Питання безпеки та управління аваріями в малих модульних реакторах SMR‑160 в умовах теплогідродинамічної нестійкості

В.І. Скалозубов, О. А Дорож, Д.С. Бундєв, О.С. Сухомлінов, С.С. Прокоф’єв

Національний університет «Одеська політехніка», просп. Шевченка, 1, Одеса, 65044, Україна

DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.24.3.3

Анотація

Для об’єктивної оцінки безпеки малих модульних реакторів (ММР) з контуром природної циркуляції пасивних систем безпеки встановлено необхідність враховувати можливість виникнення умов міжконтурної теплогідродинамічної нестійкості (ТГН), яка супроводжується високоамлітудними коливаннями рівня та тиску в активній зоні реактора. Розроблено новий метод визначення критеріїв
та умов виникнення ТГН в умовах аварій з міжконтурними течами в модульному реакторі SMR-160, заснований на моделюванні впливу флуктуаційних відхилень визначальних гідродинамічних параметрів на умови міжконтурної ТГН. У загальних випадках за умови міжконтурної ТГН обґрунтовано необхідність додаткових дій оперативного персоналу для управління аваріями в SMR-160. З урахуванням можливих ненавмисних помилкових дій персоналу рівень безпеки модульних реакторів SMR-160 може бути значно нижче проєктних оцінок, тому доведено необхідність кваліфікації та запровадження модернізованих стратегій управління аваріями в умовах міжконтурної ТГН пасивних систем безпеки модульних реакторів SMR-160.

Ключові слова: безпека, малі модульні реактори, управління аваріями

Список використаної літератури

1. Kaiser J.C. Empirical risk analysis of severe reactor accidents in nuclear power plants after Fukushima / Jan Christian Kaiser // Science and Technology of Nuclear Installation. – 2012. – doi.org/10.1155/2014/469890.

2. Advances in small modular reactor technology developments. A Supplement to: IAEA Advanced Reactors Information System (ARIS). 2020 Edition. – Vienna : IAEA, 2020. – 343 p. – Available at: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2020.pdf.

3. Small Modular Reactor: Challenges and Opportunities. NEA No. 7560. – OECD, 2021. – 52 p.

4. Technology roadmap for small modular reactor deployment. IAEA Nuclear Energy Series. NR-T-1.18. – Vienna : IAEA, 2021. – 109 p.

5. Атомные станции малой мощности: новое направление развития энергетики. Т. 2 / под ред. акад. РАН А. А. Саркисова. – Москва : Академ-Принт, 2015. – 387 c.

6. STD-ES-03-40. International reactor innovative and secure. Final technical progress report. Westinghouse Electric Company, LLC, 2003.

7. Ingersoll D. T. NuScale Small Modular Reactor for Co-generation of electricity and water / D.T. Ingersoll, Z.J. Houghton, R. Bromm, C. Desportes // Desalination. – 2014. – Vol. 340. – doi.org/10.1016/j.desal.2014.02.023.

8. NuScale Final Safety Analysis Report. NuScale Standard Plant Design Certification Application. Chapter 5. Reactor Coolant System and Connecting Systems. Part 2. Tier 2. Revision 5. – 2020.

9. NuScale Final Safety Analysis Report. NuScale Standard Plant Design Certification Application. Chapter 18. Humans Factors Engineering. Part 2. Tier 2. Revision 5. – 2020.

10. NuScale Final Safety Analysis Report. NuScale Standard Plant Design Certification Application. Chapter 15. Transient and Accident Analyses. Part 2. Tier 2. Revision 5. – 2020.

11. NuScale Final Safety Analysis Report. NuScale Standard Plant Design Certification Application. Chapter 19. Probabilistic risk assessment and server accidient. Part 2. Tier 2. Revision 5. – 2020.

12. Antonyuk N.I. Excitation of thermoacoustic oscillations in a heated channel / N.I. Antonyuk, V.A. Gerliga, V.I. Skalozubov // Journal of Engineering Physics. – 1990. – № 59 (4). – Р. 1323-1328.

13. Modeling method of conditions for reliability critical hydraulic impacts on pumps of thermal and nuclear power plants / V. Skalozubov, D. Pirkovskiy, Yu. Komarov, I. Kozlov // Problems of Atomic Science and Technology. – 2017. – № 40 (4). – P. 74−79.

14. Skalozubov V. Water Hammers in transonic modes of steam-liquid flows in NPP / V. Skalozubov D. Pirkovskiy, Yu. Komarov // Nuclear and Radiation Safety. – 2019. – № 2 (82). – P. 43−46.

15. Skalozubov V. Analysis of Reliability Impact Conditions of WWER-1000 NPP Active Systems / V. Skalozubov, Yu. Komarov, D. Pirkovskiy // Nuclear and Radiation Safety. – 2019. – № 1 (81) – P. 42−45.

Повний текст (PDF)