«УТВЕРЖДАЮ»

Заведующий кафедрой

Эксплуатации и ФЗ ЯЭУ

В.А. Кирияченко

«__»____________20__ г.

Лекция № 20

Тема: Аварийные режимы, обусловленные несанкционированным

изменением реактивности

План лекции

1. Вводная часть 5 мин.

2. Основная часть:

2.1. Выброс кластера ОР СУЗ из активной зоны реактора. 20 мин.

2.2. Мгновенное прекращение расхода теплоносителя в одной

из петель первого контура. 25 мин.

2.3. Срыв естественной циркуляции первого контура. 25 мин.

3. Заключительная часть. 5 мин.

Задание на самостоятельное изучение материала – 2 часа.

Автоматика ступенчатого пуска. Литература [19, 20].

В результате изучения материала лекции студенты должны:

а) знать:

- возможные причины возникновения перечисленных аварийных ситуаций;

- действия персонала при подобных авариях;

б) уметь предотвратить выход радиоактивных веществ за установленные пределы;

в) быть ознакомленными с физическими основами процессов, протекающих на ЭБ при авариях, связанных с изменениями реактивности.

Литература

1. Инструкция по ликвидации аварий и аварийных ситуаций на реакторной установке АЭС.

2. Инструкция по ликвидации аварий и аварийных ситуаций на основном оборудовании турбинного цеха АЭС.

3. Технологический регламент безопасной эксплуатации энергоблоков с реактором ВВЭР-1000.

1. Выброс кластера ор суз из активной зоны реактора

Рассматривается резкое увеличение мощности реактора, обусловленное мгновенным вводом положительной реактивности из-за выброса ПС СУЗ в результате разуплотнения фланца и разрыва предохранительного чехла привода. Рассматривается выброс наиболее "тяжелого" ОР СУЗ- 13-36 /4 группа/.

За исходное состояние принимается работа установки на номинальном уровне мощности или на уровне мощности 90%Nн (при этом предполагается, что привод кластера находится на КВН, т.е. введен в активную зону полностью), Х группа ОР СУЗ находятся в регламентном положении.

Аварийный режим характеризуется следующими особенностями:

- резкое и кратковременное уменьшения периода реактора, возрастание нейтронного потока и увеличения тепловой мощности реактора;

- выброс одного кластера образует течь 1к. эквивалентную разрыву трубопровода Ду 55;

- компенсация течи аварийными насосами происходит при давлении 1 контура, равным 55-60 кгс/см2, т.е. кратковременно срабатывают гидроемкости САОЗ.

По расчетным данным, приведенным в ТОБ АЭС (блок 5), авария с мгновенным выбросом наиболее эффективного ОР СУЗ с эффективностью 0,019 (по результатам испытаний, проведенным на блоке N5 с трехгодичной загрузкой, применяемой для энергоблоков ЗАЭС, на момент середины компании, наиболее эффективным кластером является 13-36 (4 ГР. ОР СУЗ), его эффективность составляет 0,012 по измерениям ближней камерой нейтронного потока и 0,0072 по измерениям дальней камерой нейтронного потока), при условии срабатывания АЗ с задержкой 0,4сек. после достижения Nн>107% Nн или Т<10сек. и времени ввода ОР СУЗ в а.з. реактора не более 4сек, практически сводится к аварии с разрывом трубопровода эквивалентным диаметром Ду 55мм. Возрастание мощности и изменения параметров в первоначальный момент практической роли на протекание аварии не оказывает.

Действия персонала должны быть направлены на контроль за остановкой РУ действием АЗ, контроль запуска 3-х каналов СБ по сигналу dt(s)<10град.С (разрыв трубопровода 1 контура), контроль параметров работы механизмов СБ, на расхолаживании первого контура при наличии течи эквивалентным Ду 55мм в соответствии с требованиями разделов"Течи 1 контура."

Признаки аварии.

1) Потеря индикации положения (КВВ и КВН) одного выброшенного привода;

2) Резкое и кратковременное уменьшение периода реактора по пока заниям АКНП из-за введения положительной реактивности;

3) Резкое и кратковременное возрастание нейтронного потока по показаниям АКНП и увеличение тепловой мощности реактора (СВРК).

4) В зависимости от эффективности и положения до выброса ОР СУЗ возможны следующие признаки:

- сигнал АЗ по "Nн>107% Nн ЭД" или "Т<10сек. ЭД";

- сигнал АЗ по "Nн>Nуставки" или "Т<10сек. ЭД";

Если выброшенный привод находится в положении "КВВ":

- сигнал ПЗ-1, "Nн>Nзад. ЭД" или "Т<20сек. ЭД";

- сигнал АЗ по "dt(s)<10оС".

Все ОР СУЗ падают на КВН, кроме выброшенного привода, по которому индикации нет.

5) Признаки течи 1 контура:

- резкое снижение давления в 1к, УВС

- резкое снижение уровня в КД, УВС

- повышение параметров (давления и температуры) в герметичной оболочке, УВС.

