Особенности реализации процедуры «подпитка-сброс» на блоке 5 НВАЭС и ее расчетное обоснование А.Н.Чуркин, В.Е.Нечетный, В.В.Пажетнов, В.А.Мохов, И.Г.Щекин Докладчик: В.В. Пажетнов ОКБ «Гидропресс», г. Подольск Пятая научно-техническая конференция “Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР ”, Подольск, 29 мая- 1июня 2007 г. Применение процедуры “подпитка-сброс” Авария с полной потерей питательной воды: • ВВЭР–440 : В-179, В-230, В-213 • ВВЭР-1000 : В-187, В-320, В-428 2 Запроектная авария с полной потерей питательной воды • • • • • Прекращение подачи воды в ПГ Снижение теплоотвода 2-м контуром Повышение параметров 1-го контура Потеря теплоносителя через ИПУ КД Разогрев и разрушение твэлов при отсутствии действий оператора 3 Основные действия при проведении процедуры “подпитка-сброс” • Подпитка 1 контура холодным теплоносителем из баков САОЗ • Сброс пароводяной смеси из КД 4 Особенности процедуры “подпитка-сброс” на блоке 5 НВАЭС • Начало подачи воды от САОЗ ВД при Р1 = 9,8 МПа • Закрытие клапана ИПУ КД при Р1 = 10,9 МПа • Ограниченная пропускная способность САГ • Отсутствие связи САОЗ ВД с приямком ГО 5 № варианта Таблица 1 - Описание вариантов расчетов 1 2 Начало действий Время от Температу Основные действия оператора начала ра в СКР, аварии , с C Без действий оператора 1) Отключение ТЭН КД 1260 316 Время повреждения оболочек твэлов, с 8600 - 2) Отключение продувки ПГ 3) Открытие САГ 4) Включение насоса САОЗ ВД 3 1430 317 Действия аналогичны варианту №2. Подачи воды от САОЗ ВД нет из-за высокого давления в первом контуре ~ 9000 4 6500 на линии насыщения Действия 1)-3) аналогичны варианту №2. 4) Включение двух насосов нормальной подпитки первого контура и насосов САОЗ ВД - 5 7000 на линии насыщения Действия аналогичны варианту №4 температура оболочек твэлов достигает 500 С 6 7800 на линии насыщения Действия аналогичны варианту №4 температура оболочек твэлов достигает 1100 С 7 5080 на линии насыщения Действия 1)-4) аналогичны варианту №4. 5) Подача воды в один ПГ от АЭПН (после 10000 с) - 6 Таблица 2 –последовательность событий и изменение состояния КФБ для варианта 1 без действий оператора Время от начала Состояние КФБ Пояснение аварии, с 6 Удовлетворительное Срабатывание аварийной защиты 22 38 814 Отказ на подачу воды от АЭПН 1, 2 Удовлетворительное после снижения уровня воды в ПГ на 150 мм от номинального Неудовлетворительное Снижение уровня в ПГ до 170 см Открытие ИПУ КД Неудовлетворительное Уровни в ПГ опустились до 138 см. 1100 Экстремальное 3644 Экстремальное 5080 Экстремальное 8600 Экстремальное Уровни во всех ПГ менее 130 см. Отказ на включение АЭПН-3 Начало истечения пароводяной смеси через ИПУ КД после заполнение КД Все ПГ осушены. Начало объемного кипения теплоносителя в СКР Максимальная температура оболочек твэлов достигла 1200 С 7 Результаты расчетов Рис. 1 - Максимальная температура оболочек твэлов Вариант 1 – без действий оператора 8 Рис. 2 – Температуры: 1– в СКР, 2 – Тs в СКР, 3 – максимальная оболочек твэлов Вариант 1 – без действий оператора 9 Рис. 3 - Давление на выходе из реактора P М Па 19 18 17 16 15 14 13 0 2200 4400 6600 Вариант 1 – без действий оператора 8800 t с 10 Рис. 4 –Уровни: 1- в ПГ1, 2- в ПГ2, 3- в ПГ3, 4- в ПГ4 H м 2.5 2 1 2 3 4 1.5 1 0.5 0 0 2200 4400 6600 Вариант 1 – без действий оператора 8800 t с 11 Рис. 5 - Максимальная температура оболочек твэлов: 1- вариант №2, 2 - вариант №3 T °C 360 1 2 340 320 300 280 0 2100 4200 6300 Вариант 2 – действия оператора при Т скр =316 C Вариант 3 – действия оператора при Т скр =317 C t с Рис. 6 –Давление на выходе из реактора: 1- вариант №2, 2 - вариант №3 P М Па 20 18 1 2 16 14 12 10 8 0 2100 4200 6300 Вариант 2 –действия персонала при Т скр =316 C Вариант 3 –действия персонала при Т скр =317 C t с Рис. 7 - Расход САОЗ ВД G кг/с 40 30 20 10 0 0 2100 4200 6300 t с Вариант 2 – действия оператора при Т скр = 316 C Рис. 8 - Давление на выходе из реактора: 1- вариант №4, 2 - вариант №5 P М Па 20 1 2 18 16 14 12 10 0 2000 4000 6000 8000 10000 Вариант 4 –действия оператора на 6500 с Вариант 5 –действия оператора на 7000 с 12000 t с 15 Рис. 9 - Максимальная температура оболочек твэлов: 1- вариант №4, 2 - вариант №5 T °C 500 1 2 450 400 350 300 250 0 2000 4000 6000 8000 Вариант 4 –действия оператора на 6500 с Вариант 5 –действия оператора на 7000 с 10000 12000 t с 16 Рис. 10 – Давление на выходе из реактора P М Па 20 18 16 14 12 10 8 0 4300 8600 Вариант 7 – действия оператора на 5080 с, подача в ПГ после 10000 с 12900 t с 17 Рис. 11 - Максимальная температура оболочек твэлов T °C 360 340 320 300 280 260 0 4300 8600 Вариант 7 – действия оператора на 5080 с, подача в ПГ после 10000 с 12900 18 t с Заключение • Процедура «подпитка-сброс» на 5 блоке НВ АЭС с подачей воды от одного насоса САОЗ ВД будет успешной при начале действий при температуре в СКР не выше 316С • При использовании двух насосов нормальной подпитки 1-го контура процедура «подпитка-сброс» будет успешной при ее начале не позже, чем 1ч 45 мин после начала аварии • Рекомендуется установить на 5 блоке НВ АЭС ИПУ КД , позволяющее снизить давление в 1 контуре до 1 МПа 19