«Обеспечение локализующих функций защитной оболочки НВ АЭС-2 (АЭС-2006) при ЗПА с течами из реакторной установки В-392М» ФААЭ ФГУП «Атомэнергопроект» Москва, Российская Федерация Д.И. Козлов, С.А. Константинов, М.Б. Мальцев, В.Г. Пересадько ФГУП «Атомэнергопроект», Москва, Россия В.Б. Проклов, С.С Пылёв ИПБ ЯЭ РНЦ «Курчатовский Институт», Москва, Россия

СОДЕРЖАНИЕ ДОКЛАДА 1.ТРЕБОВАНИЯ РОССИЙСКИХ НОРМ И МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ К ЗАЩИТНОЙ ОБОЛОЧКЕ АЭС ПРИ ЗАПРОЕКТНЫХ АВАРИЯХ 2.РЕФЕРЕНТНЫЙ СЦЕНАРИЙ ТЯЖЁЛОЙ ЗПА 3.МЕТОДИКА РАСЧЁТНОГО АНАЛИЗА ПРОТЕКАНИЯ ТЯЖЁЛОЙ ЗПА В РУ В-392М И В ПОМЕЩЕНИЯХ ЗЛА 4.РАСЧЕТНЫЙ АНАЛИЗ ПРОТЕКАНИЯ АВАРИИ ПО РЕФЕРЕНТНОМУ СЦЕНАРИЮ 5.УПРАВЛЕНИЕ АВАРИЕЙ 6.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основная цель обеспечения безопасности АЭС при ЗПА заключается в достижении и поддержании безопасного состояния АЭС (Severe Accident Safe State) при тяжелой аварии не позднее, чем через одну неделю от начала аварии. АЭС достигает безопасного состояния SASS, если обеспечивается выполнение следующих условий: обломки активной зоны находятся в твёрдой фазе, а их температура является стабильной или снижается; тепловыделение обломков активной зоны отводится и переносится к конечному поглотителю тепла, конфигурация обломков такова, что Кэф. значительно ниже 1; давление в объеме защитной оболочки настолько низкое, что в случае разгерметизации защитной оболочки удовлетворяется критерий ограничения радиационных последствий для населения; прекратился выход продуктов деления в объем защитной оболочки. ТРЕБОВАНИЯ РОССИЙСКИХ НОРМ И МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ К ЗАЩИТНОЙ ОБОЛОЧКЕ ПРИ ЗАПРОЕКТНЫХ АВАРИЯХ

Обеспечение целостности и герметичности конструкции ЗО при тяжелых авариях: предотвращение раннего повреждения внутренней защитной оболочки; предотвращение позднего отказа защитной оболочки за счет соответствующих мер, таких, как: обеспечение отвода тепла и локализация расплава в ловушке, исключение прямого воздействия расплава на ЗО, фундамент, бетон шахты реактора; предотвращение накопления потенциально опасных концентраций водорода.

СЦЕНАРИЙ РЕФЕРЕНТНОЙ ЗПА Исходные события аварии: разрыв ГЦТ Ду 850 на входе в реактор с двухсторонним истечением теплоносителя; потеря источников переменного тока и, соответственно, неработоспособность всех активных систем безопасности на длительный период более 24 часов, отказ на запуск всех дизель-генераторов; аварийное питание осуществляется от аккумуляторных батарей. Регламент работы систем безопасности: отказ всех активных систем безопасности, требующих для своей работы источников питания переменного тока: САОЗ, спринклерной системы, системы аварийного расхолаживания парогенераторов; учитывается работа пассивных систем безопасности проектным образом: четыре гидроемкости первой ступени ГЕ-1; четыре группы гидроемкостей второй ступени ГЕ-2; четыре петли СПОТ.

МЕТОДИКА РАСЧЁТНОГО АНАЛИЗА ПРОТЕКАНИЯ ТЯЖЁЛОЙ ЗПА НА НВ АЭС-2 Расчетная схема первого контура РУ В-392М кода SCDAP/RELAP5

МЕТОДИКА РАСЧЁТНОГО АНАЛИЗА ПРОТЕКАНИЯ ТЯЖЁЛОЙ ЗПА НА НВ АЭС-2 Расчетная схема ЗЛА НВАЭС-2 кода АНГАР

