БН-1200 Опции

[zilbershtuzzer]

Мне как то не понятно из презентации
http://www.innov-rosatom.ru/files/articles...6d67d73bbd4.pdf
фраза "Исключение горения натрия I-го контура"
Это просто так взяли и исключили? Типа "Ну, он горит, но он же не горит"

БН интересная технология. Всегда, когда есть уникальность есть и риски, а также есть и профит.
Но по моему НАТРИЙ хорошо горит =)

[AtomInfo.Ru]

Но по моему НАТРИЙ хорошо горит =)

Это несколько преувеличено.

[AtomInfo.Ru]

Как показывает практика эксплуатации БНов, горение натрия связано с течами.
Соответственно, предотвращение натриевых пожаров напрямую связано с мерами (конструкторскими и технологическими) по предотвращению, раннему обнаружению и устранению течей.
Это весьма неплохо было реализовано и на советских БНах, а в БН-1200 дополнительной мерой стали принятые в проекте решения по интегральной компоновке (инертный газ между корпусом и кожухом препятствует выходу натрия, и чем больше оборудования удаётся разместить интегрально, тем меньше вероятность пожаров).

Это и даёт возможность говорить об исключении горения натрия I к в БН-1200.
Более подробно сейчас ответа не будет, потому что на фоне переговоров с Китаем по CFR-600 информация по российским БНам была ограничена.
А по БН-350/600/800 информацию о мерах по особенностям горения натрия, предотвращению его возгорания и средствам пожаротушения можно найти в лекциях Р.П.Баклушина, прочитанных для персонала до пуска БН-800 (сборник лекций был позже издан в виде отдельной книги и является открытой информацией).

[ran]

Как показывает практика эксплуатации БНов, горение натрия связано с течами.
Соответственно, предотвращение натриевых пожаров напрямую связано с мерами (конструкторскими и технологическими) по предотвращению, раннему обнаружению и устранению течей.
Это весьма неплохо было реализовано и на советских БНах, а в БН-1200 дополнительной мерой стали принятые в проекте решения по интегральной компоновке (инертный газ между корпусом и кожухом препятствует выходу натрия, и чем больше оборудования удаётся разместить интегрально, тем меньше вероятность пожаров).

Это и даёт возможность говорить об исключении горения натрия I к в БН-1200.
Более подробно сейчас ответа не будет, потому что на фоне переговоров с Китаем по CFR-600 информация по российским БНам была ограничена.
А по БН-350/600/800 информацию о мерах по особенностям горения натрия, предотвращению его возгорания и средствам пожаротушения можно найти в лекциях Р.П.Баклушина, прочитанных для персонала до пуска БН-800 (сборник лекций был позже издан в виде отдельной книги и является открытой информацией).

Основной принцип, что используется в системах безопасности для исключения горения натрия - это тупо перекрыть доступ кислорода к месту течи. В БН все натриевые помещения условно изолированы (это примерно... для второго контура) от других помещений и в случае утечки эти помещения будут полностью изолированы от подачи воздуха (грубо говоря перекроют вентиляцию и концентрация кислорода снизится до минимальных значений и горения не будет).

Я не знаю насколько это секретно, но данный метод описан в общеобразовательной литературе (по-моему называется "Техника работы с натрием").

[pappadeux]

Основной принцип, что используется в системах безопасности для исключения горения натрия - это тупо перекрыть доступ кислорода к месту течи.

и воды

[ran]

и воды

Ну да. И наиболее ответственное место в РБН это парогенераторы. Те же буферные емкости не зря придуманы.

[AtomInfo.Ru]

Казачковский в технических мемуарах уделил некоторое внимание вопросам горения натрия, как их изучали и что предлагали для тушения.

Первый большой эксперимент по изучению горения натрия был поставлен в Обнинске в 1951 году. В речку Протва был сброшен с крутого берега килограмм натрия. Фотограф, ответственный за съёмку, успел удрать
Затем в воду кинули кусок натрия в проволочной сетке с привязанным камнем. Взрыва и прочих внешних эффектов не было, но сетка разрушилась, часть проволоки расплавилась.

Далее работали уже на стендах. Было несколько интересных решений. Например, таблетки на основе графита. При взаимодействием с натрием они разбухают, всплывают и перекрывают доступ кислорода к вылившемуся натрию.
Был даже эксперимент по тушению натрия... водой (!!). Успешный, но от метода всё-таки отказались, слишком рискованный.
Потом предлагалась азотная атмосфера в помещениях, через которые проходят натриевые контура. Тоже отказались, слишком сложно.

