ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ БЫСТРОГО ВВОДА БОРА НА ЭНЕРГОБЛОКЕ № 1 АЭС "КУДАНКУЛАМ"

ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ БЫСТРОГО ВВОДА БОРА
НА ЭНЕРГОБЛОКЕ № 1 АЭС "КУДАНКУЛАМ"
Д.В. Ульяновский, Ю.А. Безруков, Е.А. Лисенков
ОКБ "ГИДРОПРЕСС", Подольск, Россия
В настоящем докладе представлены результаты испытаний СБВБ РУ блока № 1 АЭС
“Куданкулам” в период предпусковых наладочных работ:
- на этапе циркуляционной промывки первого контура при температуре теплоносителя
первого контура от 120 до 140 оС и давлении от 4,3 до 4,7 МПа;
- на этапе горячей обкатки оборудования РУ при температуре теплоносителя первого
контура от 268 до 285 оС и давлении от 15,3 до15,7 МПа.
Испытываемая система не имеет прототипа.
Испытания во время предпусковых наладочных работ обеспечивают возможность выявления на ранней стадии возможных несоответствий испытываемой системы ее проектным
характеристикам.
TESTS OF QUICK BORON INJECTION SYSTEM
AT “KUDANKULAM” NPP, UNIT 1
Ulyanovsky D.V., Bezrukov Yu.A., Lisenkov E.A.
OKB "GIDROPRESS", Podolsk, Russia
The present report deals with the test results for "Kudankulam" NPP, Unit 1 RP QBIS during
preoperational tests:
- at the stage of the primary circuit circulation washing at the primary coolant temperature
from 120 to 140 оС and pressure from 4,3 to 4,7 MPa;
- at the stage of the RP equipment hot run-in at the primary coolant temperature from 268 to
285 оС and pressure from 15,3 to 15,7 MPa.
The tested system has no prototype.
The tests during preoperational work make it possible to detect at the early stage the possible
non-conformities of the tested system to its design characteristics.
Введение
В проекте РУ энергоблока № 1 АЭС "Куданкулам” предусмотрена дополнительная система быстрого ввода бора (СБВБ) для управления запроектными авариями без срабатывания
аварийной защиты. Она предназначена для перевода активной зоны реактора в подкритическое состояние путем ввода в первый контур концентрированного раствора борной кислоты
в случае отказа системы управления и защиты реактора. Система состоит из четырех независимых друг от друга каналов, каждый из которых включает в себя емкость с раствором борной кислоты, подключённую параллельно ГЦНА к циркуляционной петле. При открытии
быстродействующих запорных клапанов на трубопроводах, соединяющих емкости СБВБ с
первым контуром, раствор бора вытесняется из них теплоносителем первого контура за счёт
напора ГЦНА, в том числе и при их выбеге. Вытесняемый в первый контур РУ раствор бора
поступает на вход активной зоны, в результате чего мощность реактора снижается.
Испытания СБВБ проводились с помощью температурной методики путём подачи горячего теплоносителя первого контура в емкости СБВБ, заполненные более холодной водой.
То есть изменение концентрации раствора борной кислоты на выходе емкостей моделировалось изменением температуры воды.
Во время испытаний в реактор была загружена имитационная зона, состоящая из имитаторов ТВС. Конструкция имитаторов соответствует натурным ТВС за исключением того, что
вместо топлива внутри их твэлов находятся свинцовые таблетки, моделирующие вес топлива. Гидравлическое сопротивление имитаторов и штатных ТВС одинаково.
Проведение испытаний
Эффективность работы СБВБ в основном обусловлена:
- характером процесса вытеснения раствора борной кислоты из ее емкостей;
- величиной расхода теплоносителя первого контура через каналы системы.
Для более быстрого вытеснения раствора бора из емкостей СБВБ необходимо, чтобы
перемешивание теплоносителя первого контура с раствором внутри емкостей было минимальным, то есть близко к поршневому выдавливанию. Процесс вытеснения раствора борной кислоты из емкостей СБВБ при срабатывании системы характеризуется зависимостью
изменения ее концентрации на выходе емкостей.
