Мы думаем о Настоящем, Прошлом и Будущем
Список форумов Форум АЭС специалистов с  осколков СССР

Форум АЭС специалистов с осколков СССР

АЭС проблемы из первых рук Операторы. Техники. Исследователи О радиации. Надёжности. Прошлом и Будущем
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Прикованный к атомной галере имеет право знать правду о пробоинах в Корабле Предупредить, когда увидел рифы, почувствовал приближение бури
По­вы­ше­ние мощ­но­сти на укр. ВВЭР-1000.На кривых амерТВС

 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум АЭС специалистов с осколков СССР -> 0103 Украина атомная-нэзалэжная
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Kent
Site Admin

   

Зарегистрирован: 07.01.2013
Сообщения: 218

СообщениеДобавлено: Сб Янв 26, 2019 6:44 pm    Заголовок сообщения: По­вы­ше­ние мощ­но­сти на укр. ВВЭР-1000.На кривых амерТВС Ответить с цитатой



URL:

По­вы­ше­ние мощ­но­сти на укр. ВВЭР-1000.На кривых амерТВС


alex_bykov Предуве­дом­ле­ние. Всё из­ло­жен­ное ниже - моё част­ное мнение,


Про­чи­тал статью моих коллег из ЦПАЗа (Центра Про­ек­ти­ро­ва­ния Ак­тив­ных Зон
при харь­ков­ском Физ­те­хе) по кор­рек­ти­ров­ке ин­же­нер­ных ко­эф­фи­ци­ен­тов запаса.

Статья в меру "древ­няя" (се­ре­ди­на 2018 года), но, в силу по­ли­ти­ки из­да­ния, текст статьи был открыт для чтения только после нового 2019 года.

Долго думал, стоит ли ввя­зы­вать­ся в по­ле­ми­ку - тема в целом "не совсем моя", но, боюсь, что офи­ци­аль­ной ре­ак­ции на эту, без со­мне­ния, про­грамм­ную статью со сто­ро­ны наших на­уч­ных ор­га­ни­за­ций
мы ждать будем очень долго.

А когда, в со­от­вет­ствии с этой ста­тьёй, нач­нёт­ся пла­но­мер­ное по­вы­ше­ние мощ­но­сти на укра­ин­ских энер­го­бло­ках,

опять по­лу­чим су­ма­тош­ное ку­дах­та­нье в рос­сий­ских СМИ, не име­ю­щее ни­ка­ко­го от­но­ше­ния к ре­аль­но­сти, кроме эмо­ци­о­наль­но­го.


По воз­мож­но­сти, своё из­ло­же­ние я буду упро­щать и по­яс­нять, но не ожи­дай­те мно­го­го от рас­суж­де­ний на ка­че­ствен­ном (а не на ко­ли­че­ствен­ном) уровне.

Начать при­дёт­ся, как всегда, "от печки".

Что такое ис­крив­ле­ние ТВС (теп­ло­вы­де­ля­ю­щих сборок), и "с чем его едят"?

Обеспечение надежности серийных ТВС на действующих блоках | Энергетика. ТЭС и АЭС
http://tesiaes.ru/?p=9781
Главный фактор искривления — высокие осевые нагрузки на ТВС.
Для его устранения проведены доработки практически на всех блоках с ВВЭР-1000.
Это, а также другие мероприятия дали положительный результат:




Из­на­чаль­но, в со­от­вет­ствии с ис­ход­ным про­ек­том, топ­ли­во ВВЭР-1000 имело неболь­шое обо­га­ще­ние (мак­си­мум - 3.3%),
ра­бо­та­ло в двух­го­дич­ном топ­лив­ном цикле
(т.е. после 2 лет экс­плу­а­та­ции вы­гру­жа­лось в бас­сейн вы­держ­ки (БВ))

и имело сталь­ной каркас (на­прав­ля­ю­щие каналы, цен­траль­ная труба и ди­стан­ци­о­ни­ру­ю­щие ре­шёт­ки).


Никто и не до­га­ды­вал­ся, что у ТВС есть "же­ла­ние" из­ме­нить гео­мет­рию, если такие из­ме­не­ния и на­блю­да­лись, то, пре­иму­ще­ствен­но по ме­ха­ни­че­ской при­чине.

Но, ком­мер­ция, будь она не ладна.

Умные люди за­ме­ти­ли, что, если
кас­се­ту экс­плу­а­ти­ро­вать по­доль­ше, пусть даже для этого нужно будет по­вы­сить обо­га­ще­ние топ­ли­ва,
то мы по­лу­чим больше энер­гии на еди­ни­цу затрат.

А если из ак­тив­ной зоны убрать сталь, па­ра­зит­ный захват теп­ло­вых
ней­тро­нов у ко­то­рой непоз­во­ли­тель­но высок,
то эко­но­ми­ка будет вообще ве­ли­ко­леп­ной!..

И с начала 80-х во всём мире, а с конца 80-х и в Союзе на­ча­лась гонка эко­но­мик в ядер­ной энер­ге­ти­ке.

При­мер­но к концу 80-х за­пад­ни­ки поняли, что не всё так гладко,

кас­се­ты
под дей­стви­ем дли­тель­но­го об­лу­че­ния на­чи­на­ют терять форму (нерав­но­мер­ный тер­мо­ра­ди­а­ци­он­ный рост
"ка­приз­ных" цир­ко­ни­е­вых спла­вов
,

ра­ди­а­ци­он­ный отжиг, при­во­дя­щий к ухуд­ше­нию ха­рак­те­ри­стик
сталь­ных (!) пружин и т.д.).