6) Срабатывание каналов СБ по сигналу течи 1 контура:

- "dt(s)<10оС",

- "Рг.о.>0,3кгс/см2".

Процессы, происходящие в установке.

Из-за повреждения привода погасает индикация положения одного ОР СУЗ (например, 13-26).

Нейтронная мощность реактора увеличивается в течение первой секунды до 115-130% Nн. Срабатывание АЗ по фактору повышения нейтронной мощности выше 107% Nн (если привод до выброса был введен в а.з. реактора).

Срабатывание АЗ РУ в результате образования течи 1 контура по фактору падения давления в первом контуре или по сигналу "dt(s)<10оС" (если выброшенный привод был на КВВ до аварии).

В дальнейшем переходный процесс аналогичен, описанному в разделе ("Некомпенсируемые течи 1 контура").

Снижаются уровни и давление в КД. Увеличивается подпитка I к. открытием клапанов ТК31,32S02 (УРС02) с включением резервного подпиточного насоса ТК21(22,23)Д01,02.

ts=ts-tг.н. становится меньше 10оС, Рг.о. увеличиваются выше 0,3 кгс/см2, как результат любого из факторов, происходит следующее:

- Срабатывают табло сигнализации:

"Рг.о.>0,003 кгс/см2"

"Рг.о.>0,3 кгс/см2"

" ts меньше 10 град.С"

"Рг.о.>0,2 кгс/см2"

"Ступенчатый пуск", Запуск II,III,V,VI ступеней",

- Отключаются ТL22D01-03, закрываются гермоклапаны с запретом открытия:

ТL25S06,ТL22S09,ТL42S03,ТL45S06,ТL02S05,06,11,12,XQ99S01,XQ10S01

ТL25S05,ТL22S08,ТL42S02,ТL45S05

ТL22S07,ТL42S01,ТL02S03,04,13,14,XQ99S03,XQ10S03-НУ19,21,23

- Закрывается локализующая пневмоарматура по всем каналам системы локализации, закрывается пожарная арматура на входе в Г.О.

- Закрывается с запретом открытия арматура подачи сжатого воздуха к пневмоприводам в Г.О.

- Отключаются ТL01Д01-06, ТL04,05Д01-03, ТL02Д01,02

- Производится запуск мехазмов каналов СБ в соответствии с I программой, без обесточивания:

Включаются:

ТQ11,21,31Д01 ТХ10,20,30Д01

ТQ12,22,32Д01 ТL13Д01,02,03

ТQ13,23,33Д01 ТL10Д01,02,03

На эти механизмы, а также на QF11,21,31Д01,02 накладывается запрет дистанционного отключения.

Закрываются с запретом дистанционного открытия:

ТQ13,23,33S09,S30,S31,S32, ТQ41,42,43S04

ТQ12,22,32S02,03,05

ТQ10,20,30S07,08,09 - НУ19,21,23

Открывается с запретом дистанционного закрытия:

ТQ13,23,33S07,26, ТQ11,21,31S10,S11,S12,S06

ТQ12,22,32S04,06, ТQ12S07, ТQ22,32S10

ТХ10,20,30S04,05, ТХ12S01, ТХ13S01, ТХ22S03, ТХ31S03.

накладывается запрет открытия ТQ10,20,30S01.

Контролировать работу механизмов СБ по форматам УВС:

- ТQ11,21,31,12,22,32М

- ТQ13,23,33,14,24,34М

- ТХ00М1,2 ТХ00М

- ТQ00М1,2,3 ТQ40М-УВС.

Давление 1 контура снизится до 55-60 кгс/см2 за 150-200 сек, срабатывают ГЕ САОЗ на I контур.

Происходит кавитационный срыв ГЦН и уменьшение расхода, это наблюдается по снижению перепада давления на ГЦН и реакторе, а также по их колебанию. Снижается нагрузка ГЦН до нуля. ГЦН1-4 отключаются через 15 сек. после посадки пневмоарматуры..

Производится посадка СРК ТГ по снижению Ргпк<52кгс/см2.

По низкому уровню в КД отключаются ТЭН КД УР10W01-04.

После включения насосов аварийного впрыска бора ТQ13,23,33Д01 и снижении РIк до 110-120 кгс/см2 борный раствор начинает поступать в I контур.

После вскипания воды в реакторе появляются показания уровня воды в реакторе по уровнемерам УС00L01,L02. В дальнейшем эти показания недостоверны и осцилируют с большой амплитудой.

Уровень в баке ТQ10В01(ГА-201) стабилизируется на величине 150-170 см через 8-12 часов после начала переходного процесса.

Наблюдается повышение активности в гермооболочке.

Действия персонала.

Контролируется (дублируется) срабатывание АЗ реактора. Выполняются действия после АЗ.

По признакам: отсутствию индикации положения одного привода ОР СУЗ, темпу падения давления 1 контура и уровня в КД, запуску 3-х каналов СБ по сигналу "dt(s)<10град.С", росту параметров внутри Г.О., наличию расходов от насосов ТQ13,23,33,D01 на 1 контур индентифицируется авария с некомпенсируемой течью 1 контура внутри Г.О.

