РАЗДЕЛ 2
Анализ неопределенности компьютерного кода
и расчетной модели
2.1. Валидация и оценка неопределенностей кода и расчетной модели
Оптимальным подтверждением применимости расчетных методик является возможность
сравнения полученных расчетных результатов с данными по переходным процессам,
имевшим место на действующих энергоблоках, также подобные анализы используются
для определения неопределенности модели и компьютерного кода.
Полноценная валидация всех теплогидравлических кодов проводится на этапе
получения лицензии на использование данной программы для проведения
детерминистических анализов безопасности. По результатам выполнения валидации
компьютерного кода формируются валидационные матрицы описывающие область
применимости разработанного программного обеспечения и погрешности определения
расчетных величин [26], которые могут быть непосредственно использованы для
оценки неопределенности компьютерного кода.
В настоящий момент накоплена обширная экспериментальная база по физическим
процессам, происходящим на РУ с ВВЭР при течах первого и второго контуров.
Данная база сгруппирована по следующим основным категориям:
- большие течи первого контура;
- малые течи первого контура;
- переходные процессы.
Цель наработки и обобщения подобного рода экспериментальных данных выражается в
стремлении к предоставлению информации по теплогидравлическим явлениям, имеющим
место на РУ с ВВЭР и оценке их влияния на безопасную эксплуатацию
рассматриваемых установок с последующим коррелированием этих явлений с данными,
полученными при валидации теплогидравлических кодов.
Для численной оценки качества выполнения валидации расчетных моделей
рекомендуется использовать метод быстрых преобразований Фурье подробно
описанный в [29].
В данном разделе также подробно рассмотрены физические явления, возникающие на
РУ при больших течах теплоносителя первого контура, так как МПА является
определяющей для основного числа критериев приемлемости.
Основные характеристики малых и средних течей первого контура, а также
валидационные матрицы подробно проанализированы и описаны в [31].
2.1.1. Большие течи теплоносителя первого контура
В настоящий момент времени не было проведено ни одного эксперимента на
экспериментальных установках по изучению явлений, возникающих при больших течах
теплоносителя в РУ ВВЭР. Однако имеется информация по подобным экспериментам на
интегральных установках для реакторов типа PWR. В целом, по своим
характеристикам РУ PWR подобна РУ ВВЭР.
Основные отличия РУ ВВЭР от РУ PWR можно выразить следующим, с конструктивной
точки зрения:
- горизонтальные ПГ с двумя коллекторами;
- точки подачи концентрата борной кислоты при работе САОЗ ВД, НД и ГЕ САОЗ;
- объем котловой воды ПГ значительно выше в виду горизонтальных ПГ;
- ТВС с шестиугольным расположением топливных стержней.
Со стороны функционирования систем:
- условия работы и уставки срабатывания систем САОЗ;
- условия работы систем второго контура и уставки включения питательной воды ПГ
и отбора пара на турбину.
С точки зрения валидации расчетных моделей для теплогидравлических кодов,
разработанных для проведения теплогидравлических анализов на РУ с PWR,
рассмотренные различия могут значительно повлиять на протекание переходных
процессов.
С точки зрения определения диапазона больших течей верхней границей является
гильотинный разрыв трубопровода.
Нижний диапазон этих течей определяют как разрыв эквивалентный сечением 25% от
максимального диаметра, и именно это сечение считается приемлемым для оценки
границ диапазона течей. Хронологическая последовательность для сценариев с
большими течами характеризуется очень быстрым падением давления и значительным
опорожнением оборудования первого контура, следствием чего является частичное
осушение активной зоны реактора уже в течение первых 10 секунд процесса.
Формирование сигнала аварийной защиты происходит автоматически через несколько
секунд после исходного события. Для РУ ВВЭР-1000 при течах, как правило,
наиболее быстро достигается сигнал Ракз<150 N>75%. С точки зрения достижения
критериев приемлемости, приведенных в разделе 1 для данной группы аварий,
наиболее представительным является второй проектный предел повреждения твэл.
Значение температуры оболочки максимально напряженного твэл резко возрастает с
несколькими максимумами характерными для разных стадий аварий.
В результате резкого подъема давления первого контура до уставок, ниже подачи
систем САОЗ, происходит активация систем безопасности, которые подают раствор
борной кислоты в аварийную зону. К таким системам на реакторах ВВЭР относятся
активная часть САОЗ высокого и низкого давления, а также пассивная часть,
состоящая из четырех ГЕ САОЗ объемом 50 м3 каждая. Кроме того, следует
отметить, что, невзирая на то, что проект РУ с ВВЭР В-320 многократно
проанализирован с точки зрения соответствия его всем приемочным критериям,
генеральный конструктор РУ ВВЭР продолжает внедрять дополнительные системы
безопасности в своих новых проектах РУ с ВВЭР В-392 [32]. Основное внимание при
этом уделяется внедрению дополнительных пассивных систем безопасности, которые
целесообразны как с экономической так и с технологической точек зрения. К таким
системам относятся [32]:
- дополнительные ГЕ САОЗ;
- система пассивного отвода теплоты;
- ловушка расплава.
Конструктор РУ, учитывая пожелания заказчиков, внедряет системы, которые
позволяют владельцу видеть в установке свойства более высокой культуры
безопасности и говорить о качестве установки в целом. Отсюда назревает
необходимость, осознания того, каким уровнем безопасности обладают существующие
РУ, тем более, что две из серий
- Київ+380960830922