4.3.2. Анализ последствий аварийной ситуации, вызванной самопроизвольным извлечением органов регулирования.

Анализ скоростей ввода реактивности при самопроизвольных извлечениях органов регулирования показал, что наибольшая ско­рость введения реактивности имеет место при извлечении стержня АР и составляет 0,053 _эф./с . (_ЭФ =0,00785 к/к). Поэтому была рассмотрена аварийная ситуация, возникающая при са­мопроизвольном извлечении стержня АР.

При этом учитывалось на­ложение частичного отказа АЗ (не срабатывает наиболее весомый стержень). Расчет был выполнен с использованием программы REMOL [6] при следующих начальных данных:

мощность	- 6МВт,
температура входа	- 45°С,
расход теплоносителя через зону	- 900 т/ч,
эффективность АР	- 0,35% к/к,
время извлечения	- 8,4 с,
эффективность АЗ	-1,7% к/к,
время ввода АЗ	- 0,9 с,
время задержки АЗ	- 0,5 с,
эф	- 0,785% к/к.

В расчете принималось, что АЗ срабатывает по превышению 120% уровня первоначальной мощности, т.е. при мощности 7,2 МВт. Результаты расчета представлены на рис. 46 и 47. На рис. 46 да­на мощность реактора, а на рис. 47 - максимальная температура оболочки наиболее напряженного канала как функции времени. Из рисунков следует, что данная ситуация даже при отказе наиболее эффективного стержня АЗ не представляет опасности, при этом максимальная по времени мощность реактора, не превысит 7,5 МВт, а температура - 85°С.

4.3.3. Анализ последствий аварийной ситуации, вызванной незапланированным вводом положительной реактивности при проведении перегрузочных работ.

Подобная аварийная ситуация может возникнуть в результате наложения нескольких отказов и ошибок персонала при проведении пе­регрузочных работ. При стечении всех неблагоприятных обстоятельств может возникнуть следующая аварийная ситуация: в момент перегрузки ТВС оператор неправильно определил подкритичность реактора, и ре­актор находится в критическом состоянии. При перемещении ТВС про­исходит расцепление сборки со штангой и сборка падает в ячейку, где ее эффективность максимальная. В соответствии с данными из [7] наибольшая эффективность ТВС в рабочей загрузке у восъмитрубной ТВС, размещенной в ячейке 5-3, составляет 2,4% к/к. Время паде­ния в воде составляет 0,5 с. Описанная аварийная ситуация была численно проанализирована при помощи компьютерной программы REMOL [6], причем были рассмотрены два варианта развития ситуации. В одном варианте (учитывая принцип единичного отказа) предполагалось, что один из стержней АЗ не сбрасывается, а в другом предполагалось, что отказа АЗ не происходит. Помимо перечисленных, использовались следующие начальные данные:

начальная мощность	- 6 кВт,
температура окружающей среды	- 20°С,
уставка срабатывания АЗ	- 16 кВт,
эффективность АЗ
штатное срабатывание	- 3,5% к/к,
отказ наиболее эффективного стержня	- 1,7% к/к,
задержка срабатывания АЗ	- 0,5 с,
время ввода стержней АЗ	- 0,9 с.

Результаты расчетов представлены на рис. 48-50. На рис. 48 дано изменение во времени мощности реактора. За нулевую точку принят момент времени, в который происходит расцепление штанги и сборки. Как видно из рисунка, вначале мощность очень резко (за время ~0,3 с) возрастает с фоновых значений до величины ~1000 МВт, а затем под действием сначала отрицательных эффек­тов реактивности, а затем и под действием отрицательной реактив­ности АЗ, быстро спадает до уровня 0,3÷0,4 МВт.

В дальнейшем мощность для обоих случаев ведет себя похожим образом с той разницей, что при частичном отказе АЗ мощность примерно вдвое больше и составляет ~0,8 МВт. Следует отметить, что при частичном отказе АЗ введенная положительная реактивность (2,4% к/к) больше, чем отрицательная реактивность АЗ (1,7% к/к), но все же реактор находится в устойчивом состоянии из-за действия отрицательных тепловых эффектов. При этом охлаждение проис­ходит при помощи естественной конвекции, которая также стабили­зирует тепловые режимы твэлов (разогрев теплоносителя или воз­никновение пара усиливает конвекцию и тем самым улучшает теплосъем). На рис. 49 приведена зависимость от времени массовой скорости теплоносителя в наиболее напряженном канале. Как сле­дует из графика, вначале массовая скорость из-за резкого умень­шения плотности теплоносителя в канале быстро увеличивается, затем после уменьшения мощности ведет себя нестабильно (пар то генерируется, то конденсируется) и, в конце концов, стабилизируется на уровне ~300 кг/м²/с. Зависимость максимальной тем­пературы оболочки в наиболее напряженном канале приведена на рис. 50. Из графика видно, что температура вначале резко увеличивается до величины ~590°С, затем сравнительно медленно (в течение ~3 секунд) снижается до величины ~400°С, а затем примерно в начале 4-й секунды, быстро спадает до значений, ха­рактерных для пузырькового кипения. Уменьшение температуры свя­зано с резким падением мощности и с возникшей конвекцией нагре­того теплоносителя, а резкое падение температуры вызвано резким увеличением теплосъема, которое обусловлено смывом кризиса теп­лопередачи. Кроме того, ход температуры для случая отказа одного из стержней практически не отличается от случая, когда оба стержня сработали. Согласно данным работы[8], повреждение алю­миниевых покрытий возможно при температуре ~565°С. В рассматри­ваемой аварийной ситуации температура оболочки достигает величи­ны 590°С. Однако, так как температура плавления (для алюминия -660°С) не достигается, а превышение температуры 565°С наблюда­ется только в наиболее напряженном канале и только в течение ~0,3 ÷ 0,5 с, то, по-видимому, разгерметизации твэлов не будет.

Таким образом, описанная аварийная ситуация не представляет какой-либо опасности даже при стечении всех неблагоприятных фак­торов.