При частичной работе петель РУ, а также в случае отказа одной из емкостей СБВБ, на
входе активной зоны возможно наличие неравномерной концентрации бора. В результате
перемешивания петлевых потоков теплоносителя в опускном кольцевом канале и в районе
днища шахты реактора эта неравномерность частично снижается. Для ее оценки в ходе
настоящих испытаний проводились измерения температуры на входе имитационной зоны
при различных вариантах срабатывания СБВБ.
В связи с вышеизложенным, задачами настоящих испытаний являлось:
- измерение величин расходов теплоносителя через каналы СБВБ и сравнение их с проектными величинами;
- получение зависимости изменения во времени относительной температуры (концентрации борной кислоты) на выходе из емкостей СБВБ;
- получение данных об изменении температуры (неравномерности концентрации борной
кислоты) на входе активной зоны при срабатывании СБВБ.
При использовании температурной методики относительное изменение концентрации
борной кислоты на выходе емкости СБВБ характеризуется изменением относительной температуры:
С  C1 Т1  Т i
,
(1)

θ= i
C О  С1 T1  Т О
где Сi и Тi – концентрация борной кислоты и температура воды на выходе емкости соответственно, г/дм3 и оС;
Со и То - начальная средняя концентрация борной кислоты и температура воды в емкости соответственно, г/дм3 и оС;
С1 и Т1 – концентрация борной кислоты и температура теплоносителя первого контура соответственно, г/дм3 и оС.
Изменение относительной концентрации борной кислоты на выходе емкости СБВБ
представлялось в виде зависимости величины относительной температуры воды на выходе
емкости СБВБ от относительного времени ее заполнения:
 τ 
  f(ψ ),
(2)
θ  f 
τ
 зап 
где τзап– время заполнения емкости, вычисляется по формуле:
3600  VЕ
.
(3)
 зап 
GЕ
VE = 7,8 м3 – объем емкости СБВБ;
GE – расход теплоносителя через емкость.
Характер процесса вытеснения раствора борной кислоты из емкостей СБВБ теплоносителем первого контура зависит от соотношения плотностей раствора и теплоносителя /1/. По
условиям обеспечения прочности узлов врезки трубопроводов СБВБ в трубопроводы циркуляционных петель РУ температура теплоносителя в первом контуре во время настоящих испытаний не должна была превышать температуру воды в емкостях СБВБ более, чем на
90…100 С. При этом соотношение плотностей холодной воды в емкостях СБВБ и теплоносителя первого контура не превышало величины, равной 1,1. Результаты расчетов /1/ показали, что характер процесса вытеснения раствора бора из емкостей в этом случае не должен
отличаться от характера процесса вытеснения во время экспериментов на стенде /2/ с моделью емкости (рисунок 1):
θ=1
при
θ = 1,18 е-
при
0    0,165 ;
(4)
0,165    2,0 .
(5)
Результаты измерения температуры на входе имитационной зоны во время предпусковых наладочных работ представлялись в относительном виде следующим образом:
T  Тi
θ А.З. = 0
(6)
T0  Т кон
где θ А.З. – относительная температура воды на входе в имитационную зону;
T0 – температура на входе имитационной зоны перед началом режима, оС ;
Ткон – температура на входе имитационной зоны после срабатывания емкостей
СБВБ и полного перемешивания теплоносителя, оС;
Тi – текущее значение температуры на входе в имитационную зону во время срабатывания СБВБ, оС.
Перед началом измерений определялось среднее значение температуры на входе имитационной зоны, на основании которого вводились поправки в показания отдельных термопар.
θ
1
0,9
0,8
0,7
2
0,6
1
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
0,5
1
1,5
2
ψ
1 – без учета разности плотностей, 2 – с учетом разности плотностей
Рисунок 1 – Расчетные зависимости изменения концентрации бора на выходе емкостей
Результаты измерений представлялись в виде контурных графиков, построенных при
помощи программы Tecplot.
Одновременно с измерением температуры на входе имитационной зоны контролировались расходы теплоносителя по циркуляционным петлям РУ.
