Отрыв крышки коллектора парогенератора

В статье рассмотрено мероприятие, направленное на повышение безопасности действующих и строящихся АЭС. Рассмотрено протекание аварии «Отрыв крышки коллектора парогенератора» и разработаны рекомендации к действиям оперативного персонала для снижения последствий аварии. В доповіді розглянуто захід спр...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Промышленная теплотехника
Дата:2004
Автори: Шевелев, Д.В., Сапожников, Ю.А., Коньшин, Е.В.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Опубліковано: Інститут технічної теплофізики НАН України 2004
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61610
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Отрыв крышки коллектора парогенератора / Д.В. Шевелев, Ю.А. Сапожников, Е.В. Коньшин // Промышленная теплотехника. — 2004. — Т. 26, № 6. — С. 175-182. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859669777573740544
author Шевелев, Д.В.
Сапожников, Ю.А.
Коньшин, Е.В.
author_facet Шевелев, Д.В.
Сапожников, Ю.А.
Коньшин, Е.В.
citation_txt Отрыв крышки коллектора парогенератора / Д.В. Шевелев, Ю.А. Сапожников, Е.В. Коньшин // Промышленная теплотехника. — 2004. — Т. 26, № 6. — С. 175-182. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Промышленная теплотехника
description В статье рассмотрено мероприятие, направленное на повышение безопасности действующих и строящихся АЭС. Рассмотрено протекание аварии «Отрыв крышки коллектора парогенератора» и разработаны рекомендации к действиям оперативного персонала для снижения последствий аварии. В доповіді розглянуто захід спрямований на підвищення безпеки діючих АЕС та АЕС. що будуються. Розглянуто протікання аварії „Відрив кришки колектору парогенератора" та можливі дії оператора. Action directed to increase of safety of operating NPPs and NPPs under construction is considered in this report. The passing of "Break of SG:s collector head" accident and possible operator actions are taken up.
first_indexed 2025-11-30T13:24:27Z
format Article
fulltext атомная энергетика но с 4. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY a a s, Safety Standard УДК 621.03 ШЕВЕ ., САПОЖНИКОВ Ю.А., КОНЬШИН ОАО иевский н институт «Эне ОТРЫВ ОЛЛЕКТОРА ПАРОГЕНЕРАТОРА В доповіді розгл спрямований на безпек чих АЕС будую Розглянут аварії рив кришк пароге ра” та оператор . на повышение безопасности ЭС. Рассмотрено ease of safety of operating NPPs and NPPs under construction is considered in this f SG’s ssible АЗ – ийная защ АПЭН – аварийны кий н АЭС – атомная эле БРУ- быстроде у сбро БРУ-К у сбро ВВЭР о-водян ВД – ое давл ВПЭН электронасос; ГЦН – главный циркуляционный насос; ; ДГ – дизель-генератор; ьное высокого давления; ПГ – парогенератор; сти приводит к росту на 16 oC первого пика тем- пературы оболочек твэл и к снижению на 8 oC значения второго пика температуры оболочек твэл. ЛИТЕРАТУРА 1. Требования к содержанию отчета по анализу безопасности АС с реакторами типа ВВЭР на стадии выдачи разрешения на ввод в эксплуатацию. КНД 306.302-96.- 1997. 2. Хмельницкая АЭС. Энергоблок № 2. Отчет по анализу безопасности. Глава 15. Анализ аварий. 43-923.203.254.ОБ.15.02.02. Ча ть 2. Книга 2. ОАО КИЭП. - 2003. 3. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Асcident analysis of nuclear power plants, Main Report, Safety Series, IAEA, Vi- enna.- 2000. AGENCY, S fety of Nuclear Power Pl nts: Design, Draft Requirement Series, NS-R-1, IAEA, Vienna.- 2000. 5. RELAP5/MOD3.2. Code manual. NUREG/CR - 5535. INEL - 95/0174. Vol. 1-7. 6. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций НП 306.1.02/1.034. -2000. 