Разработка методов и средств повышения экологической, радиационной и промышленной безопасности АЭС с ВВЭР-1200

Во введении проведен обзор научных исследований источников генерации, характеристик и классификации инфразвука. Отмечается, что инфразвук обладает рядом особенностей, связанных с низкой частотой колебаний упругой среды и свойством дифракции.  Инфразвук оказывает вредное воздействие на слух, дыхание, зрение, желудочно-кишечный тракт, нервную и сердечно-сосудистую системы, мозг и вестибулярный аппарат, приводя к снижению работоспособности, общему недомоганию и преждевременному старению человеческого организма. Методология теоретического обоснования методов обнаружения ранее неизвестных источников инфразвука, повышения экологической, радиационной и промышленной безопасности АЭС с ВВЭР-1200 построена на использовании разработанных под руководством К.Н. Проскурякова цифровых акустических моделей оборудования первого контура, ответственного за безопасность эксплуатации. Методология практического подтверждения результатов расчетно-теоретического прогнозирования акустических параметров неизвестных ранее источников инфразвука представлена в виде двух этапов: а) разработка методики проведения верификации результатов прогнозирования и выбор в виде объектов энергоблоки № 1, 2 Нововоронежской АЭС-2; б) исследование условий возникновения вибро-инфразвуковых резонансов в первом контуре. Разработанный метод исследования источников инфразвука верифицирован на реакторной установке ВВЭР-1200. При обсуждении результатов проведенных исследований выявлены ранее неизвестные источники инфразвука. Разработаны инновационные методы анализа и демпфирования источников инфразвука и получен патент на изобретение № 2803181 «Способ предотвращения резонансного взаимодействия колебаний оборудования водо-водяных энергетических реакторов с акустически стоячими волнами и устройство для его реализации». Отмечены ошибки главного конструктора реакторных установок с ВВЭР в регламенте пуска новых энергоблоков, указаны их негативные последствия для здоровья персонала и состояния оборудования ответственного за экологическую, радиационную и промышленную безопасности АЭС с ВВЭР

1. Иванов Н.И., Зинкин В.Н., Сливина Л.П. Биомеханические механизмы действия низкочастотных акустических колебаний на человека. Российский журнал биомеханики. 2020;24(2):216-231. doi: 10.15593/RZhBiomeh/2020.2.09

2. Проскуряков К.Н., Новиков К.С. Определение области виброакустических резонансов теплоносителя и ТВС в перспективных реакторах повышенной мощности. Атомная энергия. 2010;108(3):151–155. Режим доступа: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t108-3_2010/p151/ (дата обращения: 25.12.2023).

3. Проскуряков К.Н. Цифровая акустическая модель водо-водяного энергетического реактора. Теплоэнергетика. 2021;9:14–20. Режим доступа: https://sciencejournals.ru/cgi/getPDF.pl?jid=tepen&year=2021&vol=2021&iss=9&file=TepEn2109006Proskuryakov.pdf (дата обращения: 25.12.2023).

4. Павелко В.И. Спектральные методы оценивания времени запаздывания в реакторно-шумовых исследованиях. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика ядерных реакторов. 1989;2:58–65. Режим доступа: https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/22/007/22007316.pdf (дата обращения: 25.12.2023).

5. Thie J.A. Reactor noise monitoring for malfunctions. Reactor Technology. 1971;14(4):354–365. Available at: https://archive.org/details/sim_reactor-technology_winter-19711-1972_14_4/page/354/mode/2up (accessed: 25.12.2023).

6. Проскуряков К.Н. Научные основы создания и практического применения цифровой акустической модели АЭС с ВВЭР. Современные проблемы теплофизики и энергетики: Материалы III Международной конференции. Москва, 19–23 октября 2020 года. Москва: МЭИ, 2020. С. 645-646. https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=ak2rNCsAAAAJ&citation_for_view=ak2rNCsAAAAJ:qxL8FJ1GzNcC (дата обращения: 25.12.2023).