Измерение расходов теплоносителя по каналам СБВБ всех циркуляционных петель
осуществлялось с помощью накладных ультразвуковых расходомеров FLUXUS модели
ADM 7407 (рисунок 2). Данные расходомеры включены в Государственный реестр средств
измерения РФ и имеют сертификат Госстандарта. Погрешность измерения ими объемного
расхода с использованием волнового инжектора при полностью сформировавшемся осесимметричном профиле потока не должна превышать 1 %.
Для получения зависимости изменения во времени температуры (концентрации борной
кислоты) на выходе емкости СБВБ петли 1 была установлена погружная термопара (рисунок
3). Для контроля изменения температуры воды по высоте емкости СБВБ петли 1 после заполнения в ней был установлен зонд с девятью термопарами по высоте (рисунок 4).
Для регистрации изменения температуры на входе имитационной зоны через штатные
каналы КНИТ были установлены 36 зондов с термопарами в хвостовиках имитаторов ТВС
(рисунок 5). При срабатывании СБВБ изменение относительной температуры теплоносителя
на входе имитационной зоны на этапе предпусковых наладочных работ должно соответствовать изменению относительной концентрации бора на входе активной зоны.
Рисунок 2 – Установка ультразвуковых расходомеров FLUXUS на трубопроводах СБВБ
Рисунок 3 – Установка погружной термопары на выходе емкости СБВБ петли 1
BK37
BK38
BK39
BK40
2745
2425
2105
1785
1465
1145
825
505
185
BK36
BK41
BK42
BK43
BK44
Рисунок 4 – Расположение термопар по высоте емкости СБВБ петли 1
Пет
я№
етл
2
П
ля №
3
Пет
ля №
1
4
я№
етл
П
места установки термопар на входе имитаторов ТВС
Рисунок 5 – Картограмма расположения термопар на входе имитационной зоны
Режимы испытаний во время циркуляционной промывки и горячей обкатки первого
контура РУ представлены в таблице 1.
Перед началом проведения испытаний расходы по циркуляционным петлям РУ, температура и давление в первом контуре стабилизировались. Регистрация параметров на компьютере СПНИ и с помощью штатных КИП синхронизировалась по времени.
Таблица 1 – Объем испытаний СБВБ в период пусконаладочных работ РУ
Номер
режима
Наименование
испытания
Условие проведения
испытания
Во время циркуляционной промывки первого контура
1
1.1
1.2
1.3
1.4
Циркуляционная промывка каналов СБВБ.
СБВБ петли 4
СБВБ петли 3
СБВБ петли 1
СБВБ петли 2
Температура теплоносителя в
ГЦТ от 40 до 60 °С.
Поочередное включение ГЦНА и
открытие арматуры каналов
СБВБ на петлях с работающими
ГЦНА
2
Проверка проходимости трубо- Вся арматура СБВБ открыта.
Проверке подвергаются трубопроводов Ду25
проводы Ду25 между КД и емкостями всех четырех каналов
СБВБ
3
Проверка срабатывания одного
канала СБВБ на петле с работающим ГЦНА при работе двух петель РУ
4
Срабатывание одного канала Температура теплоносителя в
СБВБ при работе трех петель РУ. ГЦТ от 110 до130 °С.
Открытие арматуры канала СБВБ
петли 1
4.1
4.2
4.3
Температура теплоносителя в
ГЦТ от 110 до 130 °С.
Работают ГЦНА петель 1 и 2.
Открытие арматуры канала СБВБ
петли 1.
На петле с работающим ГЦНА, Работают петли 1, 2, 3
прилегающей к петле с неработающим ГЦНА
На петле с работающим ГЦНА, Работают петли 1, 2, 4
противоположной петле с неработающим ГЦНА
На петле с неработающим ГЦНА Работают петли 2, 3, 4
В период горячей обкатки оборудования РУ
5
Проверка срабатывания СБВБ Температура теплоносителя в
при работе всех четырех ГЦНА.
ГЦТ от 260 до 280 °С.
Работают четыре ГЦНА.
