Постап-стресс-тест, Полусерьёзный оффтоп из Атома в США Опции

[ВОВИЩЕ]

Если "Просто" шестигранные трубы с тяжелой водой - будут проблемы

Будут, их разорвёт ещё при разогреве...

[LAV48]

Будут, их разорвёт ещё при разогреве...

А если дать лишний "зазор" (воздух/азот), то может и наоборот смять. Считать надо.

[VBVB]

Это проблемы свежих ТВС коих у нас нет и отражатель с тяжелой водой нам нужен
что бы заставить гореть то что в обычных условиях гореть уже не может.

Видимо использование тяжелой воды в периферийных ТВС наиболее реальный в обсуждаемых условиях способ протянуть на имеющемся запасе ОЯТ блок еще пару десятков лет. Имея от реактора постоянный ресурс электроэнергии, получение нескольких десятков килограммов пригодной для описанных целей тяжелой воды на лабораторно-полупромышленной электролизной установке вполне реально за полгода-год. По сути, сгодится тяжелая вода уровня чистоты около 92-95%, а не 98,8-99% как для CANDU.

Однако, если же собираемся использовать тяжелую воду в боковых слоях зоны для улучшения НФХ реактора, то грех не использовать и возможность поместить в эту тяжелую воду делящиеся материалы. Это могут быть как соли природного урана или тория которые достать принципиально возможно, так и соли уран-регенерата от пары-тройки выпотрошенных ТВС и очишенных осадительной техникой.
В итоге, таким способом можно будет облегчить проблему нехватки топливного материала да и при работе на малых уровнях мощности плутония или урана-233 приемлемого качества для ручных операций с ним можно несколько килограмм наработать.

Сообщение отредактировал VBVB - 16.3.2016, 14:08

[alex_bykov]

Думаю, есть вариант решения попроще, чем городить периферию из тяжёлой воды или перелопачивать топливо с изъятием части твэлов. Думаю, удаление части ТВС из активной зоны очень много даст. Правда, останется вопрос с геометрической стабильностью такой конструкции...

[AtomInfo.Ru]

Правда, останется вопрос с геометрической стабильностью такой конструкции...

Не сильно важно для условий теста, как мне представляется.

[alex_bykov]

Не сильно важно для условий теста, как мне представляется.

СУЗы, Саша...

Как вариант, вместо удалённых ТВС проскочат "гладкостенные имитаторы", т.е. конструктив с чехлом и водой вместо твэлов. У имитатора всяко "твэлы" со свинцовой заливкой изъять проще + проще дезактивация + чехол можно будет сделать при необходимости, или "уголки"

[ВОВИЩЕ]

Думаю, есть вариант решения попроще, чем городить периферию из тяжёлой воды

Изготовлен бак-выгородка шириной в три ряда ТВС с 18-ю каналами для охлаждения (яч. 9,11,13 и т.д.),
с встроенными сильфонными компенсаторами объёма (они дадут некоторую положительную обратную связь,
но так как расположены только в нижней и верхней частях бака, небольшую).
Пробовали вывести связь на КО через "звёздочку", но сварные отказались лезть в р-р.
В а.з. загружено 61 ТВС по схеме:
- центральная ячейка: свежая ТВС с обогащением 3,0%;
- шесть ТВС вокруг неё 4-го года;
- потом два ряда 2-го и 3-го года;
- и переферийный ряд: 24 ТВС 5-го года.
Максимальная мощность окло 840 МВт тепловых, из которых:
-около 720 МВт дают 37 центральных ТВС;
-около 120 МВт дают 24 ТВС пятого года.

[ВОВИЩЕ]

А вот что можно сделать (люди на практике реально делали) -
так это перепилить дизельный агрегат/агрегаты в паровую машину.

Парням с ЮУ анклава идея понравилась (у них дизеля четырёхтактные),
а наши (двухтактные) пытаются на водород перевести. Ваше мнение?

[Татарин]

Предположим "полураспад" зомбаков ~10 лет (они ж не едят ничего кроме живности)

Совсем уходя в оффтоп: с классическими голливудскими зомбаками всё очень непросто. Они действуют будучи даже полусгнившими (а лишних запчастей в челочеке очень мало) и полностью работоспособны под землёй/под водой по меньшей мере годы. То есть, их существование вообще не зависит от реакции окисления органики; основа их энергетики так или иначе - ядерная (вообще, богатые открываются возможности, если эту технологию позаимствовать).
Поэтому срок их существования науке неизвестен, но возможно - десятки-сотни лет.

[Татарин]

а наши (двухтактные) пытаются на водород перевести. Ваше мнение?

В смысле, в реальности пытаются? Или в рамках вводной?

НЯЗ, ДВС на водород переводится относительно легко (в сети есть масса работ энтузиастов именно гаражного уровня), но мощность и ресурс падают.
Ещё проблемы с экономичностью: на бедной водородной смеси дизель работать не сможет - детонация замучает.
И зачем это им?

[ВОВИЩЕ]

В смысле, в реальности пытаются? Или в рамках вводной?

Конечно в рамках вводной!
Я думаю, Ваша идея о превращении дизеля в паровую машину не проходит для двухтактных дизелей.

И вопрос: можно ли перевести двухтактный дизель на водород??? Я думаю, нет.