7. Хмельницкая АЭС. Энергоблок № 2. Отчет по анализу безопасности. Глава 15. Анализ проектных аварий. Описание расчетной модели для кода RELAP. 43-923.203.031.РМ01-09. ОАО «Киевский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт «ЭНЕРГО-ПРОЕКТ». Получено 04.10.2004 г. 9.588 ЛЕВ Д.В Е.В. К аучно-исследовательский и проектно-конструкторский ргопроект» КРЫШКИ К януто захід підвищення В статье рассмотрено мероприятие, направленное Action directed to incr и дію . та АЕС, що действующих и строящихся А ться „Від о протікання и колектору протекание аварии «Отрыв крышки коллектора парогенератора» и разработаны рекомендации к report. The passing of “Break o collector head” accident and po нерато можливі дії действиям оперативного персонала для operator actions are taken up. а снижения последствий аварии. авар ита; й питательный электричес ГЕ – гидроемкость; асос; ктростанция; ГЦТ – главный циркуляционный трубопровод А – йствующая редукционная ИПУ – импульсное предохранител становка са пара в атмосферу; устройство; – быстродействующая становка редукционная са пара в конденсатор; ИС – исходное событие; КД – компенсатор давления; – вод высок ой энергетический реактор; ение; НД – низкое давление; ОР – орган регулирования; ПВД – подогреватель – вспомогательный питательный ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 175 атомная энергетика ПК вка; СА с щий элемент; ТГ – турбогенератор; ТПН – турбопитат ос; Т – Для реакторных установок типа ВВЭР с горизонтальными особенностью является барьера что приводит теплоносителя радиоактивности среду. Возможность во второй парогенератора проекте Однако, опыт контроль обор возможность вследствие в парогенераторах пересмотра включения данной аварии в п послужил тот событие, имело Ровенской Следствием теплоносителя поврежденного В случае парогенератора ПГ, БРУ-А и контура. Поскольк клапанов ПСУ давлений насосов безвозвратной контура, что зоны реактора рассматривается крышки положении БРУ Цели исследования Целью исследования при анализе аварий является подтверждение соответствия реакторной установки критериям приемлемости, которые устанавливаются требованиями нормативной документации. Поскольку течь с отрывом крышки коллектора может привести к безвозвратной потере теплоносителя первого контура, то конечной целью анализа данной аварийной ситуации является анализ на не превышение значения температуры оболочек твэл выше максимального проектного предела 1200 °С [2]. В статье рассматривается два варианта протекания аварии с отрывом крышки коллектора ПГ: - в первом случае анализируется протекание указанной аварии при номинальных параметрах и без учета действий оперативного персонала. По сути, анализ сводится к определению времени до твэл; - во втором случае анализируется протекание аварии с учетом консервативных начальных и граничных условий и с рассмотрением действий оперативного персонала АЭС. Методы исследования Для моделирования аварии применялся компьютерный код RELAP5/Mod3.2, разработанный Национальной инженерной лабораторией INEL (Idaho, USA), который является компьютерным кодом улучшенной оценки для анализа переходных процессов в реакторах под давлением. – пре-дохранительный клапан; ПСУ – паросбросные устройства; РУ – реакторная устано ОЗ – система аварийного охлаждения активной зоны; СК – топорный клапан; СУЗ – система управления и защиты реактора; твэл – тепловыделяю Введение ельный нас ЭН трубчатый электронагреватель. парогенераторами характерной течей из первого контура во второй потеря (байпасирование) четвертого безопасности (т.