Нейтронно-шумовые методы контроля активных зон ВВЭР

Многие исследовательские коллективы и группы уделяли значительное внимание вопросам шумового анализа и контроля параметров работы ядерных энергетических установок (ЯЭУ). Это нашло отражение в научной среде в виде многочисленных публикаций, монографий, статей и обзоров, посвященных изучению шумовых составляющих различных вариативных сигналов реакторных установок (РУ). Однако, несмотря на передовые теоретические работы по этой теме, прикладные исследования, то есть прямые реакторные эксперименты, остались в стороне от интересов как отечественных, так и зарубежных ученых. Необходимость практических исследований обусловлена сложностью интерпретации разнообразных аномалий, выявляемых с помощью шумовых методов, а также необходимостью точной настройки различных моделей. Кроме того, спектральные образы оборудования могут значительно различаться не только между разными проектами РУ, но и внутри однотипных блоков на одной АЭС. Эти проблемы невозможно решить только с помощью теоретических или расчетных методов, а также с использованием имитационного моделирования. Ситуация усложняется тем, что проведение шумовых исследований представляет собой сложную задачу как по выбору источников шумовых данных, так и по интерпретации полученной информации. Вероятно, именно эти причины объясняют значительное снижение интереса к экспериментальным работам по шумовой тематике на различных РУ как в мировой практике, так и в России. В представленной статье в краткой форме рассмотрены некоторые возможности методов нейтронно-шумового контроля активных зон, направленных на повышение надежности и безопасности ЯЭУ. Кроме того, в статье обсуждаются пути снижения трудоемкости их использования для максимально раннего выявления аномального состояния различного оборудования.

1. Мительман М.Г., Розенблюм Н.Д. Зарядовые детекторы ионизирующих излучений. Москва: Энергоиздат, 1982. 78 с. Режим доступа: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_001093237/ (дата обращения: 13.09.2024).

2. Поваров В.П., Украинцев В.Ф., Голубев Е.И., Жук М.М. Экспериментальные исследования нейтронно-физических процессов в активной зоне ВВЭР-1200. Нововоронеж: ООО РПГ «Девятое облако», 2021. 264 с. EDN: SUYOSM. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=46457259 (дата обращения: 13.09.2024).

3. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2011. 756 с. EDN: Режим доступа: https://djvu.online/file/AMUs2BmF0nS10 (дата обращения: 13.09.2024).

4. Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов. Москва: ООО «Бином-Пресс», 2006 г. 656 с. Режим доступа: https://djvu.online/file/DW2v6v0QAUXzZ (дата обращения: 13.09.2024).

5. Randall R.B. Frequency analysis. Denmark: Bruel & Kjaer, 1987. 344 p. (In Eng.). Available at: https://a.co/d/54hR7mm (accessed: 13.09.2024).

6. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Слепов М.Т. Шумовой мониторинг в приложениях к реакторной установке ВВЭР-1200. Монография (Ч.1). Москва: Наука, 2021. 216 с. Режим доступа: https://elib.biblioatom.ru/text/arkadov_shumovoymonitoring_2021/?ysclid=m3cys7lw94707251673 (дата обращения: 13.09.2024).

7. 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 высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2016;4:44–54. https://doi.org/10.26583/npe.2016.4.05

8. Федоров А.И., Слепов М.Т. Комплексные измерения диагностических параметров оборудования на энергоблоке № 1 НВАЭС-2 в процессе опытно-промышленной эксплуатации. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2017;3:77–87. https://doi.org/10.26583/npe.2017.3.07

9. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Слепов М.Т. Виброакустика в приложениях к реакторной установке ВВЭР-1200. Монография. Москва: Наука, 2018. 472 с. Режим доступа: https://elib.biblioatom.ru/text/arkadov_vibroakustika_2018/?ysclid=m3cyymryxt825179558 (дата обращения: 13.09.2024).

10. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Слепов М.Т. Феноменология акустических стоячих волн применительно к реакторной установке ВВЭР-1200. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2021;4:110–121. https://doi.org/10.26583/npe.2021.4.10

11. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Усанов А.И. Виброшумовая диагностика ВВЭР. Москва: Энергоатомиздат, 2004. 344 с. Режим доступа: https://elib.biblioatom.ru/text/arkadov_sistemy-diagnostirovaniya-vver_2019/?ysclid=m3cz0m9w8v509642769 (дата обращения: 13.09.2024).

12. Проскуряков К.Н., Шакирзянов Ф.Н., Каратаев В.В. Способ предотвращения резонансных вибраций ТВЭЛ и ТВС ВВЭР-1000. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Обеспечение безопасности АЭС. 2008;23:18–25. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17660521&ysclid=m3cz32gt29750510357 (дата обращения: 13.09.2024).

13. Проскуряков К.Н. Теплогидравлическое возбуждение колебаний теплоносителя во внутрикорпусных устройствах ядерных энергетических установок. Москва: МЭИ, 1984. 67 с. Режим доступа: https://search.rsl.ru/ru/record/01001236841 (дата обращения: 13.09.2024).

14. Драгунов Ю.Г., Дранченко Б.Н., Абрамов В.В., Хайретдинов В.У. Вибродинамические исследования в обоснование проектных решений ВВЭР. В сборнике: Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР. T.2. Подольск, 2007. С. 356–375.

15. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Слепов М.Т. Анализ «быстрых» шумовых измерений динамических процессов ВВЭР. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2023;4:19–36. https://doi.org/10.26583/npe.2023.4.02

16. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Слепов М.Т. Анализ шумовой составляющей сигналов датчиков прямого заряда на маневренных режимах ВВЭР. Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2023;4(143):51–61, https://doi.org/10.46960/1816-210X_2023_4_51

17. Аверьянова С.П., Косоуров К.Б., Семченков Ю.М., Филимонов П.Е., Лю Хайтао, Ли Йоу. Испытание усовершенствованных алгоритмов управления энерговыделением ВВЭР-1000 в условиях маневренных режимов на Тяньваньской АЭС (Китай). Атомная энергия. 2007;103(5):277–282. Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2250/2229 (дата обращения: 05.09.2024).

18. Аверьянова С.П., Ковель А.И., Мамичев В.В., Филимонов П.Е. Развитие, внедрение и современное состояние расчетной программы «Имитатор реактора». Атомная энергия. 2008;105(4):237–240 Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2639/2516 (дата обращения: 05.09.2024).

19. Аверьянова С.П., Филимонов П.Е. Ксеноновая устойчивость ВВЭР-1200. Атомная энергия. 2009;107(6):348–351. Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/1630/1610 (дата обращения: 05.09.2024).

20. Аверьянова С.П., Дубов А.А, Косоуров К.Б., Семченков Ю.М., Филимонов П.Е. Работа ВВЭР-1200/130 в суточном графике нагрузки. Атомная энергия. 2012;113(5):247–252. Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/1401/1382 (дата обращения: 05.09.2024).

21. Аверьянова С.П., Дубов А.А, Косоуров К.Б., Семченков Ю.М., Филимонов П.Е. Развитие способов управления ВВЭР-1200/1300 в суточном графике нагрузки. Атомная энергия. 2013;114(5):249–253. Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/1124/1105 (дата обращения: 05.09.2024).

22. Глушенков Р.С. Исследование ключевых аспектов внедрения режима суточного регулирования мощности на АЭС Украины. Технологический аудит и резервы производства. 2015;2–1(22):18–26. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=23307141 (дата обращения: 02.09.2024).