Сборник тезисов докладов IX Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2006

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Безопасность ядерных технологий»

Все доклады секции


ОБ ИССЛЕДОВАНИИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОБОЛОЧКИ ПРИ РАЗГЕРМЕТИЗАЦИИ ПЕРВОГО КОНТУРА РЕАТОРОВ ТИПА ВВЭР

Кузин С.А., Бор С.М.

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Для обеспечения безопасности реакторных установок предусматривается защитная оболочка (ЗО), служащая для локализации последствий аварий, связанных с разрывом трубопроводов теплоносителя
I контура.

Изучению процессов в защитной оболочке посвящено большое количество исследований. Эти исследования направлены на определение:

·         изменения во времени температуры и давления в помещениях ЗО;

·         временной зависимости плотностей (концентраций) азота, кислорода, водорода, окиси углерода, углекислого газа, пара
в помещениях ЗО;

·         интенсивности конденсации пара на поверхностях стен и в объеме помещений ЗО.

При расчетах учитывались эффекты нестационарного тепломассопереноса газокапельной смеси в помещениях ЗО с учетом влияния естественной конвекции, объемной и поверхностной конденсации пара в присутствии неконденсирующихся газов, тепло и массообмена атмосферы помещения с водой в приямках. Определялись температура и давления газа в конкретных помещениях ЗО при различных условиях, включая горение водорода.

Вместе с тем, температурные и силовые напряжения, возникающие в оболочке при рассматриваемых аварийных процессах, в полной мере не исследовались. Для исследования этих напряжений необходимо использование системы уравнений, позволяющих определить граничные условия, и напряженно-деформированное состояние оболочки.

Для определения граничных условий может быть использована, разработанная сотрудниками ГНЦ РФ ФЭИ программа КУПОЛ-М, а для определения напряженно-деформированного состояния – программа ANSYS.

Разработанный код позволит оценивать давление и температуру в помещениях при различных условиях, в том числе при горении водорода, условия теплообмена между средой в помещениях с учетом наличия в нем продуктов горения, а также инертных газов и стенками, температуры на границах оболочки и напряжения возникающие в ней.

Сценарии аварийных ситуаций и нодализационные схемы пространства под оболочкой могут варьироваться.

Изложен принципиальный подход к математической модели и расчетному коду для исследования напряженно-деформированного состояния при авариях с разгерметизаций первого контура реакторов типа ВВЭР.

На основании предложенного кода могут быть определены параметры состояния среды в помещениях под защитной оболочкой, условия на границе оболочки и напряжения в ней при различных сценариях аварийных ситуаций, а также разработаны рекомендации по управлению авариями с разгерметизацией первого контура.