[Bond005]

Уточняю насчет мощности. Посмотрел ИЭ ТПН. Мощность турбины 11,6 МВт. На блок 2 штуки- 23,2 МВт.
Дизель дает 5,6 МВт. В итоге 3 ДГ СБ могут дать 16,8 МВт. На разных станциях есть еще разное количество общеблочных и постфукусимских, думаю что еще по одному на блок наскребем.
Тогда получим сборку 1 турбина и к ней 2 генератора. И еще одна турбина и 2 генератора.
В итоге с одного блока можем взять 5,6*4= 22,4 МВт. Сносим нафиг основную турбину и ставим на одном блоке все эти генераторы с турбинами. Подаем пар из ПГ и получим на 4-х блочной станции 89,6 МВт электрических.
На 2-х блочной- 44,8 МВт.
Такая картина. Я правда плохо представляю как такую систему синхронизировать. Но там уж пусть электрики мудрят.

[Bond005]

Продолжаем улучшать НФХ.
Долой выгородку, вместо нее бак с тяжелой водой. Толщина 161 мм.
Долой 1 ряд наружных пускай 36 ТВС, вместо них тот же бак. Осталось 127 ТВС. Толщина бака 340 мм. Тоже мало.
Долой 2 ряд, осталось 91 ТВС, бак 554 мм. Мало.
Долой 3 ряд, осталось 61 ТВС, бак 767 мм. Маловато.
Долой 4 ряд, осталось 37 ТВС, бак 989 мм.
Дальше уже ТВС останется мало.
Предлагаю оставить 37 ТВС и окружить баком эффективной толщиной 989 мм, наружным диаметром 3485 мм, как у выгородки.

[Bond005]

Объем такого бака высотой 4,07 м (как у выгородки) получится 31,5 м3. Столько минимально надо тяжелой воды.
Придется еще городить систему компенсации давления в этом баке. Она должна будет поддерживать минимально возможный перепад давлений между 1 контуром и баком. Через "звездочку" вывести линию на свой компенсатор давления и насос подпитки. Насос можно маленький, все равно линия ДУ 10. Придется очень медленно прогревать и охлаждать всю систему, иначе линия не справится.
Система усложняется, зато топливо дожигается.

[Bond005]

Еще одно безумное предложение. Предлагаю выкинуть легкую воду и оставить только тяжелую воду в баке. Охлаждать ТВС газом, например углекислым.
Давление правда останется 160 атмосфер (мы привязаны к температуре на выходе из активной зоны, а она тянет за собой температуру и давление в баке тяж воды). Интересно какой будет расход у штатного ГЦН, если он будет перекачивать СО2 с такими параметрами.

[Bond005]

Еще лучше конечно было бы обойтись естественной циркуляцией на СО2. Дешево и сердито.

[alex_bykov]

Изготовлен бак-выгородка шириной в три ряда ТВС с 18-ю каналами для охлаждения (яч. 9,11,13 и т.д.),
с встроенными сильфонными компенсаторами объёма (они дадут некоторую положительную обратную связь,
но так как расположены только в нижней и верхней частях бака, небольшую).
Пробовали вывести связь на КО через "звёздочку", но сварные отказались лезть в р-р.
В а.з. загружено 61 ТВС по схеме:
- центральная ячейка: свежая ТВС с обогащением 3,0%;
- шесть ТВС вокруг неё 4-го года;
- потом два ряда 2-го и 3-го года;
- и переферийный ряд: 24 ТВС 5-го года.
Максимальная мощность окло 840 МВт тепловых, из которых:
-около 720 МВт дают 37 центральных ТВС;
-около 120 МВт дают 24 ТВС пятого года.

Чисто технические вопросы:
1) по мощности кажется, что работать можно только одной петлёй. Получится?
2) Центр не богат на СУЗы. Как обеспечите АЗ?
3) Думаю, бак будет мало тепловых нейтронов возвращать в зону, тут надо что-то на подобие слоёной структуры придумывать, или даже особо сильно выгоревшими кассетами периферию выкладывать.
4) Всё-таки настаиваю, что больший эффект получится, если убрать часть ТВС из объёма активной зоны - водяные полости в окружении ТВС - это хорошие области замедления нейтронов. Правда, посчитать такую экзотику на украинских АЭС могут только ровенчане (да и то, пока только на 440-х).

[AtomInfo.Ru]

Правда, посчитать такую экзотику

Электричество есть, то есть, и компьютеры есть.

А вот коды... Как в анклавах будет с кодами? Правильно ли понимаю, что, скажем, в ВВЭР-овских анклавах для расчётов НФХ будет наличествовать только что-то типа АЛЬБОМа с зашитыми константами (читай - подгоночными параметрами под конкретные типы зон)?

[alex_bykov]

Электричество есть, то есть, и компьютеры есть.

А вот коды... Как в анклавах будет с кодами? Правильно ли понимаю, что, скажем, в ВВЭР-овских анклавах для расчётов НФХ будет наличествовать только что-то типа АЛЬБОМа с зашитыми константами (читай - подгоночными параметрами под конкретные типы зон)?

It depends... Скажем, на многих PWR-овских нет и этого - все загрузки выбираются за пределами АЭС.

Альбом (или его текущий аналог КАСКАД) может считать полностью загруженную зону по готовым константам. Наш код, поставленный на Ровенские 440-е в комплект СВРК под определение подкритичности может считать неполную зону, но, опять-таки, константы должны быть. Можно отдельно купить спектральный код для подготовки констант и обучить персонал, но у каждого типа кода константы идут в своём внутреннем формате, универсального решения всё равно нет.

[AtomInfo.Ru]

Можно отдельно купить спектральный код для подготовки констант...

...что невозможно в рамках заданного теста.

Соответственно, все шаги влево и вправо от исходной активной зоны блока, который мы хотим сохранить в рамках теста, делаем наощупь и на свой страх и риск.
Станционные физики лишены возможности рассчитывать экзотику, хотя институтский курс физики реакторов у них из голов никуда не делся.