Открытие арматуры каналов
СБВБ всех петель
6
Проверка срабатывания СБВБ без Температура теплоносителя в
отказа каналов при отключении ГЦТ от 260 до 280 °С.
ГЦНА петли 1
Отключение ГЦНА петли 1. Открытие арматуры всех каналов
СБВБ
7
Имитация обесточивания энергоблока. Проверка срабатывания
трех каналов СБВБ (отказа одного
канала) при одновременном отключении всех ГЦНА
Температура теплоносителя в
ГЦТ от 260 до 280 °С.
Одновременное отключение всех
ГЦНА.
Открытие арматуры каналов
СБВБ на петлях 1, 2, 3
Результаты испытаний
Зависимости изменения относительной температуры на выходе емкости петли 1, полученные в период циркуляционной промывки первого контура, приведены на рисунке 6; в период горячей обкатки оборудования РУ – на рисунке 7. На этих рисунках приведена также
зависимость, полученная на стенде (4),(5). Как видно из таблицы 2, измеренные величины
расходов через каналы СБВБ хорошо согласуются с проектными величинами.
Из графиков на рисунке 6 видно, что для всех режимов, исследованных на этапе циркуляционной промывки первого контура, имеет место единая совокупность точек, что свидетельствует об идентичности протекания процесса вытеснения потоком теплоносителя первого контура воды (раствора борной кислоты) из емкости. Из представленных графиков также
видно, что результаты испытаний на стенде и на АЭС имеют хорошее совпадение.
На рисунке 7 видно, что в режиме 7 также имеет место хорошее совпадение зависимости изменения относительной температуры на выходе емкости с результатами испытаний на
стенде. Зависимости, полученные в режимах 5 и 6, несколько ниже зависимости, полученной
на стенде. Причина данного отличия заключается в том, что разница температур в емкости
СБВБ и первом контуре во время горячей обкатки реакторной установки обеспечивалась за
счет естественного остывания теплоносителя в емкости СБВБ при закрытой арматуре на
трубопроводах подключения. Вследствие этого в объеме емкости перед началом испытаний
на данных режимах имело место значительное температурное расслоение. На основании
вышеизложенного можно констатировать, что полученные во время настоящих испытаний
зависимости изменения во времени относительной температуры на выходе емкости СБВБ
хорошо совпадают с зависимостями (4) и (5), полученными на стенде, а также подтверждают
правильность расчетных методик /1/, использованных для описания процесса вытеснения
раствора борной кислоты из емкостей СБВБ теплоносителем первого контура.
θ
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
0.2
Режим №3
0.4
0.6
Режим №4.1
0.8
1
1.2
Режим №4.2
1.4
1.6
Режим №4.3
1.8
2
ψ
На стенде
Рисунок 6 – Изменения относительной температуры воды на выходе емкости СБВБ петли 1
во время циркуляционной промывки первого контура
θ
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
0.2
0.4
Режим №5
0.6
0.8
1
1.2
Режим №6
1.4
Режим №7
1.6
1.8
2
На стенде
ψ
ё
Рисунок 7 – Изменения относительной температуры воды на выходе емкости СБВБ петли 1
во время горячей обкатки оборудования РУ
Таблица 2 – Расходы по каналам СБВБ при различном количестве работающих ГЦНА
Работающие ГЦНА
Расход по каналу
СБВБ (Flexim), м3/ч
Проектная величина, м3/ч
ГЦНА №1,2,3,4
1270÷1330
1330±100
ГЦНА №1,2,3
1090÷1120
1100±100
ГЦНА №1,2
1000
1080±100
ГЦНА №1
880÷920
910±100
Обратный ток
650
700±100
Неравномерность относительной температуры (концентрации бора) на входе имитационной зоны исследовалась в режимах № 3÷7, перечисленных в таблице 1. Таким образом,
настоящие испытания позволили получить данные о фактической неравномерности концентрации бора (относительной температуры) на входе активной зоны при срабатывании СБВБ.
