информацияenglish
Материалы конференции

Николаева А.В. Фризен Е.А. Вахлярский Д.С. Пантюшин С.И. Гаспаров Д.Л. Букин Н.В. Быков М.А.

Анализ энергетического взаимодействия расплава и теплоносителя на внутрикорпусной стадии тяжелых аварий на АЭС с ВВЭР

Безопасность атомной энергетики является ключевым фактором, определяющим ее конкурентоспособность по отношению к другим видам производства электроэнергии. При этом за последние 35 лет произошли три тяжелые аварии (ТА) на АЭС в разных странах. Это показывает, что вероятность ТА не является ничтожно малой и необходимо всестороннее изучение данного типа аварий.

В ходе ТА может иметь место такое явление, как энергетическое взаимодействие расплава с теплоносителем (паровой взрыв), которое угрожает целостности корпуса реактора и может являться причиной водородного взрыва. Данное явление активно исследовалось с начала 1990-х годов. В связи с событиями на Фукусима Даичи исследования в данной области интенсифицировались, а проблемы, считавшиеся решенными, были переосмыслены с учетом современного уровня развития науки и техники. В том числе, в ОКБ «ГИДРОПРЕСС» был выполнен анализ энергетического взаимодействия расплава и теплоносителя на внутрикорпусной стадии тяжелых аварий на АЭС с РУ ВВЭР.

В рамках настоящего исследования на основе международного опыта и с учетом современного уровня знаний была разработана методика оценки нагрузок на элементы корпуса реактора РУ ВВЭР в ходе ТА с энергетическим взаимодействием расплава и теплоносителя.

На основе разработанной методики выполнен расчет нагрузок на элементы корпуса реактора ВВЭР-1200 для ряда определяющих сценариев ТА, для которых:

- постулируется наличие триггера, необходимого для реализации мощного парового взрыва (консервативно), несмотря на то, что вероятность возникновения подобного триггера для технологии ВВЭР ввиду ее конструктивных особенностей пренебрежимо мала;

- сделаны консервативные оценки нагрузок с точки зрения целостности корпуса реактора и его крепежных элементов. При этом неэнергетическое взаимодействие моделировалось с применением РК СОКРАТ/В1, а энергетическое взаимодействие учитывалось консервативно с применением полуэмпирической методики.

По результатам анализа показано, что:

- наиболее опасным с точки зрения энергетического потенциала парового взрыва является случай проплавления внутрикорпусной шахты реактора в циллиндрической части;

- основным ограничивающим фактором мощности парового взрыва является количество воды в опускном участке и НКР на момент возникновения парового взрыва;

- нагрузки, возникающие в результате энергетического взаимодействия расплава с теплоносителем, для определяющих ТА не представляют опасности для целостности корпуса реактора РУ ВВЭР-1200 и его крепежных элементов;

- ввиду отсутствия нарушения целостности корпуса реактора в случае наличия паровых взрывов для определяющих сценариев ТА, можно сделать вывод о том, что повреждение ЗО по сценарию a-типа исключено для РУ ВВЭР-1200.

Полная версия (русский)