Из­на­чаль­но ис­крив­ле­ние топ­ли­ва лишь слегка мешало раз­бор­ке ак­тив­ной зоны.

Однако, этим непри­ят­но­сти не огра­ни­чи­лись.

Вскоре в тер­ми­но­ло­гии экс­плу­а­та­ци­он­ни­ков по­явил­ся термин IRI (Incomplete Rod Insertion)
- "неком­плект­ный" или непол­ный ввод стерж­ней СУЗ (си­сте­мы управ­ле­ния и защиты),
и то, что
боль­шин­ство из них не до­ле­та­ли всего на 10-20 см от низа ак­тив­ной зоны, как-то не успо­ка­и­ва­ло.

ВВЭР-440 эта про­бле­ма совсем не кос­ну­лась
- спас внеш­ний чехол кас­се­ты.

ВВЭР-1000 с этой про­бле­мой столк­нул­ся позже, но очень быстро пе­ре­гнал "за­пад­ных то­ва­ри­щей".

Дело в том, что наши кас­се­ты куда ближе по форме к тонким ци­лин­драм,
чем топ­ли­во PWR (Pressurised Water Reactors),

да и каркас у них рас­по­ло­жен пре­иму­ще­ствен­но в цен­траль­ной об­ла­сти.

Внед­ре­ние же нового топ­ли­ва и наши кон­ку­рен­ты, и мы следом за ними, начали очень мас­со­во.

Про­бле­ма раз­рос­лась на­столь­ко, что в 90-х - 00-х был от­дель­ный "хэнд­бук" МАГАТЭ,

по­свя­щён­ный про­бле­ме ис­крив­ле­ния топ­ли­ва ВВЭР-1000.




Общее со­сто­я­ние во­про­са, в т.ч. по стра­нам можно про­сле­дить по об­зо­рам 1995 и 2003 годов.

Да и позже про­бле­ма стала менее жи­во­тре­пе­щу­щей, но никуда не ушла.

Тот же Ве­стин­гауз в 90-х до­кла­ды­вал о своей су­пер­кон­струк­ции топ­ли­ва для ВВЭР-1000 (Те­ме­лин),
а в 00-х "успеш­но" по­вто­рил наш опыт, мно­го­крат­но его пе­ре­крыв на том же Те­ме­лине.

А как бо­ро­лись и бо­рют­ся с "неком­плект­ным вводом СУЗ"?
Поз­во­лю са­мо­ци­та­ту.



Чтобы при­ве­сти время па­де­ния ОР (ор­га­нов ре­гу­ли­ро­ва­ния) СУЗ к про­ект­ным зна­че­ни­ям нужно:

устра­нить или умень­шить ос­нов­ную при­чи­ну (ис­крив­ле­ние ТВС);
умень­шить гид­рав­ли­че­ское со­про­тив­ле­ние па­де­нию ОР СУЗ и его при­во­да;

уве­ли­чить вес при­во­да СУЗ.

Все меры не дают 100% ре­зуль­та­та и могут быть ре­а­ли­зо­ва­ны только в весьма узких пре­де­лах
(на­при­мер, уве­ли­чи­вать вес си­сте­мы привод + СУЗ сильно нельзя - есть риск раз­бить го­лов­ку кас­се­ты.



Самым ин­те­рес­ным был п.1,
по­сколь­ку его вы­пол­не­ние - это ко­лос­саль­ная работа Глав­но­го кон­струк­то­ра,

от­но­ся­ща­я­ся не только к мо­ди­фи­ка­ции кон­струк­ции топ­ли­ва - это не быстро и не просто.

До того про­ве­ря­лись и пе­ре­про­ве­ря­лись фак­то­ры, вли­я­ю­щие на ис­крив­ле­ние ТВС.

Клю­че­вым из них яв­ля­ет­ся усилие под­жа­тия кас­се­ты.

В 90-х были до­ра­бо­та­ны все блоки ВВЭР-1000, бла­го­да­ря чему осевое под­жа­тие кассет умень­ши­лос
(оста­ва­ясь при этом в про­ект­ных пре­де­лах).

Для новых блоков было от­дель­ное пред­пи­са­ние ОКБ (Опыт­но­го Кон­струк­тор­ско­го Бюро) "Гид­ро­пресс"

по из­ме­ре­нию и устра­не­нию раз­но­вы­сот­но­сти и оваль­но­сти по­са­доч­ных мест кассет (речь идёт о долях мил­ли­мет­ра).



Фак­ти­че­ски, пе­ре­ход Укра­и­ны на ТВСА
(теп­ло­вы­де­ля­ю­щие сборки
аль­тер­на­тив­ные, раз­ра­бот­чик ОКБМ (Опыт­ное Кон­струк­тор­ское Бюро Ма­ши­но­стро­е­ния) им.Аф­ри­кан­то­ва, Нижний Нов­го­род)

- это один из мо­мен­тов, свя­зан­ных со сни­же­ни­ем ис­крив­ле­ния ТВС.

Правда, сле­ду­ет от­ме­тить, что клю­че­вую про­бле­му неком­плект­но­го ввода СУЗ и на рос­сий­ских, и на укра­ин­ских ВВЭР-1000
к этому мо­мен­ту (2003 год) уже уда­лось решить.

Т.е. сейчас кас­се­ты уже прямые?

