Канальный кипящий графитовый реактор Реакторы водо-водяного типа Реакторы на быстрых нейтронах Физика ядерного реактора Авария на ЧАЭС Повышение безопасности АЭС Системы контроля на атомной станции Авария на ЧАЭС

Требования безопасности при пуске

При выходе в критическое состояние должны выполняться соответствующие требования безопасности.

Первая порция загрузки топлива ТВС ( без построения кривой обратного умножения ) не должна превышать 10 % от ожидаемого значения критической загрузки.

  Каждая последующая порция загрузки ( без промежуточной оценки экстраполированного значения критичности) не должна превышать 1/4 величины оставшейся до экстраполированного, ожидаемого значения критичности К=1.

Процедуру загрузки порциями (более одной ТВС) повторяют в таком виде, пока есть возможность загрузки более одной ТВС. Если вышеуказанные требования безопасности позволяют загрузку только одной ТВС, то процедура изменяется и для каждого последующего шага выглядит так.

В реактор загружают самый «тяжелый» (кроме постоянно взведенного АЗ) ОР СУЗ. Загружается одна ТВС. Затем медленно поэтапно извлекается ОР СУЗ. Если критичность не достигнута, то шаг повторяется. Это означает, что оператор маневрирует как бы в целом семействе параллельных кривых ОУ с разными значениями глубины погружения органа КП и выбирает безопасный подход к критичности.

ВНИМАНИЕ. Признаки приближения к критическому состоянию и его наступления. В подкритическом состоянии после любого возмущения мощность стабилизируется. Если стабилизация происходит быстро (периодомер сразу устанавливается в 9999)– мы далеко от критичности. Если периодомер медленно идет к 9999, значит критичность близко. Напомним, что критический реактор с источником не может быть стационарным, он обязательно переходит в разгон причем с малыми периодами, что вызовет в лучшем случае сброс АЗ.

Проведение физического пуска

При выполнении работы все свои действия (перемещение стержней СУЗ, изменение уставок, загрузку ТВС, оценка критичности, и т.д.) обязательно фиксируйте в оперативном журнале. Форма ведения оперативного журнала дана в приложении.

Порядок действий при пуске следующий.

Установить органы регулирования в рабочее положение: АЗ- взвести на ВК, АР- взвести на ВК или в среднее положение, КП- взвести на ВК.

Установить уставку защиты АЗ по мощности на два-три порядка выше текущего уровня гальванометра и в дальнейшем передвигать ее вверх в соответствии с ростом текущей мощности.

Активизировать уставку защиты АЗ по периоду (F3), теперь она равна 20 сек (встроенное значение логики- всегда 10 сек).

  Установить мощность источника нейтронов (от 10**3 до 10**7).

 Установить температуру входа теплоносителя, рекомендуемое значение Т=350-4000С (облегченный вариант) или Т=2000С (усложненный).

 Начать процедуру набора критической массы. Зафиксировать реперное значение тока камеры I0 . Нанести на график ОУ значение ОУ0=1 или ТОУ0=1000. Определить, исходя из требований безопасности, порцию начальной загрузки топлива nТВС-1 . Загрузить порцию топлива nТВС-1. Вычислить умножение У nТВС-1, обратное умножение ОУ nТВС-1, нанести ТОУ nТВС-1 на график. Проведя прямую линию между двумя экспериментальными значениями, определить экстраполированное значение критической загрузки nТВС-1-Экст.

Повторять процедуры загрузки порций топлива,соблюдая требования безопасности( до Кэфф=0.95-0.98, т.е.У=30-50, или ОУ=0.020-0.050) . Примечание. При ОУ=0.100 или ТОУ=100 изменить масштаб графика по оси ОУ в десять раз (иначе точки сливаются). Внимание! Обратные умножения необходимо всегда вычислять по отношению к реперному значению тока Io . А вот экстраполяцию к значению nТВС-I-э нужно проводить между двумя соседними точками (см. рис. 1).

При К=0.95-0.98 (У=30-50, ОУ=0.02-0.05) провести следующие регламентные процедуры.

Зафиксировать обратное умножение в состоянии реактора, которое будет основным для этой процедуры(например ОУ0z=0.020, ТОУ=20);

Погружать компенсирующий орган в зону с шагом 20%, на каждом шаге делать остановку, измерять обратное умножение (например, ОУ20z =0.022, ОУ40z =0.024, ОУ60z =0.026, ОУ80z =0.028, ОУ100z =0.030). Построить график ОУ(ZкП). Это интегральная характеристика органа регулирования (в данном случае КП) вида:

 (3.1)

 в единицах ОУ с началом отсчета ОУ0z=0.020 .

 Переопределить или перенести начало отсчета оси ОУ, назначив ее началом значение ОУ0z=0.000. Измерив интегральную кривую можно нанести значения ОУ стержня прямо на точку nТВС и ОУ=0.02, где начинались измерения. Это даст ориентировку на реальное семейство кривых ОУ при разном положении самого тяжелого регулирующего органа при подходе к ОУ=0!