Чтобы охарактеризовать динамику изменения относительной температуры на входе имитационной зоны, для каждого из рассматриваемых режимов ниже приведены контурные графики (вид на имитационную зону сверху) изменения относительной температуры для шести
моментов времени. В основном для начальной стадии поступления воды из емкостей СБВБ в
имитационную зону. За начало отсчета принимался момент времени, когда термопара на выходе емкости СБВБ петли 1 реагировала на изменение температуры ( контролировалась также реакция ультразвукового расходомера). Синими стрелками на контурных графиках показано расположение работающих петель РУ, красными – отмечены петли с работающими каналами СБВБ.
На рисунке 8 показано изменение относительной температуры на входе имитационной
зоны при работе петель 1 и 2 и срабатывании одного канала СБВБ на петле 1 с работающим
ГЦНА (таблица 1, режим 3).
Из приведенных на рисунке контурных графиков видно, что вода из емкости СБВБ,
впрыскиваемая в петлю 1, поступает на вход имитационной зоны сектором с противоположной стороны от работающих циркуляционных петель РУ. Это объясняется наличием закрутки теплоносителя в опускном кольцевом канале и напорной камере реактора. Сектор воды из
емкости СБВБ в момент поступления на вход имитационной зоны несколько смещен от оси
реактора по часовой стрелке.
После 25 секунды, когда в основном заканчивается впрыск воды из емкости СБВБ,
температурное поле на входе имитационной зоны начинает достаточно быстро выравниваться. После 40 секунды, благодаря межпетлевому перемешиванию, на вход имитационной зоны поступает практически полностью перемешанный теплоноситель.
На рисунках 9 и 10 показано изменение относительной температуры на входе имитационной зоны при работе трех петель и срабатывании одного канала СБВБ на петле с работающим ГЦНА.
Из приведенных на рисунках контурных графиков видно:
- вода из емкости СБВБ, впрыскиваемая в петлю 1, поступает на вход имитационной
зоны сектором;
- данный сектор смещается в сторону неработающих петель, при работе петель 1, 2 и 3
- по часовой стрелке в сторону петли 4; при работе петель 1, 2 и 4 - против часовой стрелки в
сторону петли 3;
- в промежутке от 60 и 80 секундами благодаря межпетлевому перемешиванию на вход
имитационной зоны начинает поступать практически полностью перемешанный теплоноситель.
На рисунке 11 показано изменение относительной температуры на входе имитационной
зоны при работе трех циркуляционных петель РУ и срабатывании одного канала СБВБ на
петле с неработающим ГЦНА.
В данном случае емкость СБВБ срабатывает на петле с обратным током. Поэтому холодная вода достигает входа имитационной зоны значительно позже, чем в ранее рассмотренных режимах. Ярко выраженного сектора с более холодной температурой воды из емкости СБВБ здесь не образуется. На 140 секунде на вход имитационной зоны поступает полностью перемешанный теплоноситель.
На рисунке 12 показано изменение относительной температуры на входе имитационной
зоны реактора при работе ГЦНА четырех петель и срабатывании всех емкостей СБВБ.
Холодная вода из емкостей СБВБ начала поступать на вход имитационной зоны примерно на 4 секунде после открытия быстродействующих клапанов системы. В момент ее поступления на вход имитационной зоны в районе петли 3 образуется сектор с пониженной
температурой. На 12 секунде в результате межпетлевого перемешивания сектор размывается.
К 16 секунде на вход имитационной зоны поступает практически полностью перемешанный
теплоноситель.
Неравномерность температуры на входе имитационной зоны на начальной стадии этого
режима могла быть вызвана несколькими факторами:
- неодновременным открытием клапанов каналов СБВБ;
- разницей температур в емкостях;
- неравномерностью расходов по циркуляционным петлям РУ.
В данном случае такой причиной стало более раннее срабатывание клапанов канала
СБВБ на циркуляционной петле 3, так как разница расходов по циркуляционным петлям РУ
не превышала 2 %, большого отличия температуры теплоносителя в холодной нитке петли 3
также не отмечено.
Ввиду работы всех ГЦНА и каналов СБВБ выравнивание относительной температуры
на входе имитационной зоны наступает уже на 16 секунде, в начале второго оборота теплоносителя по циркуляционным петлям РУ.
