4.4.4. Анализ последствий аварийной ситуации, возникающей при остановке насосов первого контура с наложением полного отказа аварийной защиты.

Последствия аварийной ситуации, возникающей при остановке насосов первого контура (с учетом отказа только одного из стержней АЗ) уже были рассмотрены в данном Отчете, п.4.3.1. Описанное ниже рассмотрение проводилось с целью анализа ситуации, при которой происходит полный отказ аварийной защиты, т.е. отказ двух имеющихся независимых стержней АЗ.

При проведении расчётного анализа предполагался следующий сценарий развития аварийной ситуации. Первоначально происходит отключение электропитания, приводящее к остановке насосов первого контура. Согласно принципу единичного отказа считалось, что происходит наложение отказа насоса аварийного охлаждения, и реактор переходит на естественную циркуляцию без дополнительного охлаждения. Кроме того, было принято, что происходит отказ одного из клапанов естественной циркуляции (что приводит к его преждевременному открытию и байпассированию через него части расхода), а по сигналу аварийной защиты (по снижению перепада давления или по снижению расхода) оба стержня АЗ в зону не вводятся. Согласно ООБ, по сигналу АЗ, кроме стержней АЗ, в зону медленно, за ~ 16 с, вводятся компенсирующие стержни (КС), которые и приводят реактор в подкритическое состояние. Подкритичность реактора при погружённых стержнях КС - не менее 3% к/к, поэтому примем, что компенсирующие стержни при погружении вносят отрицательную реактивность, равную 3% к/к. При расчёте, помимо перечисленных, были использованы следующие начальные данные:

Мощность реактора...................…....……….…......6 МВт,

Температура теплоносителя на входе...……..........45°С,

Расход через реактор...........…………......……........900 т/ч,

Эффективность КС вводимых по сигналу АЗ.........-3% к/к,

Время ввода КС..................………………................16 с.

Результаты расчёта представлены на рис. 61,62,63, где соответственно даны зависимости от времени мощности, максимальной температуры оболочки и массовой скорости теплоносителя при описанной аварийной ситуации. Как видно из рис. 61, мощность при введении КС спадает не так быстро, как при введении АЗ (см. ситуацию, рассмотренную в п.4.4.3. рис. 58), поскольку время введения КС существенно больше. Это приводит к тому, что на температурной кривой возникает существенный пик (левый пик на рис. 62). Температура в пике достигает ~ 115°С. После того, как успевает ввестись значительная реактивность КС и мощность существенно снижается, влияние от уменьшения мощности превосходит эффект от спада расхода, и температура несколько спадает, а затем, при перевороте циркуляции, вновь повышается. Однако ни при первом, ни при втором повышении температуры критические значения не достигаются. Таким образом, даже при полном отказе стержней АЗ, медленно вводимые в зону КС обеспечивают безопасный тепловой режим реактора, а максимальная температура не превышает 115С. Следует отметить, что максимальная температура при перевороте в данной ситуации несколько меньше, чем в случае, проанализированной в п.4.4.3. Причина этого в том, что после введения КС, эффективность которых больше, чем стержня АЗ (переход на естественную конвекцию происходит, когда КС уже целиком ввелись) мощность реактора в момент переворота для данной ситуации меньше, чем для ситуации, описанной в п 4.4.3 (см. рис. 58 и рис. 61).