Математическая модель термо-и радиационно-химических процессов в теплоносителе водо-водяных энергетических реакторов и ее реализация в программном средстве
Диссертация
Определенной проблемой, связанной с особенностями контроля химического состава теплоносителя I контура, является вопрос объективного отражения химического состояния теплоносителя и выбора стратегии оптимального управления им. На АЭС с ВВЭР контроль состава теплоносителя и принятие решения о необходимости его коррекции осуществляется, как правило, по результатам химического анализа проб… Читать ещё >
Содержание
- ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
- 1. ОПИСАНИЕ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ
- Поглощение теплоносителем ионизирующего излучения
- Терморадиолиз теплоносителя
- Паро-циркониевая реакция
- Переход компонентами теплоносителя границы раздела фаз жидкость-пар
- Массоперенос теплоносителя по элементам оборудования
- 2. ОБЗОР МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ТЕРМОРАДИОЛИЗА ВОДНОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ
- 3. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ МОРАВА-Н
- 3. 1. Математическая модель
- 3. 2. Методика расчета терморадиолиза теплоносителя
- Терморадиолиз жидкой воды
- Терморадиолиз водных растворов борной кислоты и ионов щелочных металлов
- Терморадиолиз водных растворов аммиака
- Терморадиолиз водных растворов гидразина
- 3. 3. Методика расчета радиолиза водяного пара
- 3. 4. Методика расчета мощности поглощенной дозы
- 3. 5. Методика расчета кинетики паро-циркониевой реакции
- 3. 6. Методика расчета перехода границы раздела фаз
- 4. ОПИСАНИЕ РАСЧЁТНЫХ СХЕМ
- 4. 1. Работа оборудования I koi ггура реакторной установки с ВВЭР в различных режимах и состояниях
- 4. 2. Расчётная схема для состояния «работа на энергетических уровнях мощности»
- 4. 3. Расчётная схема для режима «плановое расхолаживание» и «холодного» состояния
- 4. 4. Расчётная схема для состояния «останов для ремонта»
- 4. 5. Расчётная схема для режима «авария с потерей теплоносителя»
- 4. 6. Обоснование разбиения расчётной схемы на элементы
- 4. 7. Обоснование численных методов
- 4. 8. Требования к ЭВМ и операционной системе
- 5. ВЕРИФИКАЦИЯ ПРОГРАММЫ МОРАВА-Н
- 5. 1. Процедура аттестации программного средства
- 5. 2. Подход к верификации программы MOPABA-H
- 5. 3. Мощность дозы остаточного гамма-излучения
- 5. 4. Терморадиолиз теплоносителя
- Терморадиолиз воды
- Терморадиолиз водного раствора борной кислоты
- Терморадиолиз водного раствора аммиака
- Радиационный синтез нитрат- и нитрит-ионов
- Терморадиолиз водного раствора гидразина
- Термолиз гидразина в водном растворе
- Окисление гидразина в водном растворе
- 5. 4. Радиолиз водяного пара
- 5. 5. Паро-циркониевая реакция
- 5. 6. Переход границы раздела фаз
- 5. 7. Результаты верификации
- 6. СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ С ДАННЫМИ ШТАТНОГО ХИМКОНТРОЛЯ НА АЭС
- 7. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММЫ МОРАВА-Н2 ПРИ ОБОСНОВАНИИ ПРОЕКТА РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ
- 7. 1. Нормальные условия эксплуатации
- 7. 2. Авария с потерей теплоносителя
- 8. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММЫ МОРАВА-Н2 В ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ЦЕЛЯХ
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Бяков В.М., Ничипоров Ф. Г. Радиолиз воды в ядерных реакторах. — М.: Энергоатомиздат, 1990. -176с.
- Пикаев А.К., Кабакчи С. А., Макаров И. Е. Высокотемпературный радиолиз воды и водных растворов. М.: Энергоатомиздат, 1988.-136 с.
- H.Christensen, B. Persson, K.Sehested. Radiolysis of reactor water. 1988 JIAF International Conference on Water Chemistry in Nuclear Power Plants. V.2. April 19−22, 1988, Tokyo.
