Вопросы безопасности атомных электростанций с реакторами ВВЭР-1200

Содержание

Слайд 2

Цели работы: Анализ перспектив проекта «АЭС-2006» и основных тенденций развития систем

Цели работы:

Анализ перспектив проекта «АЭС-2006» и основных тенденций развития систем безопасности

атомных электростанций.
Оценка давления внутри тепловыделяющего элемента (ТВЭЛа) к концу топливной кампании для повышенных глубин выгорания топлива.
Оценка прочностных свойств оболочки ТВЭЛа.
Слайд 3

Пассивные технологии безопасности Система пассивного отвода тепла Пассивный залив активной зоны

Пассивные технологии безопасности

Система пассивного отвода тепла

Пассивный залив активной зоны

Слайд 4

Пассивные технологии безопасности Система пассивной фильтрации межоболочечного пространства Пассивная локализация и удержание кориума

Пассивные технологии безопасности

Система пассивной фильтрации межоболочечного пространства

Пассивная локализация и удержание кориума

Слайд 5

Сравнение значений глубины выгорания для РУ ВВЭР-1200 и ВВЭР-1000 Глубину выгорания

Сравнение значений глубины выгорания для РУ ВВЭР-1200 и ВВЭР-1000

Глубину выгорания топлива

определяют как количество энергии, полученной с единицы массы топлива, загруженного в реактор, за время его пребывания в активной зоне.

Увеличение глубины выгорания ограничено пределом прочности второго барьера безопасности.

Слайд 6

Слайд 7

Напряжения в цилиндрическом сосуде (ТВЭЛе)

Напряжения в цилиндрическом сосуде (ТВЭЛе)

Слайд 8

Незаполненный объем в ТВЭЛе может быть вычислен как: Vп – объем,

Незаполненный объем в ТВЭЛе может быть вычислен как:

Vп – объем, обусловленный

наличием пористости топлива;
Vзаз – объем, обусловленный наличием зазора между топливными таблетками и оболочкой ТВЭЛа;
Vк.о. – компенсационный объем;
α – начальная пористость топлива;
Rт.т. – радиус топливной таблетки;
Rв – внутренний радиус ТВЭЛа;
h – высота топливного столба;
hк.о. – высота компенсационного объема.

В результате объемного распухания топлива незаполненный объем в ТВЭЛе уменьшается и становится равным:

VТ – объем топлива в ТВЭЛе;
А – объемное распухание топлива

Слайд 9

Соответственно за счет уменьшения свободного объема увеличивается давление внутри ТВЭЛа: p0

Соответственно за счет уменьшения свободного объема увеличивается давление внутри ТВЭЛа:

p0 –

давление гелия под оболочкой ТВЭЛа

Зависимость объемного распухания топлива ВВЭР( A,%) от глубины выгорания(B, МВт*сут/кг U)

Слайд 10

При глубине выгорания B = 75 МВт*сут/кг U: объемное распухание топлива

При глубине выгорания B = 75 МВт*сут/кг U:
объемное распухание топлива A

= 4,7 %;
p = 3,5 МПа;
σ2 =25,7 МПа.

Для материала 99% Zr + 1% Nb :
σ0,2 = 80 МПа, σb = 230 МПа

Слайд 11

ВЫВОДЫ: проведен анализ современных систем безопасности АЭС и тенденций их развития;

ВЫВОДЫ:

проведен анализ современных систем безопасности АЭС и тенденций их развития;
приведена оценка

давления внутри ТВЭЛа, входящего в состав ТВС-2М, используемой в реакторе ВВЭР-1200 проекта «АЭС-2006» при глубине выгорания 75 МВт*сут/кг U. Давление внутри ТВЭЛа составляет примерно 3,5 МПа;
окружные напряжения в оболочке ТВЭЛа при глубине выгорания 75 МВт*сут/кг U равны
σ2 =25,7 Мпа
Сравнивая это значение с пределом текучести σ0,2 = 80 МПа и пределом прочности σb = 230 МПа материала оболочки ТВЭЛа, можно сделать вывод, что ТВЭЛ выдерживает такую нагрузку, но при такой глубине выгорания незаполненный объем, обусловленный пористостью топлива, полностью «забивается» продуктами деления, и поэтому при бόльших глубинах выгорания
ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ ОБОЛОЧЕК ТВЭЛОВ МОЖЕТ БЫТЬ ПРЕВЫШЕН.