Продифференцировать интегральную кривую по алгоритму  dr Ст (z)= d(Drст(z)/dz). Получится дифференциальная характеристика стержня :

dr Ст (z)= Drст0 (Н)* Ф2 (Z)*dZ (3.2)

Подготовить нормировку оси ОУ в абсолютных единицах bэфф. Эту нормировку можно будет сделать после измерения разгона реактора на асимптотическом периоде.

Вернуть КП в исходное положение на «ВК».

Провести такое же измерение для АР/РР в точке Z=50% и Z=100%. Построить интегральную и дифференциальную кривые. Вернуть АР/РР в исходное положение на «ВК»

Проведите измерение полной эффективности АЗ методом сброса. Это можно сделать из исходного положения ОУ=0.020 или из специального меню AZ тренажера. Для этого необходимо спровоцировать сброс АЗ и, при появлении сигнала «НК» стержней АЗ, остановить компьютер кнопкой «пауза», зафиксировать ток гальванометра IАЗ. Вычислить ОУАЗ и полный вес АЗ определится как DrАЗ = ОУ0z - ОУАЗ . В случае использования специального меню AZ необходимо измерить мощность до сброса W0 и после сброса W1 . Измерения необходимо провести как с уровня мощности порядка 50-90%, так и снизив мощность перед измерением до 1%(т.е. перейти в промежуточный диапазон нейтронной мощности). Тогда можно определить полную эффективность АЗ из соотношения:

W1/ W0= 1/ (1-DrАЗ/bэфф)  (3.3)

 Провести калибровку нейтронной мощности. Как известно, в подкритическом реакторе умножение можно связать со скоростью делений F следующим образом:

У=(Fn+q)/q. (3.4)

Абсолютная тепловая мощность реактора W должна быть откалибрована по соотношению F= q(Y-1)/nf (с учетом того, что 1Вт= 3.3*1010 дел/сек). Зная умножение и мощность источника (н/сек), определите мощность реактора при текущем показании гальванометра нейтронной мощности (Вт). Пересчитайте ожидаемую мощность при показании гальванометра для 100% нейтронной мощности.

После окончания измерений при К=0.96-0.98 необходимо закончить процедуру набора критической массы. Загрузку последних ТВС проводить по особой процедуре.

 Погрузить КП в зону до НК. Измерить ток камеры, вычислить ОУ, нанести его на график.

 По кривой ОУ оценить, сможем ли мы погрузить ТВС без критичности.

Загрузить следующую ТВС, наблюдая за периодом. Если период приблизился к 30, затем к 25 сек –немедленно переключить кран на выгрузку!!! Измерить ток камеры, вычислить ОУ и нанести значение ОУ на график. Оценить расстояние до критичности.

 Шагами по 20% извлекать КП. Измерить ток камеры, вычислить ОУ и нанести значение ОУ на график. Если период разгона в переходном процессе увеличивается- критичность не достигнута. Если период положителен и практически не растет – мы вблизи критичности, но это не истинная критичность, поскольку в реакторе источник. Контролируйте процесс по графику ОУ.

 Когда период стабилизировался в районе Т=40-70 сек. , то реактор почти критичен. Медленно и осторожно вывести источник из реактора по 1 декаде!! Движением КП установите реактор в точно критическое состояние (это значит мощность не растет , период Т=+9999) и зафиксируйте это состояние (особенно КП) в журнале.

Переведите реактор в слегка надкритическое состояние разгона (с помощью движения DZ КП) с периодом 300сек, зафиксируйте новое положение КП, дождитесь пока период станет почти постоянным Тасс. По формуле асимптотического периода измерьте чему равен DZ КП в долях bэфф. Проведите калибровку DZ КП =Dbэфф =DОУ из предыдущих измерений. Проведите эту процедуру для периода 100сек , затем 50 сек. Запишите эти соотношения. Теперь можно перекалибровать кривые эффективности КП и РР в шкалу $ или bэфф.. При этих процедурах Вовремя переключайте диапазоны гальванометра и уставки АЗ, чтобы не получить это АЗ!!!!

 При достижении мощности 0.1% от номинала установите задатчик расхода на 80%. При достижении мощности 1% (вы переходите в т.н. энергетический диапазон, где работают все эффекты реактивности ). Замедлите разгон до периода 100 сек. Подготовьте задатчик мощности автоматического регулятора мощности (АРМ) на 20%.

 При достижении мощности 20% от номинала остановите разгон и стабилизируйте мощность. Включите АРМ.!!!  Убедитесь, что АРМ «подхватил» управление.

 Придумайте, как измерить коэффициенты реактивности реактора по параметрам температура теплоносителя (r/T ), мощность (r/W ) выгорание (r/В). Осуществите измерение этих эффектов.

