Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Исследование влияния пассивных систем на температурное состояние твэл И.В. Ёлкин, И.А. Липатов, С.М. Никонов, А.В. Капустин, А.В. Басов, А.А. Ровнов ФГУП "ЭНИЦ", Электрогорск, Россия В.И. Гудков МГТУ им. А.Н. Косыгина, Москва, Россия

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» ПараметрЗначение Теплоносительвода Масштаб установки: - объемно-мощностной - по нивелирным отметкам 1:300 1:1 Количество петель циркуляции4 Первый контур Давлениедо 20 МПа Температура теплоносителядо С Мощность в модели активной зоныдо 10 МВт Расход через сборку имитаторов твэлдо 280 м 3 /ч Число имитаторов твэл в сборке168 шт. Циркуляционные насосы Одно/двух фазная среда Второй контур Давлениедо 13 МПа Температура парадо С Температура питательной водыдо С Основные параметры стенда ПСБ-ВВЭР

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Основная задача Получение экспериментальных данных для верификации системных расчетных кодов, ориентированных на анализ теплогидравлических процессов в РУ с ВВЭР Вспомогательные задачи Анализ методов и алгоритмов управления РУ при нарушении нормальных условий эксплуатации и аварийных режимах Экспериментальное подтверждение работоспособности элементов и систем энергоблоков в различных режимах эксплуатации Экспериментальная проверка инженерных решений, предлагаемых в новых проектах РУ Назначение стенда ПСБ-ВВЭР

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Новые системы стенда ПСБ-ВВЭР система имитации гильотинного разрыва "горячего" трубопровода (позволяет организовать и имитировать двухстороннее истечение теплоносителя из первого контура); система имитации контейнмента (как граничное условие); система, имитирующая СПОТ (как граничное условие); система подачи газовой смеси на вход модели активной зоны; система сдувки парогазовой смеси из "холодного" коллектора каждого парогенератора; система гидроемкостей второй ступени.

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Характеристика канала СПОТ Система, имитирующая воздействие СПОТ

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» 1 - сосуд ГЕ-2 (6 штук); 2 - трубопровод подачи воды; 3 - уравнительная линия; 4 - отсечной клапан уравнительной линии; 5 - отсечной клапан водяной линии; 6 - регулирующие вентили. Принципиальная схема канала ГЕ-2

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР»

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Перепад давления на уравнительном трубопроводе из трубы dy10 и dy20

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Расходная характеристика канала системы ГЕ-2

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Параметр Заданное значение Действительно е значение Погрешность измерения Первый контур Давление в ВКС, МПа 15,7015,63± 0,05 МПа Температура на входе в АЗ, С ± 3,7 о С Температура на выходе из АЗ, С ± 4,2 о С Мощность тепловыделяющей сборки, кВт ± 15 кВт Мощность на БУ, кВт 16,0 ± 0,4 кВт Уровень теплоносителя в КД, м 8,88,9± 0,30 м Второй контур Давление, МПа7,77,67÷7,74± 0,05 МПа Уровень, м2,232,21÷2,31± 0,08 м Гидроемкости САОЗ Давление, МПа5,95,89÷5,93± 0,03 МПа Уровень, м5,675,60÷5,75± 0,07 м Система имитации граничных условий контейнмента Давление в емкости, МПа0,3÷0,40,34± 0,02 МПа Начальные условия экспериментов

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Сценарий эксперимента = 0 сек: - открытие течи; - выбег всех ГЦН; - снижение мощности на рабочем и байпасном участке. L кд = 4,2 м: отключение электрической нагрузки компенсатора давления. = 6 сек: - прекращение сброса пара (имитация работы СРК турбины); - прекращение подачи питательной воды. Pвкс = 5,9 МПа: подключение штатных ГЕ САОЗ. Pвкс = 1,47 МПа: - подключение ГЕ-2; - начало подачи газовой смеси на вход в сборку имитаторов твэл. = 30 сек: подается команда на включение системы СПОТ в режим расхолаживания второго контура парогенераторов. Pвкс = 0,8 МПа: начинает закрываться запорная задвижка в линии течи со стороны парогенератора. Pвкс = 0,667 МПа: начинает закрываться запорная задвижка в линии течи со стороны реактора. Pвкс = 0,5 МПа: подключение системы имитации контейнмента. = 1000 сек: отсечение компенсатора давления от первого контура. = сек: окончание эксперимента.

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Результаты экспериментов Изменение давления первого и второго контура

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Результаты экспериментов Расход из ГЕ-2 Расход из одного канала ГЕ-2 и перепад давления на уравнительной линии

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Результаты экспериментов Расходная характеристика одного канала ГЕ-2

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Результаты экспериментов Изменение температуры прогретого слоя воды в зависимости от глубины прогрева

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Результаты экспериментов Температура поверхности имитаторов твэл

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Оценка адекватности моделирования на стенде ПСБ-ВВЭР аварии с потерей теплоносителя при гильотинном разрыве ГЦТ РУ ВВЭР Расхождение давления теплоносителя над активной зоной на стенде ПСБ-ВВЭР и РУ ВВЭР Расхождение температуры оболочек ТВЭЛ на стенде ПСБ-ВВЭР и РУ ВВЭР

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» п/пНаименование явления 1 Истечение теплоносителя через разрыв 2 Сепарация фаз 3 Перемешивание и конденсация при впрыске воды САОЗ 4 Ограничение противотока 5 Образование водного бассейна в верхней камере 6 Теплообмен в активной зоне, включая кризис теплообмена 7 Унос жидкости в активной зоне и верхней камере 8 Влияние насоса на одно- и двухфазный поток 9 Тепловые потери и аккумулированное тепло 10 Двухфазный поток в первом и втором контуре ПГ 11 Захлебывание на верхней силовой решетке АЗ 12 Испарение капель в трубках парогенератора 13 Распространение фронта смачивания 14 Эффекты неконденсируемых газов Перечень воспроизведенных явлений

Подольск, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС », 29 мая – 1 июня 2007 г. 5-я научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» Заключение На стенде ПСБ-ВВЭР выполнены эксперименты, моделирующие аварию с разрывом ГЦТ (гильотинный разрыв) на выходе из реактора с учетом работы пассивных систем безопасности ГЕ-2 и СПОТ ПГ. Анализ полученных экспериментальных данных показал: - эффективность ГЕ-2 (при совместной работе со СПОТ) с точки зрения выполнения критических функций безопасности - поддержание температуры поверхности твэл на безопасном уровне; - ГЕ-2 выходит на заданный расход в течение 5-7 с после её запуска; - уравнительные линии полностью обезвоживаются в течение с, при этом наблюдается незначительное колебание расхода из ГЕ-2; - из-за конденсации пара, поступающего через уравнительную линию в сосуды ГЕ-2, имеет место увеличение количества воды в них, что приводит к увеличению времени работы каждой ступени расхода.