- H.T.Tang. Radiolysis and ECP Analysis of BWR Plants Using BWRVIA. 3rd workshop on LWR coolant water radiolysis and electrochemistry. Dorset, UK, 2000.
- N.Ishikawa, K. Nakada and J.Takagi. Precise Evaluation of Water Radiolysis and ECP under Complex Water Wlow Condition. Water chemistry in nuclear reactor systems, Avignon, France, 2002.
- E.Ibe, H. Karasawa, M. Endo, K. Suzuki and Y.Etoh. A stady on radiolytic nitrigen compounds in BWR primary systems. 1988 JIAF International Conference on Water Chemistry in Nuclear Power Plants. V.2. April 19−22, 1988, Tokyo.
- E.Ibe, A. Watanabe, Y. Wada and M.Takahashi. Water radiolysis near metal surfaces and relevant phenomena in nuclear reactor systems. Water chemistry of nuclear reactor systems. BNES, London, 1992.
- T.Satoh. Water Radiolysis in A Crack Tip under Gamma Ray Irradiation. Water chemistry in nuclear reactor systems, Avignon, France, 2002.
- S.Dickinson, J. Henshaw, A. Tuson and H.E.Sims. Radiolysis Effects in Sub-cooled Nucleate Boiling. Water chemistry in nuclear reactor systems, Avignon, France, 2002.
- Кабакчи C.A., Пикаев А. К. Методы расчета газовыделения и оценки взрывоопасности радиационно-химических аппаратов с водяным теплоносителем или биологической защитой. М.:Энергоиздат, 1981.
- Бугаенко В.Л., Бяков В. М. Количественная модель радиолиза жидкой воды и разбавленных водных растворов водорода, кислорода и перекиси водорода. I. Формулировка модели. М.: Препринт ИТЭФ № 74−91, 1991. -24с.
- Ершов Б.Г., Гордеев А. В. Моделирование влияния 02 и Н2 на концентрацию продуктов радиолиза в теплоносителе первого контура ВВЭР-440. Атомная энергия, 1993, Т.74, № 2, с.113−118.
- Гордеев А.В., Ершов Б. Г. Расчет рН водного теплоносителя в первом контуре ВВЭР. Атомная энергия, 1995, Т.79, № 5, с.360−366.
- Гордеев А.В. Математическое аоделирование радиационно-химических превращений водного теплоносителя в первом контуре АЭС с водо-водяным энергетическим реактором. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. М.: ИФХ РАН, 1993.
- Михайлова Т.Л. Радиационно-химическое окисление аммиака и гидразина в водных растворах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. М.: ИФХ АН СССР, 1991.
- Лукашенко М.Л. Математическое моделирование радиолиза водного теплоносителя в кипящих энергетических реакторах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: МЭИ, 1992.
- V.G.Kritski, JU.G.Bobrov, V.N.Vasilyev, I.G.Berezina, O.P.Shmantsar, JU.A.Rodionov. Calculation of relation H2-NH3 in the primary circuit coolant of WWER-440 reactor. Water chemistry in nuclear reactor systems, Avignon, France, 2002.
- Kent M.S., Sims H.E. High temperature aqueous radiation chemistry of ammonia and hydrazine: Application to reactor coolant chemistry. AEA-RS-2386.
- Hickel В.- Sehested K. Radiat. Phys. Chem. 39(4): 355−7 (1992).
- Пикаев A.K. Современная радиационная химия. Радиолиз газов и жидкостей. М.: Наука, 1986, 440 с.
- Манькина Н.Н. Физико-химические процессы в пароводяном цикле электростанций. М., Энергия, 1977.
- Н.В.Коровин. Гидразин. М., Химия, 1980.
- W.G.Burns, J. Henshaw, M.C.Kent, H.E.Sims. Radiation chemistry of reactor coolants -nitrogen chemistry. Chemistry in water reactors: Operating experience and new developments. 2427/04/94. Nice: France Nuclear Society, 1994.