 При наличии времени повторите процедуру пуска в усложненном варианте при температуре теплоносителя Т=200 0С и придумайте как загрузить последний пакет.

 

Литература.

Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Экспериментальная физика реакторов, -М.:Энергоатомиздат,1994.

Владимиров В.И.. Практические задачи по эксплуатации ядерных реакторов,-М.: Энергоиздат,1981.


Приложение 1.

Оперативный журнал (форма).

Тек.

Время

Органы СУЗ

Мощность

ТВС

ТОУ

Экстрапо-

ляция.

«Вес» ТВС

Примечание

---

АЗ

КП

АР

---

---

---

---

---

---

Оценки абсолютной мощности, измеренный вес стержней, оценки критичности, Положения КП и АР, при которых реактор ожидается критическим.

Отсчёт см. от верхнего концевика. Если стержень на концевиках указать ВК и НК.

С учётом

диапазона

(65*10-13)

Число ТВСв зоне

Экстраполированное значение числа ТВС (и сколько еще догрузить)

вес последнего ТВС в ТОУ


Приложение 2

Примерная кривая обратного умножения

Приложение 3

Иллюстрация алгоритма пошаговой загрузки последних ТВС

Примерные кривые интегральной эффективности ОР в ТОУ


 

Контрольные вопросы.

Как должны быть связаны рабочая скорость движения стержней регулирования (КП и РР) и их вес для выполнения правил ядерной безопасности (ПБЯ-РУ АЭС)? Правильно ли реализован проект данной РУ(БН-350) c этой точки зрения?

Каково должно быть время падения АЗ (ПБЯ-РУ АЭС)?

Зачем на каждом шаге из измерений рассчитывается вес 1-й ТВС?

Как должны соотноситься между собой веса ТВС и компенсирующего органа для безопасной реализации загрузки «по 1 ТВС» вблизи критического состояния?

Почему вблизи критического состояния при загрузке последней ТВС период разгона достигает почти 20сек или менее, хотя критичности (после релаксации переходного процесса) еще нет?

Если «последняя ТВС» никак не загружается из-за малого периода разгона (менее 20сек), то какие средства изменения критичности/реактивности реактора можно применить для снижения критичности, чтобы загрузить последнюю ТВС?

  Как определить по приборам БЩУ наступление истинного критического состояния?

Как перекалибровать характеристики стержней из величин ОУ в bэфф (т.е.в доллары)?

Какой вид кривой эффективности органов(разновидность) измеряется в подкритическом состоянии, почему? Как обеспечивается безопасность?

Какие кривые эффективности(разновидность) можно измерять в критическом состоянии? Как обеспечивается безопасность?

Согласно Санитарным нормам, правилам и гигиеническим нормативам "Гигиенические требования к проектированию и эксплуатации атомных электростанций", утвержденных Постановлением Министерства здравоохранения Республики Беларусь 31.03.2010г., №39, в целях недопущения превышения предела дозы техногенного облучения населения, для АЭС устанавливается квота на облучение населения - 0,1 мЗв/год.
Максимальные дозы облучения населения при нормальной эксплуатации станции при работе ее на полной мощности и при выбросе радионуклидов в пределах установленных СанПин "Гигиенические требования к проектированию и эксплуатации атомных электростанций" составят десятые доли микрозиверта, что на несколько порядков меньше установленных СанПин пределов. Также установлено, что основной вклад в дозу облучения населения при работе АЭС в штатном режиме будет вносить йод-131
В последние годы достигнут высокий уровень безопасности действующих АЭС с реакторами типа ВВЭР России и фактически пренебрежимый уровень облучения населения (менее 0,01 мЗв/год). Фактические годовые выбросы радионуклидов в атмосферу на АЭС с реакторами типа ВВЭР находятся на уровне выбросов Европейских АЭС и составляют от 0,5 до 9 % от допустимых выбросов.

Заболеваемость населения в зоне воздействия проектируемой Белорусской АЭС

При размещении БелАЭС на Островецкой площадке в 30-км зоне будут располагаться населенные пункты Республики Беларусь и Литвы. В зоне радиусом 30 км будут располагаются населенные пункты Островецкого, Ошмянского, Сморгонского районов Гродненской области, Мядельского района Минской области; Поставского района Витебской области.
Всего в 30-км зоне Островецкого пункта по состоянию на 01.01.2007 г. проживает около 36 000 чел. Плотность населения в рассматриваемом регионе 15 чел/км2 (без учета Литвы). Количественно в структуре населенных пунктов преобладают малые поселения (менее 100 чел), удельный вес их составляет 85,6 %.
В рамках работы выполняемой по оценке воздействия АЭС на население была проведен анализ первичной заболеваемости взрослого населения Гродненской, Витебской и Минской областей Республики Беларусь в 2004-2008 гг. основными классами болезней (13 основных классов болезней в соответствии с МКБ-10). В результате было установлено, что первичная заболеваемость взрослого и детского населения не отличается от республиканской.


На главную