На рисунке 13 показано изменение относительной температуры на входе имитационной зоны при срабатывании всех емкостей СБВБ, работе ГЦНА петель 2, 3, 4 и выбеге
ГЦНА петли 1. Данный режим похож на описанный выше. Неравномерность температуры на
входе имитационной зоны на его начальной стадии вызвана разницей расходов по циркуляционным петлям РУ.
Холодная вода из емкостей СБВБ в этом режиме начала поступать на вход имитационной зоны на 5 секунде после открытия быстродействующих клапанов системы. На 8 секунде
в районе петель 2, 3, 4 образовался сектор с температурой, равной температуре в емкостях
СБВБ, занимающий около половины сечения на входе имитационной зоны. В районе петли 1
с работающим на выбеге ГЦНА температура осталась более высокой. В результате межпет-
левого перемешивания к 18 секунде на вход имитационной зоны поступает практически
полностью перемешанный теплоноситель. Выравнивание относительной температуры на
входе имитационной зоны, как и в предыдущем режиме наступает быстро, в начале второго
оборота теплоносителя по циркуляционным петлям РУ.
На рисунке 14 показано изменение относительной температуры на входе имитационной
зоны при выбеге всех ГЦНА и срабатывании емкостей петель 1, 2, 4.
В начальный момент поступления в имитационную зону воды из работающих емкостей
СБВБ петель 1, 2 и 4 на ее входе образуется сектор с более высокой температурой в районе
петли 3 (с неработающей емкостью). Ядро этого сектора с начальной температурой в первом
контуре занимает не более 5 % сечения зоны. На 80 секунде, после окончания выбега ГЦНА,
в половину входного сечения имитационной зоны уже поступает теплоноситель с температурой больше или равной температуре после перемешивания теплоносителя во всем циркуляционном контуре.
Frame 001  29 Nov 2011 
Frame 001  01 Dec 2011 
Frame 001  01 Dec 2011 
Петля 2
Петля 3
Петля 4
Frame 001  01 Dec 2011 
=5с
Петля 1
Frame 001  01 Dec 2011 
 = 20 с
 = 10 с
Frame 001  29 Nov 2011 
 = 25 с
 = 15 с
 = 40 с
Рисунок 8 – Срабатывание емкости СБВБ петли 1 при работе ГЦНА 1 и 2
Frame 001  29 Nov 2011 
Frame 001  01 Dec 2011 
Петля 3
Петля 4
Frame 001  01 Dec 2011 
Frame 001  01 Dec 2011 
Петля 2
Петля 1
=5с
 = 45 с
Frame 001  05 Dec 2011 
 = 10 с
 = 65 с
Frame 001  05 Dec 2011 
 = 20 с
 = 80 с
Рисунок 9 – Срабатывание емкости СБВБ петли 1 при работе ГЦНА 1, 2 и 3
Frame 001  29 Nov 2011 
Frame 001  05 Dec 2011 
Петля 2
Петля 3
Петля 4
Frame 001  05 Dec 2011 
Frame 001  05 Dec 2011 
=5с
Петля 1
Frame 001  05 Dec 2011 
 = 30 с
 = 10 с
Frame 001  05 Dec 2011 
 = 40 с
 = 20 с
 = 60 с
Рисунок 10 – Срабатывание емкости СБВБ петли 1 при работе ГЦНА 1, 2 и 4
Frame 001  29 Nov 2011 
Frame 001  01 Dec 2011 
Петля 3
Петля 4
Frame 001  05 Dec 2011 
Frame 001  05 Dec 2011 
Петля 2
 = 20 с
Петля 1
Frame 001  05 Dec 2011 
 = 80 с
 = 30 с
Frame 001  01 Dec 2011 
 = 120 с
 = 50 с
 = 140 с
Рисунок 11 – Срабатывание емкости СБВБ петли 1 при работе ГЦНА 2, 3 и 4
Петля 2
Frame 001  29 Nov 2011 
Frame 001  05 Dec 2011 
Петля 3
Петля 4
Frame 001  05 Dec 2011 
Frame 001  05 Dec 2011 
Петля 1
=3с
 = 12 с
Frame 001  05 Dec 2011 
=7с
 = 14 с
Frame 001  05 Dec 2011 
 = 10 с
 = 16 с
Рисунок 12 – Срабатывание всех емкостей СБВБ при работе всех четырех ГЦНА