В итоге Казачковский сделал вывод, что опасность натриевых пожаров сильно преувеличена, сколь-либо серьёзных пожаров на реакторах не случалось. На стендах в ФЭИ были дела, но в основном из-за лихости экспериментов (всё же стенд есть стенд, а не установка с ядерным топливом).

[AtomInfo.Ru]

Ну да. И наиболее ответственное место в РБН это парогенераторы.

Любопытно, что воду выбрали не сразу. Изначально рассматривались газы. Но не было подходящих турбин, да и не все кандидатные газы оказались лучше воды (с дисс.газом натрий взаимодействовал бурно).

[ran]

Любопытно, что воду выбрали не сразу. Изначально рассматривались газы. Но не было подходящих турбин, да и не все кандидатные газы оказались лучше воды (с дисс.газом натрий взаимодействовал бурно).

Вроде и к натрию в качестве теплоносителя не сразу пришли. Но именно он стал тем оптимальным решением, позволяющим эксплуатировать быстрые реакторы. Что будет со свинцом? Посмотрим. А так есть хорошая книга Архипова "Техника работы с натрием". Там многие моменты прописаны и даже используются на БН-600,800. К сожалению в открытом доступе я ее не смог найти (хотя лет 10 назад это было легко). Что-то все источники поприжимали

[AtomInfo.Ru]

Что-то все источники поприжимали

Изданная книга - это открытый источник. Его бессмысленно изымать, он уже есть у всех, кому надо и не надо.
Всё несколько банальнее - библиотеки "оптимизируют"
Мы уже сталкивались с тем, что если не успели купить в студенчестве изданную книгу, то сейчас её очень трудно найти, чтобы прочитать или что-то конкретное посмотреть.

[AtomInfo.Ru]

Вроде и к натрию в качестве теплоносителя не сразу пришли.

Ага! Ртуть.
Ртутью перед войной активно занимались обычные энергетики, считая её перспективным рабочим телом.. Поэтому и быстровики с неё начали. По ней была доступная литература, надеялись, что известных по ней данных достаточно (оказалось, что нет). В отличие от ртути, натрий приходилось осваивать практически с нуля, кидать кусок в речку. Ну не было по нему знаний, кроме простейших.

P.S. Кстати, эксперимент 1951 года с киданием куска в речку делался в интересах парогенераторщиков.

[AtomInfo.Ru]

И не уставаю восхищаться, как быстро раньше всё делали!

Только вдумайтесь! В 1951 году познаний ноль, натрий в речку кидают, а в 1958 году (спустя всего 7 лет!!) в Обнинске первый реактор с натрием пускают (БР-5).

[generalissimus19...]

В отличие от ртути, натрий приходилось осваивать практически с нуля, кидать кусок в речку. Ну не было по нему знаний, кроме простейших.

Есть загадка:
Из чего провод на миллион ампер будет легче всего при фиксированной длине?

Например, мы строим звездолёт с электрореактивным двигателем, который потребляет постоянный ток в миллион ампер. Считаем напряжение относительно низким (так и есть), поэтому масса изоляции мала, по сравнению с массой провода.

Понятно, что алюминиевый провод будет легче медного.

[pappadeux]

Ага! Ртуть.
Ртутью перед войной активно занимались обычные энергетики, считая её перспективным рабочим телом.. Поэтому и быстровики с неё начали. По ней была доступная литература, надеялись, что известных по ней данных достаточно (оказалось, что нет). В отличие от ртути, натрий приходилось осваивать практически с нуля, кидать кусок в речку. Ну не было по нему знаний, кроме простейших.

P.S. Кстати, эксперимент 1951 года с киданием куска в речку делался в интересах парогенераторщиков.

ну все-таки надо сказать, что до натрия (но после ртути) был калий и эвтектика Na-K

до сих пор волнует вопрос, можно ли сейчас при современном материаловедении вернуться к калию/эвтектике

[eninav]

Есть загадка:
Из чего провод на миллион ампер будет легче всего при фиксированной длине?

Например, мы строим звездолёт с электрореактивным двигателем, который потребляет постоянный ток в миллион ампер. Считаем напряжение относительно низким (так и есть), поэтому масса изоляции мала, по сравнению с массой провода.

Понятно, что алюминиевый провод будет легче медного.