К со­жа­ле­нию, нет. Пер­во­на­чаль­но эффект от внед­ре­ния топ­ли­ва с более жёст­ким кар­ка­сом (ТВСА и ТВС-2/2М)
был очень за­ме­тен.

На­при­мер, вот здесь есть ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний кри­виз­ны кассет на блоке 1 Ка­ли­нин­ской АЭС (ТВСА).


А вот здесь - блока 1 Ба­ла­ков­ской АЭС (ТВС-2,
раз­ра­бот­чик - ОКБ "Гид­ро­пресс").

Ре­зуль­та­ты были на­столь­ко об­на­дё­жи­ва­ю­щи­ми (лучше тео­ре­ти­че­ских оценок и с по­ло­жи­тель­ной ди­на­ми­кой),
что со вре­ме­нем от­ка­за­лись от еже­год­ных из­ме­ре­ний кри­виз­ны кассет в ак­тив­ной зоне даже на по­след­нем "кон­троль­ном" блоке 1 Ба­ла­ков­ской АЭС.

Но, как ока­за­лось,
сама про­бле­ма ис­крив­ле­ния лишь за­та­и­лась, со вре­ме­нем эффект "на­коп­ле­ния" ис­крив­ле­ния зоной в целом про­явил себя.

О непро­ект­ном вре­ме­ни па­де­ния от­дель­ных СУЗ, скажем так, до­сто­вер­но мне не из­вест­но,
но вот пуб­ли­ка­ции о неуте­ши­тель­ных ре­зуль­та­тах из­ме­ре­ния кри­виз­ны кассет (до 30 мм) встре­чать уже при­хо­ди­лось.

А на что ещё, помимо вре­ме­ни па­де­ния СУЗ, влияет ис­крив­ле­ние топ­ли­ва?

Есть ещё два фак­то­ра, в ко­то­рых ис­крив­ле­ние ак­тив­ной зоны очень за­мет­но.

Это:
со­би­ра­е­мость ак­тив­ной зоны и
ло­каль­ные из­ме­не­ния в энер­го­вы­де­ле­нии.

Вли­я­ние на осталь­ные экс­плу­а­та­ци­он­ные фак­то­ры, если и про­сле­жи­ва­ет­ся, то ве­ли­чи­на такого вли­я­ния за­мет­но ниже по­греш­но­стей его опре­де­ле­ния.
С со­би­ра­е­мо­стью зоны всё не просто.

О том, что про­бле­ма су­ще­ству­ет, вполне можно судить по двум фак­то­рам:

Глав­ный Кон­струк­тор (ГК) ре­ак­тор­ной уста­нов­ки ОКБ "Гид­ро­пресс"
со­гла­со­вал для укра­ин­ских блоков пре­вы­ше­ние усилия из­вле­че­ния ТВС (над её весом в воде)
до 225 кгс.

Правда, нужно от­ме­тить, что кон­струк­ция ТВСА со вза­им­ным дви­же­ни­ем топ­ли­ва по угол­кам,
сильно спо­соб­ству­ет от­сут­ствию ме­ха­ни­че­ских по­вре­жде­ний осталь­ных эле­мен­тов кон­струк­ции ТВСА.

ЦПАЗ и Ве­стин­гауз
раз­ра­бо­та­ли и внед­ри­ли на укра­ин­ских ВВЭР-1000 ме­то­ди­ку уста­нов­ки в ак­тив­ную зону соб­ствен­но­го топ­ли­ва
.

Да, за счёт потерь вре­ме­ни при про­ве­де­нии пла­но­вых пре­ду­пре­ди­тель­ных ре­мон­тов (ППР),
но мак­си­маль­ные усилия сни­же­ны.

Правда, есть одно но:
данная ме­то­ди­ка ра­бо­та­ет после полной вы­груз­ки топ­ли­ва из ак­тив­ной зоны,
а по­ме­ще­ние ис­крив­лён­ной ТВС в ячейку уплот­нён­но­го стел­ла­жа бас­сей­на вы­держ­ки само по себе яв­ля­ет­ся фак­то­ром,
вы­прям­ля­ю­щим ис­крив­лён­ную кас­се­ту.

И, да, замечу, что рас­про­стра­не­ние этой ме­то­ди­ки на все укра­ин­ские ВВЭР-1000

го­во­рит о том, что экс­плу­а­та­ция не ожи­да­ет сни­же­ния кри­виз­ны топ­ли­ва в ак­тив­ной зоне


после внед­ре­ния ТВС-WR, несмот­ря на индекс R (robust).

А вот с ло­каль­ным из­ме­не­ни­ем энер­го­вы­де­ле­ния ин­те­рес­нее.
Дело в том, что аб­со­лют­но до­сто­вер­ную кар­ти­ну ис­крив­ле­ния топ­ли­ва в ак­тив­ной зоне пред­ска­зать мы не можем.

Значит и невоз­мо­жен точный расчёт про­ект­ны­ми рас­чёт­ны­ми кодами, учи­ты­ва­ю­щий ре­аль­ное от­ли­чие ре­аль­ной гео­мет­рии ТВС от про­ект­ной.

Как учи­ты­ва­ет­ся огра­ни­чен­ность нашего знания в про­ек­те ре­ак­тор­ной уста­нов­ки?

Про­ект­ный рас­чёт­ный код всегда счи­та­ет ак­тив­ную зону по про­ект­ным зна­че­ни­ям па­ра­мет­ров.