Frame 001  29 Nov 2011 
Frame 001  02 Dec 2011 
Frame 001  01 Dec 2011 
Петля 2
Петля 3
Петля 1
Петля 4
Frame 001  02 Dec 2011 
=4с
Frame 001  02 Dec 2011 
 = 12 с
=8с
Frame 001  01 Dec 2011 
 = 14 с
 = 10 с
 = 16 с
Рисунок 13 – Срабатывание всех емкостей СБВБ при работе ГЦНА 2, 3, 4 и выбеге ГЦНА 1
Frame 001  29 Nov 2011 
Frame 001  02 Dec 2011 
Frame 001  02 Dec 2011 
Петля 2
Петля 3
Петля 1
Петля 4
Frame 001  02 Dec 2011 
=8с
 = 80 с
Frame 001  02 Dec 2011 
 = 12 с
 = 140
с
Frame 001  02 Dec 2011 
 = 20 с
 = 180
с
Рисунок 14 – Срабатывание емкостей СБВБ петель 1, 2, 4 при выбеге всех ГЦНА
Заключение
Результаты испытаний показали, что значения фактических расходов по каналам СБВБ
соответствуют их проектным значениям.
Полученные во время испытаний зависимости изменения во времени относительной
температуры на выходе емкостей СБВБ образуют единую совокупность точек. Это свидетельствует об идентичности процесса вытеснения потоком теплоносителя первого контура
раствора борной кислоты из емкостей при различных режимах работы РУ. Полученные на
АЭС и экспериментальном стенде зависимости совпадают.
Вытеснение раствора бора из ёмкостей СБВБ теплоносителем первого контура достаточно близко к "поршневому": примерно 73 % раствора вытесняется из неё за время, равное
времени однократного заполнения ёмкости теплоносителем. Время полного вытеснения раствора борной кислоты из ёмкости в два раза больше времени её однократного заполнения,
что вызвано имеющим место перемешиванием внутри ёмкости.
На основе проведенных измерений температуры на входе имитационной зоны при срабатывании СБВБ можно сделать следующие выводы:
- в случае срабатывания всех емкостей СБВБ при работе ГЦНА четырех петель неравномерность концентрации бора на входе активной зоны, обусловленная неодновременным
поступлением петлевых потоков теплоносителя на вход активной зоны, невелика и быстро
выравнивается;
- петлевые потоки теплоносителя в опускном кольцевом канале реактора занимают
устойчивое положение, ввиду чего при частичной работе петель РУ или в случае отказа одной из ёмкостей СБВБ на входе активной зоны реактора образуется сектор с отличающейся
концентрацией бора;
- выравнивание неравномерности концентрации бора на входе активной зоны происходит вследствие межпетлевого перемешивания потоков теплоносителя в опускном кольцевом
канале и напорной камере реактора;
- на входном участке проточного тракта реактора имеет место закрутка потока, которая
также способствует выравниванию неравномерности концентрации бора на входе активной
зоны.
Данные об изменении концентрации бора на выходе емкостей СБВБ и на входе активной зоны могут быть использованы для верификации расчетных кодов.
Литература
1. Д.В. Ульяновский, Ю.А. Безруков, Е.А. Лисенков. Влияние разницы плотностей теплоносителя первого контура и раствора бора в емкостях СБВБ на процесс вытеснения раствора, Вопросы атомной науки и техники, вып. 19, 2011.
2. Д.В. Ульяновский, Л.А. Салий, Е.А. Лисенков. Вытеснение раствора борной кислоты
из емкостей СБВБ, Труды 5-ой Международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», ОКБ «ГИДРОПРЕСС», Подольск, Россия, май 2007.