е. защитной оболочки), к невосполнимой потере первого контура и выходу непосредственно в окружающую средней течи из первого контура вследствие отрыва крышки коллектора изначально не рассматривалась в реакторной установки типа ВВЭР. эксплуатации и технический удования показал потенциальную возникновения данной аварии, нарушения водо-химического режима . Также, основанием для проектных основ РУ ВВЭР и еречень проектных начала разрушения оболочек факт, что подобное исходное место на первом энергоблоке АЭС 22 января 1982 года [0]. аварии стал выброс радиоактивного первого контура через БРУ-А парогенератора в атмосферу. отрыва крышки коллектора аварийный ПГ и его ПСУ (т.е. ПК БРУ-К) становятся частью первого у уставки давления на открытие ниже чем рабочий диапазон САОЗ ВД, то авария приводит к потере теплоносителя первого влечет за собой осушение активной и ее разрушение. В данной работе проектная авария с отрывом коллектора и зависанием в открытом -А на аварийном парогенераторе. Для проведения анализов была применена четырехпетлевая валидированная модель реакторной установки, позволяющая смоделировать все нюансы работы натурной установки. 176 ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 атомная энергетика Специфика моделирования отдельных компонен- тов приведена в [3]. Обсуждение результатов Изначально была проанализирована аварийная ситуация “Отрыв крышки коллектора ПГ” с при- менением подхода «улучшенной оценки», кото- р зволяет реалистично оценить поведение РУ ый по при данной аварии. Течь первого контура в ПГ при наличии отказа РУ-А приводит к невосполниБ мой потере тепло- п С сб ус ро СА оты ГЕ САОЗ в первый гр то Эт пе ку угубляется незакрытием БРУ-А аварийного па- генератора. После отключения активной части ОЗ (и окончания раб контур в вариантном расчете) происходит про- ессирующее выкипание теплоносителя в реак- ре с последующим оголением активной зоны. о приводит к превышению максимальной тем- ратуры оболочек твэл 1200 °С через 21947 се- нд с момента ИС. Хронология протекания процесса приведена в табл. 1. Как видно из представленных результатов, при отекании данной аварийной ситуации без учета йствий оперативного персона носителя первого контура в окружающую среду, оскольку максимальное давление на напоре АОЗ ВД превышает уставки открытия паро- пр де ла разрушение плоносителя оболочек твэл происходит по причине потери те- первого контура на 21947-й секунде росных устройств второго контура. Процесс Т а б л . 1 . Х тий без учета действийронология собы оперативного персонала Примечание Время, с Событие 0,0 Отрыв крышки коллектора ПГ-1 Давление в ПГ-1 более 73 кгс/см27,0 Начало открытия БРУ-А ПГ-1 140 кг/см2Давление в первом контуре менее9,6 Формирование сигнала АЗ при температуре теплоносителя более 260 °С 10 Закрытие СК ТГ 11 Отключение ЦН-1,2,3 Г 27 Открытие контрольного ИПУ ПГ-4 Давление в ПГ-4 более 84 кг /смс 2 20 Изоляция ПГ-1 по второму контуру Высокий уровень в ПГ-1 30,5 Отключение ГЦН-4 50,0 Опустошение компенсатора давления 80 кгс/см253 Закрытие контрольного ИПУ ПГ-4 Давление в ПГ-4 менее 283 Начало работы САОЗ ВД в 1-й контур Давление 1-го контура менее 110 кгс/см 720 Начало работы САОЗ НД в 1-й контур Давление 1-го контура менее 24 кгс/см2 1010 Заполнение ПГ-1 теплоносителем 2800 Исчерпание запаса теплоносителя в ГА-201. Отключение активной части САОЗ. 3000 Временное прекращение расхода в течь (менее 1 кг/с) 3000-3020 Появление уровня теплоносителя в активной зоне 4000 Появление уровня в ПГ-1 14500 Возобновление расхода в течь (более 2 кг/с) 14520-14880 Работа АПЭН в неаварийные ПГ Низкий уровень в соответствующих