Пуск реактора

Пуск реактора может быть физическим и эксплуатационным.

Пуск реактора (эксплуатационный) — это вывод реактора из подкритического состояния в надкритическое с допустимым периодом разгона до достижения плотности потока нейтронов, надёжно контролируемого пусковой аппаратурой.

Физический пуск реактора — комплекс мероприятий, проводимых в период или после загрузки топлива для определения и уточнения физических характеристик активной зоны и органов регулирования реактора.

Сложность приготовления к пуску и пуска реактора заключается в большом интервале между подкритической мощностью остановленного реактора (10^-7 % N_ном) и той мощностью, которую начинает контролировать токовая пусковая аппаратура (10^-4 % N_ном). Таким образом, существует опасность, что надкритичность будет достигнута в неконтролируемой области и скорость увеличения мощности сможет достичь опасных значений.

Существует 3 способа безопасного пуска реактора:

• увеличение чувствительности пусковой аппаратуры до таких пределов, что при той же программе подъёма мощность достигнет контролируемого уровня в подкритическом состоянии. В настоящее время эта проблема решена. Создана и устанавливается на реакторах импульсная аппаратура с уровнем чувствительности 10^-7 % N_ном. Однако до сих пор МКУМ считается равным 5 * 10^-4 % N_ном;

• увеличение мощности источника нейтронов до уровня, контролируемого пусковой аппаратурой. При физическом пуске для используется мощный источник нейтронов. При очередных пусках для увеличения потока нейтронов используют Be в материалах активной зоны (используется (γ, n)-реакция на Be);

• использование специальной программы пуска, при которой мощность после перехода реактора в надкритическое состояние успеет увеличиться до МКУМ раньше, чем будет высвобождена опасная реактивность. Она предусматривает шаговый подъём компенсирующих органов с выдержкой времени между шагами.

Для повышения безопасности пуска выбирают шаг подъёма КР и время выдержки после каждого шага. Шаг подъёма КР выбран таким, чтобы в надкритическом состоянии ему соответствовал допустимый период разгона реактора — ρ = 0.1 % ≈ 0.15 β_эф, Т₂ > 20 сек.

Время выдержки между шагами подъёма должен быть больше времени установления подкритического потока нейтронов после высвобождения реактивности.

Программа пуска включает в себя следующие элементы:

• комплексная проверка;

• расчёт критического положения КР, предельной высоты подъёма КР, программы подъёма КР;

• взвод АЗ;

• подъём резервных АР на ВКВ;

• установка рабочих АР в среднее по эффективности положение;

• 50 % хода ПКР от УП = 800 до выполняют без выдержки времени;

• 30 % хода ПКР от УП = 800 до выполняют двойными шагами с выдержкой в 2 минуты;

• 20 % хода ПКР от УП = 800 до выполняют шагами с выдержкой в 3 минуты;

• ЦКР при необходимости поднимают двойными шагами с выдержкой в 2 минуты;

• при  < 400 на высоте по УП < 400 время выдержки ПКР уменьшают в 2 раза (см. дифференциальную характеристику ПКР);

• рассогласование частей ПКР не более 20 мм;

• если при достижении реактор не перешёл в критическое или надкритическое состояние, продолжают подъём ПКР до предельной высоты . Если и при этом критичность не будет достигнута, делают выдержку в 10 минут, возвращают ПКР на 1 стадию подъёма назад (20 % хода до ), проверяют технические средства, расчёт и повторяют ввод.

При пуске производится контроль периода разгона, указателя мощности, температуры, давления и уровня в компенсаторах объёма (КО).

Контроль мощности считается надёжным при показаниях линейного указателя мощности более 5 * 10^-4 % N_ном и при отклонениях периодомера.

Предельная высота подъёма рассчитывается из соображений создания дополнительной реактивности, равной 0.25 % ≈ 0.35 * β_эф.

После выхода на МКУМ и компенсации реактора (стабилизации уровня мощности) на этом уровне записывают положение КР, АР, параметры 1 контура (давление, температура, уровень КО). Аккуратность при фиксации этих параметров даёт возможность правильно уточнить параметры реактора, влияющие на его безопасную эксплуатацию.

Действительное критическое положение — это положение КР при выполнении следующих условий после пуска холодного разотравленного реактора:

• все АР на ВКВ;

• Т₂ = ∞.

Организация расчёта, проверки и утверждения пускового положения и программы подъёма:

• расчёт пускового положения и программы подъёма производится КГДУ;

• расчёт пускового положения и программы подъёма проверяется КДД-1;

• расчёт пускового положения и программы подъёма утверждается командиром БЧ-5.

Пуск реактора может быть ускоренным. Перед ускоренным пуском должен быть сделан контрольный выход на МКУ для определения (подтверждения правильности расчётов) , после чего реактор останавливают.

При ускоренном пуске действуют следующим образом:

• уточняют на изменение запаса реактивности относительно контрольного пуска, если это необходимо;

• до подкритичности 0.5 %, определяемой по интегральной характеристике ПКР, ПКР поднимают без выдержки времени;

• если  > 400 мм по УП, то до предельной высоты ПКР поднимают шагами с выдержкой времени 3 минуты между ними;

• если  < 400 мм по УП, то до предельной высоты ПКР поднимают двойными шагами с выдержкой времени 3 минуты между ними.

При пуске реактора после срабатывания АЗ и последующем подхвате ПКР действуют следующим образом:

• до подкритичности 1 % ПКР поднимают тройными шагами с выдержкой времени 1 минута;

• до ПКР поднимают одиночными шагами с выдержкой времени 1 минута.

При всех вариантах пусков при выходе пусковой аппаратуры на показания ПКР поднимают шагами с выдержкой времени, достаточной для оценки состояния реактора по периодомеру.