Однако, эти па­ра­мет­ры далеко не всегда догма, на­при­мер, и у массы топ­ли­ва в кас­се­те и у ре­аль­но­го обо­га­ще­ния
всегда есть пре­де­лы по точ­но­сти из­го­тов­ле­ния,
да и сам ис­поль­зу­е­мый код имеет по­греш­но­сти.

Все эти по­греш­но­сти пра­виль­но будет учесть, но не в самом рас­чёт­ном зна­че­нии,
а в зна­че­нии огра­ни­че­ния на экс­плу­а­та­ци­он­ный па­ра­метр, при ко­то­ром экс­плу­а­та­ция ак­тив­ной зоны оста­нет­ся без­опас­ной.

Очень хорошо этот момент про­де­мон­стри­ро­ван чехами на рис.2 в этой статье.


safety_margin

Да­вай­те раз­бе­рём, как это ра­бо­та­ет,
на срав­ни­тель­но про­стом при­ме­ре запаса до кри­зи­са теп­ло­об­ме­на.

Запас до кри­зи­са теп­ло­об­ме­на (DNBR - Departure from Nuclear Boiling Ratio),

равный от­но­ше­нию кри­ти­че­ско­го теп­ло­во­го потока (при ко­то­ром на­чи­на­ет­ся плё­ноч­ное ки­пе­ние теп­ло­но­си­те­ля на по­верх­но­сти твэла и, значит,

резкое па­де­ние теп­ло­съё­ма с этой об­ла­сти из-за сни­же­ния теп­ло­про­вод­но­сти)
это от­но­ше­ние кри­ти­че­ско­го теп­ло­во­го потока к ре­аль­но­му, т.е. ве­ли­чи­на, ко­то­рая га­ран­ти­ру­ет без­опас­ную экс­плу­а­та­цию в случае, если она больше 1 (determined value).

Однако, фор­му­лы, ис­поль­зу­е­мые в про­ект­ных кодах далеко не всегда по­па­да­ют в ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний на стен­дах,

т.е. даже при точно опре­де­лён­ных вход­ных данных мы можем по­лу­чить от­ли­ча­ю­ще­е­ся от ре­аль­но­сти рас­чёт­ное зна­че­ние,

по­это­му при про­ект­ном обос­но­ва­нии без­опас­но­сти до­пу­сти­мый запас до кри­зи­са будет смещён на ве­ли­чи­ну, обо­зна­чен­ную тол­стой крас­ной линией (set value) на ри­сун­ке.



Однако, ни саму ве­ли­чи­ну кри­ти­че­ско­го теп­ло­во­го потока, ни ре­аль­но­го теп­ло­во­го потока в ак­тив­ной зоне,
мы с аб­со­лют­ной точ­но­стью ни­ко­гда не знаем,
по­это­му, все эти неопре­де­лён­но­сти при про­ект­ном обос­но­ва­нии без­опас­но­сти будут со­бра­ны в ве­ли­чи­ну,

обо­зна­чен­ную тол­стой синей линией (licensing value), сюда же неиз­беж­но будут до­бав­ле­ны запасы на режимы работы ре­ак­тор­ной уста­нов­ки, от­ли­ча­ю­щи­е­ся от штат­ной экс­плу­а­та­ции

(на­при­мер, такая "це­поч­ка" может быть про­ве­де­на
для ава­рий­ных ре­жи­мов с от­клю­че­ни­ем глав­ных цир­ку­ля­ци­он­ных на­со­сов).

Именно эта ве­ли­чи­на по­явит­ся в обос­но­ва­нии без­опас­но­сти и кон­тро­ли­ро­вать­ся на прак­ти­ке.

Прак­ти­ка же го­во­рит нам, что от из­ме­рен­ных непо­сред­ствен­но в ак­тив­ной зоне ве­ли­чин (тем­пе­ра­тур, дав­ле­ний, мощ­но­стей и рас­хо­дов)
тоже надо как-то пе­рей­ти к ве­ли­чине кон­тро­ли­ру­е­мо­го па­ра­мет­ра,

но, по­сколь­ку при­ме­ня­е­мые в си­сте­мах кон­тро­ля модели, да и сами из­ме­ре­ния имеют соб­ствен­ные по­греш­но­сти,
их надо также учи­ты­вать, по­это­му в си­сте­ме кон­тро­ля будет фи­гу­ри­ро­вать уже тонкая штри­хо­вая линия
с над­пи­сью determined value.

Во всех слу­ча­ях от­но­ше­ние пре­дель­но до­пу­сти­мо­го зна­че­ния ве­ли­чи­ны к его опре­де­ля­е­мо­му на прак­ти­ке или в про­ек­те пре­дель­но до­пу­сти­мо­му зна­че­нию можно на­звать
ко­эф­фи­ци­ен­том запаса,
иногда в его на­зва­ние до­бав­ля­ют слово "ин­же­нер­ный".

Почему ис­крив­ле­ние топ­ли­ва влияет на энер­го­вы­де­ле­ние?




Дело в том, что ре­ак­то­ры типа PWR
имеют не самое оп­ти­маль­ное водо-ура­но­вое со­от­но­ше­ние, по­про­сту за­мед­ли­те­ля там ма­ло­ва­то

и боль­шин­ство ре­ак­ций де­ле­ния урана про­ис­хо­дит на ней­тро­нах с про­ме­жу­точ­ной энер­ги­ей.

Уран-235 с куда боль­шей ве­ро­ят­но­стью де­лит­ся т.н. "теп­ло­вы­ми" ней­тро­на­ми, чья ско­рость близка к ско­ро­сти мо­ле­кул теп­ло­но­си­те­ля.

