сб. докладов конференции «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в ядерных технологиях». Обнинск, 1999, т. 1, с. 136.
- Карабаш А.Г. Химико-спектральный анализ и основы химической технологии жидкометаллического теплоносителя – эвтектического сплава свинец-висмут. Сборник докладов ТЖМТ-1998. Обнинск: ГНЦ РФ – ФЭИ, 1999, т. 2, с. 595–607.
- Блохин В.А., Будылов Е.Г., Мусихин Ю.А., Понимаш И.Д. и др. Опыт создания и эксплуатации твердоэлектролитных активометров кислорода в теплоносителе свинец-висмут. Сборник докладов ТЖМТ-1998. Обнинск: ГНЦ РФ – ФЭИ, 1999, т. 2, с. 631–635.
- Асхадуллин Р.Ш., Стороженко А.Н., Шелеметьев В.М., Скоморохов А.Н., Садовничий Р.П., Легких А.Ю. Современное состояние разработок датчиков активности кислорода для реакторных установок с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2017, специальный выпуск, с. 12–19.
- Датчики термодинамической активности кислорода (ДАК). Свидетельство об утверждении типа средств измерений. ОС.С.31.098.А № Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24.12.2019 № 3291.
- Громов Б.Ф., Шматко Б.А. Физико-химические свойства расплавов свинец-висмут. Известия вузов. Ядерная энергетика, 1996, № 4, с. 35–41.
- Askhadullin R.Sh., Legkikh A.Yu., Simakov A.A., Ivanov K.D., Gulevsky V.A. Methods of controlling concentration of oxygen dissolved in heavy liquid metal coolants (lead and lead-bismuth) of nuclear reactors and test facilities. of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Next Generation Nuclear Systems for Sustainable Development. 26–29 June 2017, Yekaterinburg, Russian Federation. Electronic publication. IAEA-CN245-392.
- ЛегкихА.Ю., Скоморохов А.Н., Садовничий Р.П. Неопределенность растворимости кислорода в жидком свинце. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2019, вып. 3, с. 252–260.
- Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. 27-е изд., стереотипное. Л.: Химия, 1988. 704 с.
- Бейтс Р. Определение pH. Теория и практика / пер. с англ. под ред. акад. Б.П. Никольского и проф. М.М. Шульца. 2 изд. Л.: Химия, 1972. 400 с.
УДК 621.039.534.6
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2024, № 1, c. 179–188