Дальнейшие действия персонала аналогичны описанным в разделе ("Некомпенсируемые течи 1 контура"). Особенности данного режима следующие:

1) Компенсация течи насосами ТQ13,23,33D01, ТQ14,24,34,D01 происходит при давлении 1 контура, равном 55-60кгс/см2. Персонал должен проконтролировать кратковременное срабатывание ГЕ САОЗ на первый контур.

2) Расхолаживание РУ производится путем сброса пара через БРУ-К (при наличие вакуума в конденсаторах турбины), БРУ-А или технологический конденсатор (RR20B01). При расхолаживании через БРУ-А оператор должен организовать естественную циркуляцию по тем петлям, куда подается вода от насосов впрыска бора (1,3,4 петля), предварительно выведя запрет на их открытие по давлению в паропроводах менее 73кгс/см2, а также на их закрытие при давлении в паропроводе менее 68 кгс/см2;

3) Расхолаживание коллекторов ПГ 1-4 и КД УР10W01 вести сбросом среды на ББ (УР20W01) через арматуру аварийных газовых сдувок(УR) и УР24S01,02.

4) В процессе расхолаживания РУ и снижения давления первого контура расход подпитки от насосов TQ13,23,33D01, ТQ14,24,34,D01 достигнет величины, а затем превысит расход течи 1 контура. Поэтому при повышении уровня в КД до 8000мм (для предотвращения переполнения КД и увеличения давления 1 контура до выравнивания расхода течи и подпитки) персонал должен сбалансировать расходы от ТQ13,23,33D01 и течи переводом одного или двух насосов впрыска бора на рециркуляцию;

5) К моменту выравнивания расхода течи и расхода подпитки 1 контура снимется запрет на открытие локализующей арматуры по "dt(s)<10град.С". Оператор после снижения давления в Г.О. менее Рг.о.<0,2кгс/см2 (работа двух/трех спринклерных насосов на Г. О.), при котором снимается запрет на открытие пневмоарматуры, должен:

- взвести арматуру по системам TV, TG, TF, TK, ТУ, ТР;

• ввести в работу промконтур TF, систему пробоотбора TV;

• подать запирающую воду на ГЦН;

• восстановить схему охлаждения БВ и включить в работу один из насосов TG11(12,13)D01 согласно инструкций по эксплуатации этих систем;

• ввести в работу систему продувки-подпитки 1 контура с включением TB10D02(03,04) в дополнение к работающему TQ13(23,33)D01 для более плавного регулирования уровня в КД.

Это также увеличивает запасы борного раствора (баки TB10,B01,02, TB30B01,02 с раствором бора концентрацией более 16г/кг) для компенсации течи 1 контура при расхолаживании.

6) Компенсация течи насосами TQ13,23,33D01 ведется до температуры 1 контура, равной 150-170град.С (Р(1к)=22-24кгс/см2). После снижения давления 1 контура до величины 22-24кгс/см2 вступают в работу на первый контур насосы TQ12(22,32)D01. Сразу же после начала работы насосов TQ12(22,32)D01 на первый контур оператор должен отключить (перевести на рециркуляцию) все насосы TQ13,23,33 D01.

После того, как оперативный персонал убеждается в том, что подпитка 1 контура насосами TQ13,23,33D01 компенсирует течь при давлении Р(1к)>25кгс/см2 и поддерживается эта величина Р(1к), два насоса TQ12(22,32)D01 переводятся на рециркуляцию, один работает на первый контур с открытыми напорными задвижками.

7) Параметры внутри гермооболочки (Рг.о.<0,2кгс/см2) поддерживаются работой одного/двух насосов TQ11(21,31)D01, два других переводятся на рециркуляцию.

8) Запрет на напорные задвижки насосов TQ12(22,32)D01 и на отключение насосов снимается после снижения t(1к)<70град.С. После этого расхолаживание (отвод остаточных тепловыделений) осуществляется насосами TQ12(22,32)D01 по схеме ремонтного расхолаживания после дренирования 1 контура ниже места течи.

9) Запросить у НС ОРБ и ООС данные по уровням радиоактивности в помещениях блока и после получения данных дать распоряжение СОРО, УВ ЭРП, "Энхол" проверить закрытие дверей в помещения с повышенной активностью, принять другие меры к локализации помещений. Дать распоряжение УВ ЭРП отключить приточно-вытяжную вентиляцию помещений с активностью.

10) Контролировать расхолаживание РУ по схеме ТQ10В01-ТQ10(20,30)S01-ТQ10(20,30)W01-ТQ12(22,32)D01 - I контур-течь-ТQ10В01 до достижения tIк<70 град.С.

После достижения tIк<70 град.С перейти на схему ремонтного расхолаживания, поддерживать уровень I контура ниже места течи.

11) При Рг.о.<0,8 ата проконтролировать закрытие ТQ11,21,31S03, S10,12,11 открытие ТQ11,21,31S02,09.