Кваліфікація пропускної спроможності запобіжних клапанів та пароскидних пристроїв ядерних енергоустановок

О. С. Балашевський

ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища Національної академії наук України», просп. Академіка Палладіна, 34а, Київ, 03142
канд. техн. наук

https://orcid.org/0000-0003-3742-6112

Ю. С. Кацарський

Міжвідомчий центр фундаментальних наукових досліджень в галузі енергетики та екології НАН України,
«Одеської політехніки» та Мінекології України, просп. Шевченка, 1, Одеса, 65044

https://orcid.org/0009-0001-9932-2880

Є. М. Мазур

Міжвідомчий центр фундаментальних наукових досліджень в галузі енергетики та екології НАН України, «Одеської політехніки» та Мінекології України, просп. Шевченка, 1, Одеса, 65044

https://orcid.org/0009-0005-0936-4411

В. В. Грибанов

Міжвідомчий центр фундаментальних наукових досліджень в галузі енергетики та екології НАН України, «Одеської політехніки» та Мінекології України, просп. Шевченка, 1, Одеса, 65044

https://orcid.org/0009-0005-7315-2667

Г. С. Дербеньов

Міжвідомчий центр фундаментальних наукових досліджень в галузі енергетики та екології НАН України, «Одеської політехніки» та Мінекології України, просп. Шевченка, 1, Одеса, 65044

https://orcid.org/0009-0005-1881-2853

DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.26.2.3

Анотація

Один з актуальних уроків аварії на АЕС «Фукусіма» полягає в тому, що під час аналізу безпеки та розробки відповідних протиаварійних заходів необхідно враховувати навіть малоймовірні аварійні події, які можуть призвести до негативних наслідків, а також імовірність виникнення багатьох відмов систем управління аварійними процесами. Запобіжні клапани реактора та парогенераторів ядерних енергоустановок із ВВЕР‑1000 призначені для захисту корпусів реактора та парогенераторів, що проходять щорічну експериментальну кваліфікацію надійності під час експлуатаційних випробувань. Однак такі випробування можуть не охоплювати всі можливі аварійні режими. Тому, з урахуванням уроків аварії на АЕС «Фукусіма», актуальною є також розробка методів кваліфікації надійності запобіжних клапанів реактора та парогенераторів. Було розроблено метод кваліфікації пропускної спроможності запобіжних клапанів реактора і парогенераторів, а також пароскидальних пристроїв систем безпеки в умовах імпульсної термодинамічної нестійкості. Застосування цього підходу дало змогу встановити граничні умови імпульсної термодинамічної нестійкості щодо площі прохідного перерізу парового/пароводяного потоку на конфузорній ділянці запобіжного клапана /пароскидального пристрою. Розбіжність значень граничних умов імпульсної термодинамічної нестійкості для окремих систем зумовлена різницею їхніх конструктивно-технічних параметрів та умов проведення експлуатаційних випробувань. На основі отриманих результатів доведено, що запобігання виникненню імпульсної термодинамічної нестійкості забезпечено для зазначених запобіжних клапанів та пароскидальних пристроїв за умови повністю «відкритих» прохідних перерізів конфузорної ділянки проточної зони. Встановлено обґрунтованість екстраполяції результатів експлуатаційних випробувань на паровому середовищі згаданих запобіжних клапанів/пароскидальних пристроїв для умов аварійних ситуацій на ядерних енергоустановках з ВВЕР‑1000.

Ключові слова: кваліфікація, запобіжний клапан, пароскидальний пристрій, ядерна енергоустановка, ВВЕР‑1000

Список використаної літератури

1. Klyuchnikov A. A. (ed.) (2010). Nauchno-tehnicheskie osnovyi meropriyatiy povyisheniya bezopasnosti AES s VVER [Scientific and technical basics of measures to improve the safety of NPPs with WWER]. Chornobyl: Institute for Safety Problems of NPP of the National Academy of Sciences of Ukraine, 200 р. (in Rus.)

2. Katsarskyi I. (2024). Kvalifikatsiia vyprobuvan zapobizhnykh klapaniv reaktora [Reactor safety valve test qualification]. Lambert Academic Publishing, 145 p. (in Ukr.)

3. Mazur Y. (2024). Passive safety systems at nuclear power plants. Lambert Academic Publishing, 230 p.

Повний текст (PDF)