Некоторые результаты испытаний системы внутриреакторного контроля подкритичности реактора на первом энергоблоке ЛАЭС

 

В. И. Лебедев, М. Ю. Сидоров, М.А. Струков

 

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

 

Л. А. Завьялов, В. В. Майоров, А. Т. Райков, В.А. Усачев

 

ФК “Росэнергоатом” “Ленинградская атомная станция”

 

В соответствии с требованиями п.п. 2.3.3.6 и 2.3.3.17 ПБЯ РУ АС-89 [1] необходимо контролировать величину подкритичности при различных состояниях активной зоны реактора. На остановленном, расхоложенном и разотравленном реакторе эта величина должна быть не менее 0,02. Для контроля подкритичности реактора РБМК-1000 на энергоблоке №1 Ленинградской АС была разработана и установлена система внутриреакторного контроля подкритичности реактора (СВРК ПР). Во время среднего планового ремонта в сентябре-ноябре 2002 года в активную зону реактора было установлено 12 датчиков ПИК-6мт. Решетка для  размещения датчиков ПИК-6мт была выбрана равномерно, исходя из наличия свободных центральных отверстий в тепловыделяющих сборках (ТВС).

При проведении штатных ремонтных операций, связанных с изменением состава активной зоны реактора, производился непрерывный контроль подкритичности. В ходе испытаний СВРК ПР было зафиксировано изменение подкритичности при выполнении следующих операций: выход в критическое состояние, сброс и извлечение стержней быстродействующей аварийной защиты (БАЗ) на холодном разотравленном реакторе, проверка полного двойного хода стержней, установка и извлечение ТВС, установка и извлечение технологического канала, обезвоживание и заполнение контура охлаждения СУЗ, обезвоживание и заполнение технологического канала (ТК) и рабочего канала СУЗ [2]. Полученные результаты позволяют говорить, что система обладает высокой чувствительностью и качественно отражает процессы изменения плотности потока нейтронов в активной зоне реактора РБМК-1000, находящегося в подкритическом состоянии.

В качестве примера приведены графики зависимости изменения подкритичности реактора в bэфф от времени. На рис.1 изображен процесс извлечения стержней БАЗ из активной зоны при погруженных стержнях СУЗ.

                                                Рис.1 Извлечение стержней БАЗ.

В требованиях [2]  стержни БАЗ извлекаются группами не более 4 шт. Видно, как датчик зафиксировал извлечение двух наиболее близких четверок извлекаемых стержней БАЗ. Изменение подкритичности на первой ступеньке соответствует извлечению двух стержней БАЗ в седьмом радиусе от датчика, на второй ступеньке - одного стержня БАЗ в 4 радиусе. Усредненный сигнал по всем датчикам СВРК ПР при погружении всех стержней БАЗ составил 2,1 bэфф, что соответствует расчетной величине.

На рис. 2 изображен процесс извлечения и погружения стержня СУЗ с координатой 26-55. Датчик №7 СВРК ПР располагался в первом радиусе от стержня.

                        Рис. 2. Извлечение и сброс от ключа аварийной защиты стержня СУЗ 26-55

На рис.2 видно изменение подкритичности при ступенчатом извлечении стержня по показаниям одного датчика.

При проверке полного двойного хода всех стержней СУЗ и БАЗ с помощью СВРК ПР было отмечено, что стержни СУЗ вокруг стержня с координатой 32-61 вносят наибольший вклад в изменение подкритичности. При расчете порядка вывода реактора в критическое состояние программой БОКР-МКУ стержень СУЗ (32-61) был отмечен как очень «тяжелый». А при выводе реактора в критическое состояние СВРК ПР показала, что локальная критичность достигнута в районе датчика №7 (26-56) уже на 70 извлеченном стержне СУЗ. Полностью реактор (по показаниям всех датчиков ПИК-6мт и штатных измерительных средств) достиг критического состояния при 74 извлеченных стержнях СУЗ. Анализ состава загрузки реактора показал, что зона вокруг стержня с координатой 32-61 содержит большое количество ТВС с энерговыработками менее 1000 МВт*сут.

Таким образом, при проведении работ, связанных с изменением состава активной зоны реактора, 12 датчиков ПИК-6мт обеспечивают необходимый контроль подкритичности реактора РБМК-1000. В дальнейшем необходимо создать программный комплекс, позволяющий корректно усреднять значение подкритичности по всему реактору в соответствии с [1]. В данный момент работы по настройке и отладке  СВРК ПР продолжаются. Планируются рабочие испытания на энергоблоке №2 для подтверждения полученных результатов.

 

Литература

1.    ПБЯ РУ АС-89, арх. ПТО ЛАЭС инв. № 13225бр/13

2.    Технологический регламент по эксплуатации энергоблока №1 Ленинградской АЭС с реактором РБМК-1000, арх. ПТО ЛАЭС инв. № О-3334/0.