Причём важны не ли­ней­ные раз­ме­ры ("длина" на ко­то­рой про­ис­хо­дит за­мед­ле­ние ней­тро­на до опре­де­лён­ной ско­ро­сти),
а пло­щадь.

Если упро­стить кар­ти­ну за­мед­ле­ния ней­тро­нов до си­ту­а­ции с упру­ги­ми со­уда­ре­ни­я­ми ша­ри­ков,
то лучше всего за­мед­лять­ся они будут на "ша­ри­ках" такой же массы - ядрах во­до­ро­да (про­то­нах),

но боль­шин­ство со­уда­ре­ний не яв­ля­ют­ся "цен­траль­ны­ми", по­это­му до точки, в ко­то­рой энер­гия ней­тро­на станет при­ем­ле­мой, он будет
"блуж­дать".

По­это­му, когда возле топ­ли­ва об­ра­зу­ет­ся меньше воды, это не так
за­мет­но по срав­не­нию с об­рат­ной си­ту­а­ци­ей, когда рядом воды больше.

Штат­ное рас­по­ло­же­ние топ­ли­ва в ак­тив­ной зоне вы­гля­дит при­мер­но так:

Читать-скачать
Харьковские атомщмки нашли что ...


ПОВЫШЕНИЕ ЭКОНОМИЧНОСТИ ТОПЛИВНЫХ ЦИКЛОВ
ВВЭР-1000 ПУТЕМ УВЕЛИЧЕНИЯ ВЫГОРАНИЯ ТОПЛИВА

http://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2000_4/article_2000_4_45.pdf

.
Стан­дарт­ный зазор между кас­се­та­ми со­став­ля­ет 2 мм.

Но даже этот зазор во многих слу­ча­ях вы­нуж­да­ет сни­жать со­дер­жа­ние урана-235
в пе­ри­фе­рий­ных и, осо­бен­но, уг­ло­вых твэлах
(т.н. про­фи­ли­ро­ва­ние топ­ли­ва), причём делаем это и мы, и аме­ри­кан­цы (см., на­при­мер, здесь).

Про­де­мон­стри­ру­ем это про­стой таб­лич­кой, для по­вто­ре­ния рас­чё­та вам по­на­до­бят­ся данные, при­ве­дён­ные в Таб­ли­це 9 на стр.44 в этом до­ку­мен­те:

Зазор, мм S ячейки, кв.мм S воды, кв.мм От­но­ше­ние пло­ща­дей се­че­ний воды и твэла



Водо-ура­но­вое от­но­ше­ние
Стан­дарт­ная ячейка 0 105.587 40.549 0.623 0.901
Пе­ри­фе­рий­ная ячейка 2 123.556 58.517 0.900 1.300
Уг­ло­вая ячейка 2 123.742 58.703 0.903 1.304

Из по­след­не­го столб­ца видно, что фактор уве­ли­че­ния доли воды в меж­кас­сет­ном зазоре
вы­нуж­да­ет кон­струк­то­ров про­фи­ли­ро­вать пе­ри­фе­рий­ный ряд твэлов.

Ис­крив­ле­ние топ­ли­ва в ак­тив­ной зоне

1




может при­ве­сти к по­яв­ле­нию во­дя­ных за­зо­ров, за­мет­но пре­вы­ша­ю­щих ис­ход­ные 2 мм
и, значит, энер­го­вы­де­ле­ние в твэлах вблизи такого зазора будет выше ожи­да­е­мо­го по ре­зуль­та­там про­ект­но­го рас­чё­та.

Как тогда учесть вли­я­ние ис­крив­ле­ния топ­ли­ва на энер­го­вы­де­ле­ние?

Дан­но­му яв­ле­нию по­свя­ще­ны несколь­ко работ, как рос­сий­ских рас­чёт­чи­ков (на­при­мер, работа,
из ко­то­рой я уже при­во­дил ри­сун­ки, она хорошо ил­лю­стри­ру­ет рос­сий­ский подход,

ис­поль­зо­ван­ный в
"Ме­то­ди­ке опре­де­ле­ния экс­плу­а­та­ци­он­ных огра­ни­че­ний на рас­пре­де­ле­ние мощ­но­сти в ак­тив­ных зонах ВВЭР-1000..."

ОКБ "Гид­ро­пресс" 320-Пр-355), так и наших "за­кля­тых друзей" (статья ЦПАЗ
Ради раз­бо­ра по­след­ней я и за­те­вал столь длин­ное пре­ди­сло­вие.

По­сколь­ку задать кон­крет­ное рас­пре­де­ле­ние за­зо­ров при рас­чё­те ак­тив­ной зоны невоз­мож­но,
по­сту­па­ют кон­сер­ва­тив­но, вы­стра­и­вая це­поч­ку:

1) рас­пре­де­ле­ние за­зо­ров =>

2) зазор для оценки без­опас­но­сти (как пра­ви­ло, речь идёт о 95% ве­ро­ят­но­сти) =>

3) вли­я­ние зазора на энер­го­вы­де­ле­ние =>

4) ко­эф­фи­ци­ент запаса.



По со­став­ля­ю­щим ко­эф­фи­ци­ен­та запаса можно по­смот­реть вот этот ис­точ­ник, откуда я при­ве­ду только одну кар­тин­ку:



4

из ко­то­рой видно, что вли­я­ние меж­кас­сет­ных за­зо­ров на ко­эф­фи­ци­ент запаса одно из самых за­мет­ных.

