Стержни суз
В настоящее время на реакторах используются стержни СУЗ четырех типов.
Стержни рр (ар, лаз, лар)
Его конструкция сложилось в результате усовершенствования конструкции стержней СУЗ реакторов первых очередей при внедрении мероприятий по повышению безопасности. Отличительной особенностью от предыдущих конструкций является то, что длина стержней СУЗ увеличена до 6,55 м (на первых очередях они имеют длину 5,5 м, на вторых очередях 6,2 м) и при положении стержней на ВК поглощающая часть находится на верхнем срезе активной зоны, а низ вытеснителя находится на нижнем срезе активной зоны. Это обеспечивает ввод отрицательной реактивности во всем диапазоне перемещения и исключает ввод положительной реактивности во всех ситуациях, что не исключалось при прежней конструкции. Конструкция и расположение стержня РР канале СУЗ представлена на рисунке 1.17.
Недостатком стержней данной конструкции является наличие большого столба воды (~ 2,5 м) между вытеснителем и поглотителем в районе телескопического соединения. Это является причиной большого положительного эффекта обезвоживания КО СУЗ в критическом состоянии.
С целью уменьшения этого недостатка при дальнейшем усовершенствовании этих стержней СУЗ разработана конструкция с утолщенным телескопом и юбочной конструкцией нижних поглотителей. Стержни данной конструкции внедрены на САЭС. После установки 25 стержней эффект обезвоживания КО СУЗ в критическом состоянии, измеренный на холодном реакторе, уменьшился на 0,1. После установки 50 ст. на 1, 2 блоках величина эффекта обезвоживания КО СУЗ уменьшается на . Стержни данной конструкции набираются в режимы РР, ЛАЗ.
Скорость ввода стержней в активную зону по сигналу от ключа управления 1718 сек, по сигналу аварийной защиты – 12 сек.
Стержни быстрой аварийной защиты (баз)
Они отличаются от предыдущих тем, что у них отсутствует вытеснитель и диаметр поглощающих элементов больше, чем у стержней РР. Кроме этого каналы для стержней БАЗ имеют пленочное охлаждение. Скорость ввода стержней БАЗ от ключа управления 67 сек, по сигналу БАЗ – 2,5 сек. Эффективность стержней БАЗ составляет 2. Имея такие характеристики, стержни БАЗ обеспечивают совместно с другими стержнями достаточную скорость ввода отрицательной реактивности (1/сек) по сигналу БАЗ и гарантировано глушат реактор.
1 – сервопривод; 2 – напорный трубопровод; 3 – головка канала; 4 – защитная пробка;
5 – поглощающий стержень; 6 – телескопическая штанга вытеснителя;
7 – вытеснитель; 8 – сливной трубопровод
Рис. 1.17. Конструкция и расположение стержня РР канале СУЗ
Укороченные стержни поглотители усп
Стержни УСП состоят из тех же конструкционных элементов, что и стержни РР: поглотителя из четырех звеньев длиной 4088 мм и вытеснителя из шести звеньев длиной 6700 мм. Ход стержней УСП 3500 мм. Стержни УСП в отличие от всех других типов стержней вводятся в активную зону снизу. Вместо телескопического несущего элемента между поглотителем и вытеснителем установлен неподвижный несущий элемент. На всем пути перемещения стержня УСП сохраняется постоянный зазор между поглотителем и вытеснителем, величина зазора составляет 150 мм.
Наличие УСП а активной зоне реактора обусловлено следующими конструктивными особенностями реактора РБМК-1000 как:
наличие пара в верхней части активной зоны, приводящее к тому, что верхние части ДП, полностью погруженных стержней СУЗ, эффективнее нижних;
запас реактивности на частично погруженных стержнях РР, АР реализуется в верхней части активной зоны;
столбы воды между поглотителями и вытеснителями стержней СУЗ, находящихся на ВК поглощают нейтроны лучше, чем вытеснители.
Все эти особенности приводят к тому, что поле энерговыделения смещается в нижнюю часть активной зоны. Для поддержания его формы, близкой к симметричной, предусмотрены УСП. У них длина поглощающей части 4 м и они вводятся снизу.
Схема расположения стержней исполнительных механизмов СУЗ по высоте активной зоны реакторов РБМК и их геометрические размеры приведены на рисунке 1.18.
Рис. 1.18. Схема расположения стержней исполнительных механизмов СУЗ