7. Яскеляин А.В., Смирнов Л.В., Хайретдинов В.У. Исследование акустических колебаний теплоносителя в главном циркуляционном контуре ВВЭР-440. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Обеспечение безопасности АЭС. 2010;27:100–111. Режим доступа: https://diss.unn.ru/files/2015/560/diss-Savikhin-560.pdf (дата обращения: 25.12.2023).

8. Grunwald G., Junghanss K., Liewers P. Investigation of Pressure Oscillation in PWR Primary Circuit. Progress in nuclear energy. 1985. Vol. 15. P. 651–659. https://doi.org/10.1016/0149-1970(85)90094-0

9. Махутов Н.А., Фролов К.В., Гаденин М.М. и др. Научные основы повышения малоцикловой прочности. Москва: Наука, 2006. 584 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=19603799 (дата обращения: 25.12.2023).

10. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Поваров В.П., Слепов М.Т. Феноменология акустических стоячих волн применительно к реакторной установке ВВЭР-1200. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2021;4:110–121. Режим доступа: https://static.nuclear-power-engineering.ru/articles/2021/04/10.pdf (дата обращения: 25.12.2023).

11. Казновский П.С., Казновский А.П., Сааков Э.С., Рясный С.И. Нормативное регулирование в области обеспечения сейсмостойкости важных для безопасности систем и элементов энергоблоков АЭС. Электрические станции. 2012;9:17–22. Режим доступа: https://www.asepro.ru/public/01-sejsmostojkost-ehnergoblokov.pdf (дата обращения: 26.12.2023)

12. Казновский П.С. Обоснование сейсмостойкости важного для безопасности оборудования АС в натурных условиях. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.04.11 Атомное реакторостроение, машины, агрегаты и технология материалов атомной промышленности. Москва, 2019. 299 с. Режим доступа: www.gidropress.podolsk.ru (дата обращения: 25.12.2023).

13. Митрофанова О.В. Гидродинамика и теплообмен закрученных потоков в каналах ядерных энергетических установок. Москва: Ленанд, 2020. Режим доступа: https://urss.ru/cgi-bin/db.pl?lang=Ru&blang=ru&page=Book&id=253828 (дата обращения: 25.12.2023).

14. Проскуряков К.Н., Белова С.К., Аникеев А.В., Афшар И. Разработка методики расчета частот акустических стоячих волн генерируемых реакторами АЭС с ВВЭР. Глобальная ядерная безопасность. 2019;3:80–88. https://doi.org/10.26583/GNS-2019-03-09

15. Митрофанова О.В., Байрамуков А.Ш., Уртенов Д.С. Исследование процессов вихреобразования в сложных каналах транспортных ядерных энергетических установок. Тепловые процессы в технике. 2018;10(7–8):274–281. Режим доступа: https://mai.ru/upload/iblock/f8e/t4ecpa7mio2v5fjx5smuxnk09a4t0c1g/Mitrofanova-TPT_7_8_block_2.pdf (дата обращения: 25.12.2023).

16. Проскуряков К.Н., Хвостова М.С., Исмаил Р.М., Яковлев К.А. Цифровая акустическая модель компенсатора давления АЭС с ВВЭР. Глобальная ядерная безопасность. 2023;13(3):51–61. https://doi.org/10.26583/gns-2023-03-05

17. Павелко В.И., Слепов М.Т., Хайретдинов В.У. Опыт проведения комплексных измерений с использованием разнородных систем на различных этапах пуска энергоблока ВВЭР-1200. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2016;4:44–54. https://doi.org/10.26583/npe.2016.4.05

18. Проскуряков К. Н., Аникеев А.В., Исмаил Раги Мухаммед Наср Хассанин, Макарова Л.Е. Способ предотвращения резонансного взаимодействия колебаний оборудования водо-водяных энергетических реакторов с акустически стоячими волнами и устройство для его реализации. Патент на изобретение № 2803181. Патентообладатель: ФГБОУ ВО «НИУ МЭИ». Режим доступа: https://fips.ru/EGD/d96a5948-959d-4922-9865-4515cfb4b8d0 (дата обращения: 25.12.2023).