ПГ 21947 Рост температуры оболочек твэл свыше 1200 °С. Окончание расчета Начало повреждения активной зоны ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 177 атомная энергетика процесса. На втором этапе расчетного анализа был вы- нсервативными начальными и приводит к появлению метром 100 мм и ем парогенератор его система защит БРУ-А и ПК ПГ) стан тура. Расход теплоно мо ния В результате потери теплоносителя давление в первом контуре РУ снижается. При достижении значения 148-2,5 кгс/см2 при нейтронной мощности 75 % и температуре в горячей нитке любой тли более 260 °С формируется сигнал АЗ на ввод сценарии по- роснабжения в защиты реакто- ия закрываются сто- аются ТПН и ГЦН. а ВП тс полнен расчет с ко граничными условия, но с учетом действий опера- тивного персонала. Отрыв крышки коллектора ПГ более пе течи эквивалентным диа- з первого контура в паровой объ- а. В результате аварийный ПГ и ы от превышения давления (т.е. овится частью первого кон- сителя в течь в начальный 11,5 секунде. Через 0,3 секунды начинается ОР СУЗ по сигналу АЗ. В расчетном стулируется потеря внешнего элект момент срабатывания аварийной ра. В результате обесточиван порные клапаны ТГ, отключ мент аварии достигает значе (рис. 1). 909,5 кг/с Поскольку работ не рассматривае ПГ осуществляетс ЭН при анализе данного ИС я, то в дальнейшем подпитка я от насосов АПЭН . 178 ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 атомная энергетика Посл окончани ыбега ГЦН в К устанав- ливается естественная циркуляция. В результате закрытия СК ТГ давление второго контура начинает ра е я в ГЦ сти и достигает уставок от- крытия БРУ-А на 16 и 17 секундах для БРУ-А1 и етс в не способно ограничить рост дав- лен БРУ-А3 модели соответственно. БРУ-А2 открыва- я после разворота дизель-генераторо и под- ключения их к секциям надежного питания на 28 секунде. Хронология протекания процесса с уче- том действий оператора приведена в табл. 2. От- крытие БРУ-А ия в паропроводах. На 22-23 секундах откры- ваются предохранительные клапаны ПГ-1 и ПГ-2, 3, которые закрываются соответственно на 48, 42 и 35 секунде. Максимальное давление в ПГ (87 кгс/см2) наблюдается на 24 секунде (рис. 2). Рис. 1. Массовый расход в течь. 1 – давление в ГПК; 2 – давление в ПГ-1. Рис. 2. Давление в ПГ-1, 2, 3 и в ГПК. давление в ПГ; 3 – давление в ПГ-3,4; 4 – ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 179 атомная энергетика Пр - тв он- тур пер н спарением теплоносителя из ето и снижении давления в ПГ-2, 3 соответствую- щие БРУ-А закрываются на 188 и 168 секунде. БРУ-А1 не закрывается до конца расчетов пере- ходного процесса, в связи с постулируемым отка- зом на закрытие. На 73 секунде аварии начинается подача рас ора борной кислоты насосами САОЗ ВД TQ13,33D01 в первый контур. На 900-й секунде оператор открывает арматуры на линиях аварийных газовых сдувок из реактора и коллекторов ПГ. Также на 900-й секунде опера- тором, с целью понижения давления первого к а и уменьшения выброса через БРУ-А, откры- ваются ИПУ КД и БРУ-А неаварийных ПГ. САОЗ ВД отключается от первого контура и переводит- ся на рециркуляцию. После снижения давления в вом контуре ниже 18 кгс/см2, один насос САОЗ НД переводится а работу по линии плано- вого расхолаживания через теплообменник TQ. После снижения температуры теплоносителя в первом контуре ниже 100 °С, остальные два кана- ла САОЗ НД, работающие из бака-приямка ГА-201 отключаются от первого контура (перево- дятся на рециркуляцию). Т а б л . 