СобытиеВремяКомментарии Разрыв ГЦТ Ду850 на входе в реактор Потеря всех источников переменного тока 0,0 с Исходное событие Отключение всех ГЦНА. Отключение системы подпитки-продувки. Запрет на включение БРУ-К 0,0 с Наложение отказа: потеря всех источников переменного тока АЭС, включая все дизель-генераторы. Срабатывание аварийной защиты 1,9 с По факту обесточивания блока с задержкой 1,9 с Начало работы ГЕ-1 САОЗ 8,0 с Снижении давления первого контура ниже 5,9 МПа Запуск СПОТ 30,0 с По факту обесточивания на секции надежного питания с задержкой 30 с Срабатывание ГЕ-2 САОЗ 120,0 с Снижение давления первого контура до 1,5 МПа и запаздывание на разворот системы ГЕ-2 Прекращение подачи борированной воды из ГЕ-1 САОЗ 144,0 с Снижение уровня в баках ГЕ САОЗ до отметки 1,2 м Начало конденсации пара в трубчатке ПГ 3600,0 с Параметры второго контура ниже параметров первого контура Прекращение подачи борированной воды из ГЕ-2 30,0 час Исчерпание запаса борированной воды в ГЕ-2 Начало генерации водорода в АЗ за счет реакций окисления 44,6 час Ттвэл > 1000 К Разрушение а.з. и начало поступления разрушенных материалов активной зоны и ВКУ в НКС 47,7 час Проплавление опорной решетки НКС и поступление частей а.з. на днище корпуса реактора 51,0 час Топорной решетки > 1500 К Разрушение корпуса реактора и начало выхода расплава в УЛР 52,0 час Ткорпус > 1500 К

РАСЧЕТНЫЙ АНАЛИЗ ПРОТЕКАНИЯ АВАРИИ ПО РЕФЕРЕНТНОМУ СЦЕНАРИЮ Масса воды в реакторе

РАСЧЕТНЫЙ АНАЛИЗ ПРОТЕКАНИЯ АВАРИИ ПО РЕФЕРЕНТНОМУ СЦЕНАРИЮ Давление в первом контуре и ПГ1-4 Максимальная температура оболочки ТВЭЛ

РАСЧЕТНЫЙ АНАЛИЗ ПРОТЕКАНИЯ АВАРИИ ПО РЕФЕРЕНТНОМУ СЦЕНАРИЮ Изменение абсолютного давления в ЗО Изменение температуры парогазовой среды в ЗО

РАСЧЕТНЫЙ АНАЛИЗ ПРОТЕКАНИЯ АВАРИИ ПО РЕФЕРЕНТНОМУ СЦЕНАРИЮ Поступление водорода в ЗО Средняя объемная концентрация водорода в ЗО

МЕРЫ ПО СНИЖЕНИЮ ПОСЛЕДСТВИЙ ТЯЖЕЛОЙ АВАРИИ Система отвода тепла из гермооболочки (Спринклерная система) (JMN/FAK); Система аварийного и планового расхолаживания первого контура (JNA); Система контроля концентрации и аварийного удаления водорода (JMU-JMT); Система улавливания и охлаждения расплавленной активной зоны вне реактора (JKM). Системы используемые для управления тяжёлыми авариями:

МЕРЫ ПО СНИЖЕНИЮ ПОСЛЕДСТВИЙ ТЯЖЕЛОЙ АВАРИИ Изменение давления в ЗО Изменение температуры парогазовой среды в ЗО

МЕРЫ ПО СНИЖЕНИЮ ПОСЛЕДСТВИЙ ТЯЖЕЛОЙ АВАРИИ Изменение массы водорода в ЗО Изменение средней концентрации водорода в ЗО

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Системы безопасности Период работы Достигаемая цель Система аварийного удаления водорода (JMT) в течение всего периода аварии обеспечение водородной взрывобезопасности Система пассивного отвода тепла (JNB50-80) Система гидроёмкостей второй ступени (JNG50-80) до перехода аварии в тяжёлую стадию - предотвращение раннего повреждения защитной оболочки - обеспечение отвода тепла от ЗО и топлива Система улавливания и охлаждения расплавленной активной зоны (JKM) после разрушения корпуса реактора и перехода аварии на внекорпусную стадию -достижение безопасного состояния АЭС (SASS) - обеспечение отвода тепла и локализация расплава в ловушке - прекращение выхода продуктов деления в объем ЗО Спринклерная система JMN/FAK Система аварийного и планового расхолаживания первого контура (JNA) через трое суток после начала аварии - достижение безопасного состояния АЭС (SASS) - снижение давления в объеме защитной оболочки - обеспечение отвода тепла от ЗО и топлива - предотвращение позднего отказа ЗО