Если под­хо­ды оди­на­ко­вы, то где тогда "на­ко­ся­чил" ЦПАЗ?

Да­вай­те сразу ого­во­рим­ся, что ЦПАЗ про­де­лал огром­ную по объёму работу,
а "косяки" (как я пред­по­ла­гаю) не яв­ля­ют­ся след­стви­ем неком­пе­тент­но­сти,
на­зо­вём их "гиб­ко­стью" в части удо­вле­тво­ре­ния тре­бо­ва­ний За­каз­чи­ка, по­сколь­ку из самой пуб­ли­ка­ции
(даже просто из факта, что рас­чё­ты про­во­ди­лись на 107% мощ­но­сти)

сле­ду­ет, что целью работы яв­ля­ет­ся
по­вы­ше­ние мощ­но­сти укра­ин­ских ВВЭР-1000.






Итак.

Косяк 1.
Ис­поль­зо­ва­ние данных из­ме­ре­ний вы­гру­жен­ных из ак­тив­ной зоны сборок для пред­ска­за­ния меж­кас­сет­ных за­зо­ров.

Если вни­ма­тель­но по­смот­реть на ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний кри­виз­ны ТВС на блоке 1 Ба­ла­ков­ской АЭС

на конец кам­па­нии и начало сле­ду­ю­щей кам­па­нии (на­при­мер, на рис.9

здесь скач­ко­об­раз­ное па­де­ние кри­виз­ны ТВС свя­за­но именно с фактом пе­ре­груз­ки топ­ли­ва).

Т.е. имеем либо то, что кон­струк­ция ТВС-WR имеет "память формы" и кри­виз­ну сборки не меняет ни соб­ствен­ный вес,
дей­ству­ю­щий при из­вле­че­нии ТВС из ак­тив­ной зоны,

ни даже при пе­ре­ме­ще­нии ТВС через стел­ла­жи уплот­нён­но­го хра­не­ния топ­ли­ва
(ше­сти­гран­ную сталь­ную трубу с раз­ме­ром под ключ,
от­ли­ча­ю­щим­ся на несколь­ко мил­ли­мет­ров от ана­ло­гич­но­го раз­ме­ра кас­се­ты).







Вопрос 1.
Что ин­те­рес­но, у укра­ин­ских коллег при схожем классе ин­же­нер­ных кодов (ANC-H - близ­кий аналог БИПРа, Phoenix-H
более точный ва­ри­ант (по­сколь­ку точнее учи­ты­ва­ет спек­траль­ные осо­бен­но­сти) рос­сий­ско­го ПЕР­МА­Ка)

эти по­греш­но­сти, осо­бен­но ме­то­до­ло­ги­че­ская (см. Таб­ли­цу 1) почти на по­ря­док меньше при­ве­дён­ных рос­сий­ских...

Не за­ни­же­на ли оценка?


Вопрос 2.
На­сколь­ко обос­но­ва­но зна­че­ние точ­но­сти из­ме­ре­ния теп­ло­вой мощ­но­сти ак­тив­ной зоны (0.01) в таб­ли­це 1? И в ГОСТе на СВРК (си­сте­му внут­ри­ре­ак­тор­но­го кон­тро­ля),

и по тексту выше фи­гу­ри­ру­ет ве­ли­чи­на в 2% (с до­ве­ри­тель­ной ве­ро­ят­но­стью 0.95).

На­сколь­ко я знаю, са­мо­сто­я­тель­ным рас­чё­том теп­ло­вой мощ­но­сти СВРК BEACON не за­ни­ма­ет­ся.

Укра­ин­ские кол­ле­ги за­мет­но про­дви­ну­лись в этом эле­мен­те по срав­не­нию с преды­ду­щи­ми годами?

Косяк 2.
Оче­вид­но, что до­ста­точ­но близ­кий ва­ри­ант оценки можно по­лу­чить и про­ект­ным кодом,
за­да­вая вместо штат­ных меж­кас­сет­ных за­зо­ров их по­вы­шен­ные ана­ло­ги.

Кол­ле­ги утвер­жда­ют, что мо­де­ли­ро­ва­ние слу­чай­но­го рас­пре­де­ле­ния за­зо­ров с гра­нич­ны­ми усло­ви­я­ми на ак­тив­ную зону дало им зна­че­ния (с до­ве­ри­тель­ной ве­ро­ят­но­стью 0.95)

меж­кас­сет­но­го зазора в 7,6 мм и "уг­ло­во­го" зазора (я так по­ни­маю, рас­счи­тан­но­го как по­лу­сум­ма при­мы­ка­ю­щих к уг­ло­во­му твэлу за­зо­ров) 5,6 мм.

Такого рода ста­ти­сти­че­скую оценку я могу до­пу­стить.
А вот дальше воз­ни­ка­ют во­про­сы.

Да­вай­те по­про­бу­ем, поль­зу­ясь теми же дан­ны­ми при новых зна­че­ни­ях за­зо­ров, по­счи­тать водо-ура­но­вые со­от­но­ше­ния, про­дол­жив нашу таб­лич­ку.