2 . Хронология событий с уч Время, с Начиная с 2033 секунды, давление в первом и втором контуре выравнивается, и расход в течь прекращается (рис. 1). На конец расчета давление в первом контуре устанавливается на уровне около 2 кгс/см2, а уро- вень в реакторе на отметке около 10 метров (рис. 4, рис. 4.). Массовый расход через БРУ-А составляет не более 8 кг/с, данный расход обу- словлен, в основном, и трубопроводов. Расход из первого контура во второй отсутствует. Выводы м действий оперативного персонала Событие 0 Исходное событие—отрыв крышки холодного коллектора ПГ-2 модели 11,5 Формирование сигнала АЗ по факту 148 сн ос ны че ижения давления на выходе из реактора до ти более 75% и температуре в горячей нитке любой х нужд (постулируемое событие). Закрытие СК ТГ ние ТПН, ГЦН, ТЭН КД и БРУ-А1 модели в -2.5 кгс/см2 при нейтронной мощн петли более 260 °С. Потеря электроснабжения собствен в результате обесточивания. Отклю результате обесточивания 11,8 Начало движения ОР СУЗ по сигналу АЗ 16 Открытие БРУ-А1 модели по факту увеличения давления в паропроводе до 73+1 кгс/см2 17 Открытие БРУ-А3 модели по факту ув оде до 73+1 кгс/см2еличения давления в паропров 28 Открытие TX80S05 (БРУ-А1 модели питания ) в результате подключения ДГ к секциям надежного 22 Открытие контрольного ПК ПГ-1,2,3 паропроводе до 84 модели по факту увеличения давления в +1 кгс/см2 35, 42, 48 Закрытие контрольных ПК ПГ-3, 2, 1 соответствующего ПГ до 70 модели по факту снижения давления в паропроводе +1 кгс/см2 73 Начало подачи раствора борной кислоты в контур насосами TQ13,23,33D01 168, 188 Закрытие БРУ-А3,2 модели по факту снижения давления в паропроводе до 68+1 кгс/см2 900-950 Вмешательство оперативного персо КД, перевод САОЗ ВД на рециркуляц нала и : открытие БРУ-А неаварийных ПГ и одного ИПУ ю (отключение от первого контура) 1720 Перевод одного насоса САОЗ НД на отключение остальных каналов САО р З аботу по линии планового расхолаживания, НД от первого контура 3600 Окончание расчета 180 ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 атомная энергетика Из анализа результатов численного анали аварии можно заключить, что протекание данно аварии без вмешательства оператора приводит невосполнимой потере теплоносителя и, как сле ствие, последующему плавлению активной зоны Следовательно, для выполнения критериев при- емлемости необходимо рассматривать протекание данной аварии с учетом действий оперативно персонала, который должен: за й к д- . го тура; - с НД; - открыть ИПУ КД и линию аварийного газоуда- ления из первого кон низить давление в неаварийных парогенерато- рах; - перевести САОЗ ВД на рециркуляцию; - снизить давление в первом контуре до давления на напоре насосов САОЗ - выполнить расхолаживание РУ при работе одно- го канала САОЗ НД по линии планового расхо- Рис. 4. Давление на выходе из реактора. Рис. 5. Уровень в реакторе. ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 181 атомная энергетика лаживания до прекращения течи теплоносителя. Исходя из результатов анализа аварии с учетом действий оператора, это позволяет перевести РУ в конечное состояние «холодный останов». ЛИТЕРАТУРА ГОПРОЕКТ». 7. American National Standard for Decay Heat P 1 2. 3. Реактор описание и информация по безопасности 320.00.00.00.000 Д61. ОКБ “Гидропресс”.- н к в База данн паропроизводящей установке. 43-923.203.007.БД.01-09. ОАО «Киевский довательский и проектно- тут «ЭНЕР- . ет по а сти. Глава 15. Анализ про- расчетной модели для кода RELAP. 43-923.203.031.РМ01-09. ОАО «Киевский научно-исследовательский и институт «ЭНЕР- ower 0.000.ИЭ, 0.Д61 и 320.00.00.00.000.Д43, бюллетень изменений .12. п 2 и экспл АЭС. Энергоблок № 5. Проект. 