Logo holodilshchik
интернет-выпуск № 2(74), февраль, 2011 г.
ПЕРВАЯ В РОССИИ ИНТЕРНЕТ-ГАЗЕТА ПО ХОЛОДИЛЬНОЙ И БЛИЗКОЙ ЕЙ ТЕМАТИКЕ


ТЕХНОЛОГИИ
Холодильщик.RU
Система аварийного охлаждения активной зоны ядерного реактора


Ядерная энергетика не может существовать без технологий, связанных с охлаждением.

В публикации расшифрованы специальные понятия, представлена анимированная диаграмма, иллюстрирующая использование реактора деления для выработки электроэнергиии, описана система аварийного охлаждения активной зоны ядерного реактора.


Ядерный реактор - устройство, в котором за счет ядерных реакций выделяется большое количество тепла.

В принципе возможны два основных типа реактора - реактор деления и реактор синтеза, но последний до сих пор не создан. Все современные атомные электростанции построены на основе реакторов деления, и каждая дает гораздо больше электроэнергии на единицу массы топлива, чем электростанции любого иного типа [1].

Реактор деления - это реактор, в котором тепло выделяется делению ядер. Эксплуатируются реакторы двух типов - тепловые реакторы и реакторы на быстрых нейтронах; топливо для обоих - уран. Уран содержится в длинных цилиндрах, плотно размещенных в активной зоне реактора (в его центре). Использование реактора деления для выработки электроэнергии иллюстрируется диаграммой:

Диаграмма: использование реактора деления для выработки электроэнергии
Диаграмма. Использование реактора деления для выработки электроэнергии [2]

Активная зона реактора, в которой протекает самоподдерживающаяся цепная реакция, представляет собой графитовый цилиндр.

Чтобы уменьшить утечку нейтронов, активная зона окружена слоем отражателя, роль которого выполняют стенки графитового цилиндра. Ядерное горючее (уран) вводится в активную зону, как правило, в виде стержней, между которыми расположен замедлитель нейтронов. В процессе цепной реакции температура в активной зоне достигает 800-900 К. Для отвода теплоты через активную зону реактора по трубам пропускают теплоноситель, например обычную воду или жидкий металлический натрий [3].

Система аварийного охлаждения активной зоны предназначается для обеспечения безопасного снятия остаточных тепловыделений с реактора при авариях, связанных с разрывом трубопроводов первого и второго контуров установки [4].

Основными критериями обеспечения аварийного расхолаживания являются:

  • исключение плавления оболочек ТВЭЛов (тепловыделяющих элементов) при разрывах трубопроводов первого контура, включая мгновенный поперечный разрыв главного циркуляционного трубопровода;

  • создание и поддержание подкритичности активной зоны реактора;

  • обеспечение послеаварийного расхолаживания реактора.

Типовая система аварийного охлаждения активной зоны состоит из двух узлов: пассивного и активного.

Пассивный узел предназначается для первоначального быстрого залива активной зоны водой с добавкой борной кислоты при разрыве трубопровода первого контура, который приводит к быстрому падению давления и обезвоживанию активной зоны. В него входят емкости САОЗ (система аварийного охлаждения активной зоны), соединенные трубопроводами с корпусом реактора. Одна половина из них сообщается с выходом активной зоны, другая - с входом в активную зону. На каждом трубопроводе от емкости к реактору устанавливаются две нормально открытые быстрозапорные задвижки, исключающие попадание азота из емкости в реактор при срабатывании системы, и два обратных клапана, отсекающих емкости САОЗ от реактора в процессе нормальной эксплуатации.

Активный узел САОЗ состоит из двух независимых контуров: аварийного расхолаживания и аварийного впрыска бора.

Контур аварийного расхолаживания реактора предназначен для расхолаживания реактора после отработки пассивного узла САОЗ. Кроме того, этот контур используется для планового расхолаживания реактора по схеме:

реактор → теплообменник расхолаживания → насос → реактор.

Контур аварийного расхолаживания включает насосы и теплообменники аварийного расхолаживания, трубопроводы и арматуру. Всас насосов соответствующей перекладкой арматуры может подключаться к трем точкам: к баку аварийного запаса раствора бора, к приямку реакторного помещения и к "горячему" трубопроводу неотключаемой от реактора части контура. В аварийном режиме контур осуществляет подачу воды в реактор над и под активную зону из бака аварийного запаса раствора бора, а после опустошения бака переходит на работу по схеме:

реактор → приямок реакторного помещения → теплообменник расхолаживания → насос → реактор.

Контур аварийного впрыска бора предназначен для создания и поддержания подкритичности активной зоны, а также подпитки при аварийном расхолаживании. А в его состав входят насосы аварийного впрыска бора, бак запаса концентрированного раствора бора, трубопроводы и арматура.

Литература

1. Физика. Иллюстрированный справочник. Крис Окленд, Корин Стокли, Джейн Уэтхейм и др. / Пер. с анг., М.: Росмэн, 1995 - с. 94.
2. http://www.mayschool2007.narod.ru.
3. Физика. Учебное пособие для техникумов. Дмитриева В.Ф. / Под ред. В.Л. Прокофьева. - 2-ое изд. Испр. И доп. - М.: Высш. шк., 1999. - с. 389.
4. http://olav-smt.narod.ru.








Приглашаем ученых и инженеров, аспирантов и студентов, а также,
заинтересованные институты, фирмы, организации и частных лиц, принять участие в размещении
информации в интернет-газете, посвященной холодильной и близкой ей тематике.

Учредитель и издатель интернет-газеты: ООО "АВИСАНКО" (Москва).
Адрес редакции: Россия, 115551, Москва, Шипиловский проезд, д.47/1, офис 67-А.
Тел./факс: +7 (495) 343-43-71, тел.: +7 (495) 343-43-48, 223-60-50 доб. 132.

Головной сайт: www.avisanco.ru.

E-mail: info@holodilshchik.ru

Первый выпуск первой в России интернет-газеты по холодильной и
близкой ей тематике - "Холодильщик.RU" - вышел в свет в январе 2005 г.
Интернет-газета зарегистрирована Федеральной службой по надзору за соблюдением
законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия.
Руководитель проекта и Главный редактор: Маргарян С.М. (АВИСАНКО, ООО)
За содержание рекламных материалов редакция ответственности не несет.
При перепечатке статей, ссылки на их авторов и интернет-газету обязательны.
Разместите на своем сайте нашу кнопку... Rambler's Top100 Многоязыковая поисковая система...



Авторские права © 2005-2020 // MARGARY@N




Партнеры: