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

Том 44 № 4 (2022): Екологічна безпека та природокористування

Розділ

Інформаційні системи та математичне моделювання

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 В.М. Ващенко, В.І. Скалозубов, І.Б. Кордуба, С.І. Косенко, О.Г. Жукова

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Збірник «Екологічна безпека та природокористування» працює у рамках міжнародної ліцензії Creative Commons Attribution («із зазначенням авторства») 4.0 International (CC BY 4.0).

Ліцензійна політика журналу сумісна з переважною більшістю політик відкритого доступу та архівування матеріалів.