1 безопасной экс- 6 2-ой очереди АЭС”, 8.10.2004 г. . IAEA/NESI System Development Section. AIRS Search and Annotate Database. RELAP5/MOD3.2. Code manual. NUREG/CR- 5535. INEL - 95/0174. Vol. 1-7. ная установка В-320. Техническое in Light Water Reactors. ANSI/ANS-5.1. -1979. American Nuclear Society Standards Committee. Working Group ANS-5.1.- 1979. 8. Извещения ОКБ “Гидропресс” 320.2711 от 26.10.92 об изменении 320.00.00.0 320.00.00.00.000.ТО, 320.00.00.00.00 1987. 4. Общие положения обеспече атомных станций НП 306.1.02 5. Хмельницкая АЭС. Энергобло анализу безопасности. Гла проектных аварий. ия безопасности /1.034. -2000. № 2. Отчет по а 15. Анализ ых по ядерной 320.3.БЭ от 01 и инструкции ПГВ-1000М. 3 9. ГГН 6.6.1-6.5 безопасности У 10. Техническое сооружения научно-иссле конструкторский инсти ГОПРОЕКТ».- 2003 6. Хмельницкая АЭС. Энергоблок № 2. Отч нализу безопасно ектных аварий. Описание проектно-конструкторский 92 к техническому описанию о эксплуатации парогенератора 0.05.00.00.000.ТО. .001-98. Нормы радиационной краины (НРБУ-97). обоснование безопасности уатации АЭС. Запорожская Атомэнергопроект.- 1991. 1.Технологический регламент -плуатации энергоблока № 5 ЗАЭС. ПО “Запорожская 05.06.00.00.РГ.01. – 1999. Получено 2 182 ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61610
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0204-3602
language Russian
last_indexed 2025-11-30T13:24:27Z
publishDate 2004
publisher Інститут технічної теплофізики НАН України
record_format dspace
spelling Шевелев, Д.В.
Сапожников, Ю.А.
Коньшин, Е.В.
2014-05-08T08:20:40Z
2014-05-08T08:20:40Z
2004
Отрыв крышки коллектора парогенератора / Д.В. Шевелев, Ю.А. Сапожников, Е.В. Коньшин // Промышленная теплотехника. — 2004. — Т. 26, № 6. — С. 175-182. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
0204-3602
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61610
621.039.588
В статье рассмотрено мероприятие, направленное на повышение безопасности действующих и строящихся АЭС. Рассмотрено протекание аварии «Отрыв крышки коллектора парогенератора» и разработаны рекомендации к действиям оперативного персонала для снижения последствий аварии.
В доповіді розглянуто захід спрямований на підвищення безпеки діючих АЕС та АЕС. що будуються. Розглянуто протікання аварії „Відрив кришки колектору парогенератора" та можливі дії оператора.
Action directed to increase of safety of operating NPPs and NPPs under construction is considered in this report. The passing of "Break of SG:s collector head" accident and possible operator actions are taken up.
ru
Інститут технічної теплофізики НАН України
Промышленная теплотехника
Атомная энергетика
Отрыв крышки коллектора парогенератора
Steam generator lid lift up
Article
published earlier
spellingShingle Отрыв крышки коллектора парогенератора
Шевелев, Д.В.
Сапожников, Ю.А.
Коньшин, Е.В.
Атомная энергетика
title Отрыв крышки коллектора парогенератора
title_alt Steam generator lid lift up
title_full Отрыв крышки коллектора парогенератора
title_fullStr Отрыв крышки коллектора парогенератора
title_full_unstemmed Отрыв крышки коллектора парогенератора
title_short Отрыв крышки коллектора парогенератора
title_sort отрыв крышки коллектора парогенератора
topic Атомная энергетика
topic_facet Атомная энергетика
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61610
work_keys_str_mv AT ševelevdv otryvkryškikollektoraparogeneratora
AT sapožnikovûa otryvkryškikollektoraparogeneratora
AT konʹšinev otryvkryškikollektoraparogeneratora
AT ševelevdv steamgeneratorlidliftup
AT sapožnikovûa steamgeneratorlidliftup
AT konʹšinev steamgeneratorlidliftup