Не знаю насчет миллиона А, но электролизеры для алюминия на полмиллиона А существуют. Там все как в вашем примере, ничтожное напряжение единицы В и гигантские токи. Так там используются алюминевые шины. Здоровенные, двумя руками не обхватишь.

[generalissimus19...]

Не знаю насчет миллиона А, но электролизеры для алюминия на полмиллиона А существуют. Там все как в вашем примере, ничтожное напряжение единицы В и гигантские токи. Так там используются алюминевые шины. Здоровенные, двумя руками не обхватишь.

Там обычно не стоит задача сделать их максимально лёгкими, а стоит задача сделать их максимально дешёвыми, как в изготовлении, так и в эксплуатации. Алюминий обычно вне конкуренции.
Но, если вернуться к гипотетическому звездолёту, ясно, что провода надо делать из натрия. В тонкостенной железной (в условиях Земли - нержавеющей) трубе.
Натрий проводит ток (имеет удельное сопротивление) лишь на треть хуже, чем алюминий, но легче его почти в 3 раза. Поэтому провод одинакового сопротивления из натрия более чем вдвое легче алюминиевого, даже с учётом стальных труб.
При этом, натрий достаточно дёшев, если бы он был массовым продуктом, таким, как алюминий, был бы дешевле его - для электролиза натрия нужно втрое меньше электричества, а попутно получающийся хлор тоже является ценным продуктом. При электролизе натрия не расходуется кокс, но расходуется ресурс сборников хлора.
Натрий сейчас дороже алюминия именно потому, что в металлическом виде мало для чего используется.

[Татарин]

И не уставаю восхищаться, как быстро раньше всё делали!

Только вдумайтесь! В 1951 году познаний ноль, натрий в речку кидают, а в 1958 году (спустя всего 7 лет!!) в Обнинске первый реактор с натрием пускают (БР-5).

Это не свойство времени, а свойство небольших структур, в которых собраны только более-менее компетентные люди, и все они нацелены на скорейший и лучший результат.

В разработке софта есть хорошо известные примеры, когда команда из 2-3 человек разрабатывала очень качественный продукт с дикой скоростью, а пришедшая им на смену команда из почти-сотни не справлялась даже с нормальной поддержкой. ВинАмп, Скайп... Масса примеров, когда ОДИН человек успешно конкурировал с монстрами индустрии в сотни человек (Винрар, Математика).

В общем, такое положение дел нормально. Ненормально нынешнее.

[Татарин]

Но, если вернуться к гипотетическому звездолёту, ясно, что провода надо делать из натрия. В тонкостенной железной (в условиях Земли - нержавеющей) трубе.
...
Натрий сейчас дороже алюминия именно потому, что в металлическом виде мало для чего используется.

Ну, провода можно делать из пластика с залитым внутрь натрием. Для космоса - было бы просто прекрасно, если бы космос требовал адекватных объёмов этого товара. Бонусом идёт отличная, лучшая, чем у алюминия пластичность натрия и гибкость проводов.

В гипотетическом звездолёте же было бы проще всего использовать какой-то сверхпроводник.

А для авиации пожароопасность уже замучает в любом варианте, что со сталью, что с медью, что с пластиком. Наверняка это уже рассматривали.

Сообщение отредактировал Татарин - 28.8.2021, 22:59

[generalissimus19...]

Я консультирую одну фирму по всяким вопросам. И у фирмы неожиданно нарисовался заказчик, которому нужно измерять температуру жидкого натрия и обнаруживать течи
Кто может подсказать, где у нас делают датчики для обнаружения течей жидкого натрия, какие они бывают (подозреваю, что бывают и ёмкостные, и кондукционные), и какие марки стали используются для долговременного контакта с жидким натрием при температуре 500 градусов?

"Мир не просто тесен, мир - жмёт!"

[AtomInfo.Ru]

Я консультирую одну фирму по всяким вопросам. И у фирмы неожиданно нарисовался заказчик, которому нужно измерять температуру жидкого натрия и обнаруживать течи
Кто может подсказать, где у нас делают датчики для обнаружения течей жидкого натрия, какие они бывают (подозреваю, что бывают и ёмкостные, и кондукционные), и какие марки стали используются для долговременного контакта с жидким натрием при температуре 500 градусов?

"Мир не просто тесен, мир - жмёт!"

Головная организация - это ФЭИ.
https://www.ippe.ru/npf-safety/reactor-core-efficiency