Зазор, мм S ячейки, кв.мм S воды, кв.мм От­но­ше­ние пло­ща­дей се­че­ний воды и твэла Водо-ура­но­вое от­но­ше­ние
Стан­дарт­ная ячейка 0 105.587 40.549 0.623 0.901
Пе­ри­фе­рий­ная ячейка 2 123.556 58.517 0.900 1.300
Уг­ло­вая ячейка 2 123.742 58.703 0.903 1.304
Пе­ри­фе­рий­ная ячейка* 7.6 159.256 94.217 1.449 2.093
Уг­ло­вая ячейка* 5.6 160.098 95.059 1.462 2.112

По­лу­ча­ет­ся, что при при­ве­дён­ных зна­че­ни­ях за­зо­ров скачки энер­го­вы­де­ле­ния в уг­ло­вом и пе­ри­фе­рий­ном твэлах,
как ми­ни­мум, со­по­ста­ви­мы из-за оди­на­ко­во­сти роста водо-ура­но­во­го со­от­но­ше­ния,
что прямо про­ти­во­ре­чит ве­ли­чи­нам, при­ве­дён­ным в таб­ли­це 2 статьи ЦПАЗ.

Косяк 3.
Утвер­жде­ние "В про­грамм­ное обес­пе­че­ние BEACON вве­де­ны па­ра­мет­ры, учи­ты­ва­ю­щие вли­я­ние про­из­вод­ствен­ных фак­то­ров, на­ли­чие ДР и эф­фек­та уплот­не­ния топ­лив­ных таб­ле­ток,
ко­то­рые ав­то­ма­ти­че­ски при­ме­ня­ют­ся при вос­ста­нов­ле­нии рас­пре­де­ле­ния мощ­но­сти в а.з.

с ис­поль­зо­ва­ни­ем из­ме­рен­ных токов ДПЗ" пред­став­ля­ет­ся, как ми­ни­мум, спор­ным,
по­сколь­ку тре­бу­ет не только ин­ди­ви­ду­аль­ных раз­мно­жа­ю­щих свойств для каждой кас­се­ты, но их же для каж­до­го твэла.


Это прин­ци­пи­аль­но воз­мож­но, но не для ин­же­нер­ных кодов, по­ло­жен­ных в основу мо­де­лей BEACON-а.

То, что они таким об­ра­зом "скру­ти­ли" ин­же­нер­ный ко­эф­фи­ци­ент запаса для кон­тро­ля ак­тив­ной зоны при помощи своего кода
вы­зы­ва­ет глав­ный вопрос:

они пред­ла­га­ют свои запасы взамен про­ект­ных (от­сы­лаю к при­ве­дён­но­му выше разъ­яс­не­нию о рас­ста­нов­ке экс­плу­а­та­ци­он­ных пре­де­лов на кон­тро­ли­ру­е­мые па­ра­мет­ры)?

На самом деле про­ве­рить точ­ность ре­кон­струк­ции поля энер­го­вы­де­ле­ния в объёме ак­тив­ной зоны
си­сте­мой внут­ри­ре­ак­тор­но­го кон­тро­ля (любой) до­ста­точ­но просто.

Нужно от­клю­чить из об­ра­бот­ки датчик (в нашем случае речь идёт о СВРД
(сборке внут­ри­ре­ак­тор­ных де­тек­то­ров), со­сто­я­щей из 7 ДПЗ (дат­чи­ков пря­мо­го заряда)),

дать си­сте­ме дойти до схо­ди­мо­сти ите­ра­ций и срав­нить зна­че­ние из­ме­рен­ной дат­чи­ком ве­ли­чи­ны со зна­че­ни­ем поля

в месте его рас­по­ло­же­ния.

На­бран­ная таким об­ра­зом ста­ти­сти­ка по всем дат­чи­кам вклю­ча­ет в себя всю со­во­куп­ность по­греш­но­стей из­ме­ре­ния и модели.

Очень бы не хо­те­лось по­лу­чить ре­ак­тор на по­вы­шен­ных па­ра­мет­рах, в ко­то­ром вы­бра­ны все запасы.

Все эти во­про­сы стоит за­да­вать не только кол­ле­гам из ЦПАЗа и их за­каз­чи­ку НАЭК "Энер­го­атом",
но и, как ми­ни­мум, экс­пер­там укра­ин­ско­го ре­гу­ля­то­ра, по­сколь­ку в их жур­на­ле и опуб­ли­ко­ва­на данная статья.

Что ка­са­ет­ся со­ве­тов и добрых по­же­ла­ний укра­ин­ским и их рос­сий­ским кол­ле­гам,

то стоит об­ра­тить вни­ма­ние на сле­ду­ю­щие мо­мен­ты:

1) По­сколь­ку речь идёт об уве­ли­че­нии водо-ура­но­во­го от­но­ше­ния, т.е., фак­ти­че­ски, о пло­ща­ди по­пе­реч­но­го се­че­ния, об­ра­зу­е­мо­го меж­кас­сет­ным за­зо­ром,
стоит пе­рей­ти от сред­не­го ариф­ме­ти­че­ско­го к сред­не­му гео­мет­ри­че­ско­му при опре­де­ле­нии зазора около уг­ло­во­го твэла.

Этот подход, пусть незна­чи­тель­но, но умень­шит кон­сер­ва­тизм.

2) Стоит также ис­поль­зо­вать более слож­ную модель, чем слу­чай­ный раз­брос за­зо­ров,
на­при­мер, при­ве­дён­ную здесь.