- Buxton G.V., Stuart C.R. Radiation Chemistry of Aqueous Solutions of Hydrazine at elevated temperatures. Part 1. Oxygen-free solutions. //J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1996, V.92, No9, P.1519.
- Buxton G.V., Stuart C.R. Radiation Chemistry of Aqueous Solutions of Hydrazine at elevated temperatures. Part 2. Solutions containing oxygen. J.Chem.Soc., Faraday Trans., 1997, 93(8), 1535−1538.
- Lefort M., Haissinsky M. Decomposition radiochimique de l’hydrasine en solution aqueuse.// J. Chim. Phys. 1956. V.53. P.527
- Dewhurst H.A., Burton M. Radiolysis of aqueous solutions ofHydrasine. Journal of American Chemical Society, 1956, V. 77. No 20, P.5781
- Kent M.C., Sims H.E. Poster 11. The radiation chemistry of hydrazine with relevance to reactor coolants. Water Chemistry of Nuclear Reactor Systems 6. BNES, London, 1992.
- Feron D., Lambert I., Santarini G. Hydrazine, oxygen and materials interactions in a PWR secondary system. 1988 JIAF International Conference on Water Chemistry in Nuclear Power Plants. V.2. April 19−22, 1988, Tokyo.
- Радиационные характеристики облученного ядерного топлива, Москва, Энергоатомиздат, 1983.
- Руководство по радиационной защите для инженеров. Т.1, пер. с англ. под ред. Бродера Д. Л. и др., Москва, Атомиздат, 1972.
- Baker L., Just L. Studies of metal-water reactions at high temperatures. ANL-65 481 962).
- Prini R.F., Crovetto R. Evaluation of Data on Solubility of Simple Apolar Gases in Light and Heavy Water at High Temperature.// J. Phys. Chem. Ref. Data, 1989, VI. 18, No.3,
- Белянин B.C., Григорьева Т. В., Иваииикова Н. А. Константы и коэффициенты распределения компонентов водного теплоносителя АЭС при температурах 25−325 °С. //Теплоэнергетика 1991, № 11.
- Химическая энциклопедия под ред. Кнунянца И. Л. М.:Советская энциклопедия, 1988.
- РД-03−34−2000. Требования к составу и содержанию отчета о верификации и обосновании программных средств, применяемых для обоснования безопасности объектов использования атомной энергии.
- Пашевич В.И., Духовенская Л. Д., Мамонтова Н. Н. О применении гидразина для обескислороживания теплоносителя 1 контура ВВЭР в стояночном режиме.// Теплоэнергетика 1978, № 4, С.31
- Аллен А.О. Радиационная химия воды и водных растворов. М.: Атомиздат, 1963, с.80
- Бартоломей Г. Г., Бать Г. А., Байбаков В. Д., Алхутов М. С. Основы теории и методы расчета ядерных энергетических реакторов: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1989, с. 221, 391.
- Garbett К., Henshaw J., Sims Н.Е. Hydrogen and oxygen behavior in PWR primary coolant. In: Proc. of 8 BNES Intern. Conf. in Bournemouth, UK, Water Chemistry in Nuclear Reactor Systems (Oct.22−26, 2000), V. l, p.85−92.
- Lin Chien C. Hydrogen water chemistry technology in BWRs. A review of fundamentals and future Development. In: Proc. of 1998 JAIF Intern. Conf. on Water Chemistry in NPPs.(Oct. 13−16, 1998, Kashiwazaki, Japan), p.211−217
- Brun C., Long A., Saurin P., e.a. Radiolysis studies at Belleville (PWR 1300). Water chemistry with low hydrogen concentration. In: Chemistry in Water Reactors: Operation Experience and New Development. Nice. France. Apr. 24−27, 1994, V. l, p.73−79
- Эршлер Б.В., Нежевенко А. А., Мясищева Г. Г. Механизм радиационного распада перекиси водорода. Докл. АН СССР, 1959, Т.126, № 1, с.126−129