Забезпечення вибухонебезпечності у керуванні аваріями на атомних електростанціях. Розробка сценарію ранньої стадії розвитку аварії з оцінкою впливу вибухонебезпечного водню на конструкцію реактора. Виникнення, розвиток дефлаграційно-детонаційних процесів.
Аннотация к работе
ОЦІНКА ВИБУХОНЕБЕЗПЕЧНОСТІ ВОДНЮ НА РАННІЙ СТАДІЇ РОЗВИТКУ ЧОРНОБИЛЬСЬКОЇ АВАРІЇ (представлено д-ром техн. наук Ключкою Ю.П.)Показано, що визначальним фактором необхідних умов вибухонебезпечної водньоутримуючої пароповітряної суміші в активній зоні реактора буде являтися співвідношення швидкості локальної генерації газоподібного водню і швидкості поширення водню в парогазовому середовищі активної зони реактора. Приймається наступний «сценарій» ранньої стадії розвитку аварії (десятки секунд) на 4-му блоці ЧАЕС: - у результаті порушення циркуляції теплоносія в контурі реактора відбулося "запарювання" робочих каналів. При t <t0 (тобто до початку аварії) реактор мав теплову потужність 200 МВТ (близько 6 % від номінальної) і за (2,5-3) секунд реактор набрав повну потужність; Рівняння (1) являє собою спрощений балансовий опис багатостадійної реакції взаємодії цирконію з водяною парою, що включає в себе, зокрема, стадії: дифузію молекул Н2О через тонкий передстінний шар водню, абсорбцію цих молекул поверхнею, їхню дисоціацію, дифузію іонів кисню через шар діоксиду цирконію, рекомбінацію та десорбцію водню. ? ? де N - число молів водню, S(t) - площа цирконію, що контактує з водяною парою, для реактора РВПК-1000 складає 1,2 · 108 см2, t - час в секундах.
Список литературы
1. Fleicher C.D. Simulation of the Chernobyl Accident. Nuclear Engineering Design, 1988, vol. 105, № 2., p. 157-172.
2. Vanttola T.A., Rojamoki M.N. One-Dimensional Consideration of the Initial Phase of the Chernobyl Accident. Nuclear Technology, 1989, vol. 85, p. 33-47.
3. Kitchener G., Noack C.C. Code History and Nuclide Inventory of the Chernobyl Core at the Time Accident. Nuclear Safety, 1988, vol. 29, № 1, p. 1-5.
4. Sopajima M., Fujishiro T. Examination of the Destructive Forces in the Chernobyl Accident Based on NSRR Experiments. Engineering Design, 1988, vol. 106, № 2, p. 179-190.
5. Baker L., Just L. Studies of metal-water reactions at high temperatures. Experimental and theoretical studies of the zirconium-water reaction. ANL 6548-196.
6. Bostrom W.A. The high temperature oxidation of zirconium in water. WAPD 104. Westinghouse E. Co. 1954.
7. Lemmon A.W. Studies relating to the reaction between zirconium and water at high temperatures BMI-1154, 1957.
8. Breitung W., Royl P. Procedure and tools for deterministic analysis and control of hydrogen behavior in severe accidents. Nuclear Engineering and Design, 2002, vol. 202, 249-268.
9. Hydrogen Combustion Analysis of Dry-Type PWR Plant in Japan ICONE-8412, 2000.
10. Development of Database with Mechanical properties of Un-and Related WWER Cladding. V. Asmolov, L. Yegorova, E. Kapelun. Proc. Twenty-Fifth Water Reactor Safety Inform. Meeting, 1997. NUREG CP-0162-V. 2.
С.И. Азаров, А.В. Тарановский, В.Л. Сидоренко
Оценка взрывоопасности водорода на ранней стадии развития Чернобыльской аварии
Разработан сценарий ранней стадии развития аварии с оценкой влияния взрывоопасного водорода на конструкцию реактора РБМК-1000. Показано, что определяющим фактором необходимых условий взрывоопасной водородосодержащей паровоздушной смеси в активной зоне реактора будет являться соотношение скорости локальной генерации газообразного водорода и скорости распространения водорода в парогазовой среде активной зоны реактора.
Evaluation of the hydrogen explosion risk at an early stage of the Chernobyl accident development
It is developed the script of the accident early stage with assessing the effects of explosive hydrogen on the structure of the LWGR-1000. It is shown that the determining factor of necessary conditions for explosive hydrogen-steam mixture in the reactor core will be the ratio of the rate of local hydrogen gas generation and the hydrogen propagation velocity in the vapor-gas medium of the reactor core.
Keywords: hydrogen explosion hazard, accident, the Chernobyl NPP.