Однако, сле­ду­ет учесть три фак­то­ра, ко­то­рые не всегда сни­жа­ют кон­сер­ва­тизм:

зазоры будут са­мо­со­гла­со­ван­ны­ми,
это значит, что может ор­га­ни­зо­вать­ся до­ста­точ­но боль­шая группа за­зо­ров, близ­ких к мак­си­маль­ным,
в этом случае двой­ной зазор вблизи уг­ло­во­го твэла станет опре­де­ля­ю­щим,

рас­по­ло­же­ние за­зо­ров в ак­тив­ной зоне станет совсем не слу­чай­ным, при этом они вполне могут по­пасть, на­при­мер, на свежее топ­ли­во в ак­тив­ной зоне,
что уве­ли­чит ве­ли­чи­ну ко­эф­фи­ци­ен­та запаса из-за боль­ше­го от­кли­ка таких кассет,

очень же­ла­тель­но, чтобы модель была ва­ли­ди­ро­ва­на на ре­аль­ных из­ме­ре­ни­ях, к ко­то­рым не от­но­сят­ся из­ме­ре­ния из­вле­чён­ных из ак­тив­ной зоны ТВС.


3) Что ка­са­ет­ся самого учёта меж­кас­сет­ных за­зо­ров в ко­эф­фи­ци­ен­тах запаса, то их рас­пре­де­ле­ние
- ти­пич­ное рас­пре­де­ле­ние "с тя­жё­лы­ми хво­ста­ми", когда зна­чи­мость вли­я­ния на без­опас­ность от­бро­шен­ных 5% может ока­зать­ся выше,
чем при­ня­тые во вни­ма­ние 95%...

Ав­тор­ство: Ав­тор­ская работа / пе­ре­во­ди­ка

В очках
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Zynic philosopher
Site Admin

   

Зарегистрирован: 17.10.2012
Сообщения: 311

СообщениеДобавлено: Вс Янв 27, 2019 12:52 pm    Заголовок сообщения: Хотеть не вредно. Организаторы ЧАЭС-катастрофы тоже хотели Ответить с цитатой



Хотеть не вредно. Организаторы ЧАЭС-катастрофы тоже хотели

АЭС энергоблок это крепко связанная цепочка, в которой каждая система должна выполнять .... и
может нарушить, создать аварийную ситуацию .

Для обсуждаемоой темы
"Повышение сверх проектной мощности отслуживших , энергоблоков" существует множество
маркеров "хрен получится"


Не по секрету замечу, что причиной тому (как всегда) в т/ч то-ли еврей или немец Бендеман
со своей известной газодинамикой кривой
http://www.ngpedia.ru/id184135p1.html
Не пропустят паропроводы от СПП и регулирующие клапаны турбины увеличившийся расход пара от ЯППУ

А между тем, ! во всем мире ! для отслуживших проектный срок Ограничпивают максимально допускаемую мощность



Статейка старенькая ..(.июль 2017) но, чем дальше становится всё более актуальной

https://svpressa.ru/politic/article/177742/

На российских "советских" АЭС , тысячниках, идет продление срока службы на 30 лет.

Этому предшествует глубокая модернизация. всего.

Отжиг корпуса реактора и замена многого иного и ТВС тоже

(в связи с использованием амер-ТВС, Гидропресс отказался от поддержки эксплуатации украинских ЯППУ)

Только пару цитаток

американские топливные сборки ужасно себя показали в свое время на советских реакторах в Чехии и Венгрии.
И на ЮуАЭС тоже ..

Они служат меньше, стоят дороже.
И к тому же Westinghouse не вывозит свои ядерные отходы с АЭС.
Тоже проблема!

А по поводу качества

У Westinghouse нет необходимой технической документации для изготовления топливных сборок (контрафакт)

подходящих к реакторам ВВЭР-1000.

Американские сборки изготовнлены в Швеции.
А Westinghouse нынче фирма амер-японская нынче она банкрот.

А это значит, что живы ремесленники-изготовители.

А научно-технической поддержки нет

https://russian.rt.com/world/article/407273-rosatom-konkurent-ssha-bankrot







PS
Украину ничто не учит.

Ни Чернобыль-где хотельщики пытались сократить срок вывода ЯППУ на ППР.

Теперь перевели реакторы в переменный режим суточного регулирования мощности в энергосистеме (когда был в Украине уголь- это была задачей ТЭС)

Увеличение макимальной мощносрти энергоблока до 107%- фигня. Реактор загонят в макс. опасный режим.
Остальное оборудование тоже покажет -себя никто не знает что
(в стационарных и в переходных режимах
(Это не фантазии, а бывальщина от тех, кто прикасался к "живому телу"

(поищите статистику отказов генераторов и трансформаторов и тп)

Потеря энергии из-за дросселировнания пара в паропроводах от сепаратора-пароперегревателя к турбине
сожрет ожидаемую прибавку..

И регулирующие клапана турбины поднять выше не удастся
(там своих туча проблем, которых решать уже некому )

(На 5-м блоке НВАЭС пытались аналогичную идею воплотить.
А теперь мучаются-- назад вернуться не могут)

Rolling Eyes
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kent
Site Admin

   

Зарегистрирован: 07.01.2013
Сообщения: 218

СообщениеДобавлено: Вс Янв 27, 2019 2:02 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Кстати

Прожекты на бумагах, не успевших сгореть в буржуйках
уже проходили экспертизу на форуме



http://ludiwosleaeskotlov.1bbs.info/viewtopic.php?t=1697
Улыбка
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум АЭС специалистов с осколков СССР -> 0103 Украина атомная-нэзалэжная Часовой пояс: GMT + 3
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Знать. Уметь. Предвидеть. Работать с Атомом без права на риск.


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Вы можете бесплатно создать форум на MyBB2.ru, RSS