Анализ и перспективы модернизации системы аварийного охлаждения активной зоны Армянской АЭС

РЕЦЕНЗИЯ

Рассмотрена статья «Анализ и перспективы модернизации системы аварийного охлаждения активной зоны Армянской АЭС».

Статья посвящена анализу эффективности функционирования системы аварийного охлаждения активной зоны (САОЗ) энергоблока № 2 Армянской АЭС при авариях с потерей теплоносителя и обоснованию направлений её дальнейшей модернизации. Актуальность работы определяется задачами повторного продления срока эксплуатации энергоблока и расширения предела максимальной проектной аварии до течи теплоносителя первого контура с эквивалентным диаметром 200 мм.

Значимость работы усиливается особенностями объекта исследования. Энергоблок № 2 Армянской АЭС является единственным действующим энергоблоком республики и обеспечивает существенную долю выработки электроэнергии в её энергосистеме. При этом исходный проект строился на концепции предотвращения повреждений оборудования за счёт качества изготовления и эксплуатации, вследствие чего САОЗ рассчитывалась на течь эквивалентным диаметром 32 мм и не располагала ни пассивными средствами аварийного охлаждения, ни системой охлаждения низкого давления. Приведение такой системы к современным требованиям безопасности в рамках существующей компоновки представляет собой самостоятельную инженерную задачу, решению которой и посвящена статья.

Название статьи отражает её содержание. Аннотация структурирована, содержит постановку задачи, использованные средства расчёта, рассмотренные сценарии и основные результаты. Методология основана на теплогидравлическом моделировании с использованием программного комплекса RELAP5/MOD3.2; рассмотрен представительный набор сценариев течей из горячей нитки главного циркуляционного трубопровода эквивалентным диаметром от 120 до 190 мм при консервативных сочетаниях отказов оборудования, включая отказ канала аварийной подпитки высокого давления вследствие обесточивания, с учётом места возникновения течи относительно точек врезки трубопроводов САОЗ.

Ключевые результаты работы имеют выраженную практическую значимость для обеспечения безопасности Армянской АЭС:

– выявлен и физически объяснён эффект «подпитки в течь» при расположении течи в районе врезки напорного трубопровода канала аварийной подпитки высокого давления в главный циркуляционный трубопровод, при котором исправный канал САОЗ фактически теряет свою функцию;

– установлено, что при течах эквивалентным диаметром 130–180 мм с отказом одного из каналов аварийной подпитки нарушаются приемочные критерии по температуре оболочек твэлов, причём определён и временной масштаб развития процесса;

– показано немонотонное поведение последствий аварии в зависимости от размера течи: при большем диаметре снижение давления происходит раньше, ввод в работу системы низкого давления оказывается своевременным и критерии не нарушаются, — результат, существенный для выбора расчётной максимальной проектной аварии;

– выявлено несоответствие напорной характеристики насосов низкого давления остаточному давлению первого контура, приводящее к прекращению подачи охлаждающей среды при формальном выполнении условий ввода системы в работу;

– сформулированы конкретные направления модернизации – пересмотр схемы врезки трубопроводов аварийной подпитки и повышение автономности каналов управления и электропитания.

Существенно, что выявленные ограничения носят не параметрический, а схемный характер: они не устраняются увеличением производительности насосного оборудования и требуют изменения гидравлической топологии системы. Этот вывод имеет прямое значение для формирования технических решений в рамках программы повышения безопасности энергоблока и представляет интерес для энергоблоков с реакторами ВВЭР-440 ранних серий, находящихся в сопоставимых условиях продления срока эксплуатации.

Статья написана ясным техническим языком, структура работы логична, выводы соответствуют представленным результатам. Графический материал наглядно иллюстрирует рассмотренные сценарии. Замечания, высказанные при первичном рецензировании, авторами учтены.

К статье имеется замечание. В разделе, описывающем состав оборудования исходной системы, фраза о двух группах аварийных подпиточных насосов высокого давления оборвана: указано «по три насоса типа;» без указания самого типа насоса. Сведения о типе и основных характеристиках насосов аварийной подпитки необходимы для понимания дальнейшего анализа, поэтому фразу следует восстановить.

Учитывая вышеизложенное, считаю, что статья «Анализ и перспективы модернизации системы аварийного охлаждения активной зоны Армянской АЭС» представляет собой завершённое прикладное исследование, имеющее непосредственное значение для обоснования безопасной эксплуатации Армянской АЭС, соответствующее профилю и уровню журнала, и рекомендуется к публикации в журнале «Глобальная ядерная безопасность» после устранения указанного замечания.

Рецензент:

к.т.н., доцент кафедры атомной энергетики

ВИТИ НИЯУ МИФИ                                                            А.А. Лапкис