Критерії термохімічних умов парогазових вибухів у динамічних режимах аварій на ядерних енергоблоках із реакторами ВВЕР

Автор(и)

  • В.М. Ващенко Доктор фізико-математичних наук, професор кафедри екології Національного авіаційного університету, Київ, Україна
  • В.І. Скалозубов Доктор технічних наук, професор кафедри Атомних електростанцій, науковий керівник Міжвідомчого центру фундаментальних наукових досліджень в галузі енергетики та екології НАН України, «Одеської політехніки» та Мінекології України, Одеса, Україна https://orcid.org/0000-0003-2361-223X
  • І.Б. Кордуба Кандидат технічних наук, доцент кафедри екології Київського національного університету будівництва і архітектури, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-5135-8465
  • С.І. Косенко Кандидат технічних наук, доцент кафедри Теоретичної і експериментальної ядерної фізики, науковий співробітник Центру, «Одеська політехніка», Одеса, Україна https://orcid.org/0000-0002-7082-5644
  • О.Г. Жукова Кандидат технічних наук, доцент кафедри екології Київського національного університету будівництва і архітектури, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-0662-9996

DOI:

https://doi.org/10.32347/2411-4049.2022.4.128-134

Ключові слова:

парогазовий вибух, ядерний енергоблок

Анотація

Основні уроки великої аварії на АЕС Fukushima-Daiichi у 2011 р. для ядерної енергетики визначають необхідність моделювання, аналізу та розробки протиаварійних заходів для відносно малоймовірних подій з катастрофічними екологічними наслідками, з урахуванням численних відмов систем безпеки. Парогазові вибухи стали одною з основних причин катастрофічних екологічних наслідків Чорнобильської і Фукусімської аварій. Критерії і умови виникнення парогазових вибухів у динамічних аварійних режимах у «щільному» реакторному контурі ядерних енергетичних реакторних блоків (ЯЕРБ) із водо-водяними реакторами (ВВЕР) з відмовами систем запобіжних клапанів і аварійного парогазовидалення визначаються швидкістю зміни термодинамічних і фізико-хімічних параметрів. Представлено метод визначення критеріїв і умов виникнення парогазових вибухів при динамічних режимах аварій зі «щільним» реакторним контуром та відмовами запобіжних клапанів моделювання вихідних аварійних подій – сейсмічні впливи, падіння масивних об’єктів тощо. Умови виникнення водневих вибухів визначаються максимальною швидкістю збільшення температури оболонок твелів, а умови парових вибухів – максимальною швидкістю збільшення тиску в результаті інтенсифікації процесів пароутворення. Критерії виникнення парових вибухів у динамічних аварійних режимах визначаються граничною амплітудою тиску та швидкістю розповсюдження акустичних обурень у паровому об’ємі. А критерії водневої детонації у динамічних аварійних режимах визначаються граничною амплітудою збільшення температури оболонок твелів та середньою швидкістю течії теплоносія в активній зоні реактора.

Посилання

IAEA International Fact Finding Expert Mission of the Fukushima Dai-Ichi NPP Accident Following the Great East Japan Earthquake and Tsunami: IAEA Mission Report. (2011). IAEA.

Skalozubov, V.I., Huiyu, Z., Chulkin, O.A., & Pirkovskiy, D.S. (2017). Modelling method of conditions for reliability-critical hydraulic impacts on pumps of thermal and nuclear power plants. Problems of Atomic Science and Technology, 4(110), 74–78.

Skalozubov, V., Bilous, N., Pirkovskiy, D., Kozlov, I., Komarov, Yu., & Chulkin, O. (2019). Water hammers in transonic modes of steam-liquid flows in NPP equipment. Nuclear & Radiation Safety, 2(82), 46–49.

Skalozubov, V., Kozlov, I., Chulkin, O., Komarov, Yu., & Piontkovskyi, O. (2019). Analysis of reliability-critical hydraulic impact conditions at WWER-1000 NPP active safety systems. Nuclear & Radiation Safety, 1(81), 42–45.

Vyshemirskij, M.P., Mazurok, A.S., & Nosovskij, A.V. (2013). Analiz vlijanija nachal'nyh i granichnyh uslovij na formirovanie termoudara korpusa reaktora. Jaderna ta radіacіjna bezpeka, 1(57), 26–30.

Mazurok, A.S., Alekseev, Ju.P., Krushinskij, A.G., & Kornickij, A.V. (2012). Validacija teplogidravlicheskoj modeli reaktornoj ustanovki s detal'noj razbivkoj opusknogo uchastka dlja analiza termicheskih nagruzok na korpus reaktora. Jaderna ta radіacіjna bezpeka, 1(53), 16–21.

Rezul'taty provedenija stress-testov: Nacional'nyj otchet Ukrainy. (2011). GIJaRU.

Vorob'ev, Ju.Ju., Perepelica, M.L., & Sverdlov, V.V. (2012). Analiz tjazheloj avarii v bassejne vyderzhki otrabotavshego topliva dlja jenergobloka VVJeR-1000 pri pomoshhi MELCOR 1.8.5. Jaderna ta radіacіjna bezpeka, 3(55), 3–9.

Accident Management Programs in Nuclear Power Plants: A Guidebook. Technical Report Series No 368. Vienna.

Beclman, R.J. Soviet-Designed Pressurized Water Reactor Symptomatic Emergency Operating Instruction Analytical Validation Procedure. International Nuclear Safety Program. Idaho.

Antonyuk, N., Gerliga, V., & Skalozubov, V. (1990). Excitation of thermoacoustic oscillations in a heated channel. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 59(4), 1323–1328.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-29

Як цитувати

Ващенко, В., Скалозубов, В., Кордуба, І., Косенко, С., & Жукова, О. (2022). Критерії термохімічних умов парогазових вибухів у динамічних режимах аварій на ядерних енергоблоках із реакторами ВВЕР. Екологічна безпека та природокористування, 44(4), 128–134. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2022.4.128-134

Номер

Розділ

Інформаційні системи та математичне моделювання