Westinghouse в Украине, "неудобные вопросы" Опции

[anarxi]

Но, насколько я понял в PWR скорость течения теплоносителя 1 к. меньше чем ВВЭР.?
И еще, почему нельзя усилить (утолщить) стенки циркониевых трубок, в которых находятся таблетки.
И насколько изменятся физические свойства и свойства нейтронного поля если трубки будут не круглыми в сечении, а овальными.?

[asv363]

Это да, было. Сам трижды с "комиссарами" на блок 3 приезжал
Для общего понимания: дело не в кассетах. Проблемы с разгерметизацией топлива начались вследствие нарушения технологии глушения трубок ПГ. Кассеты - слишком дорогой фильтр для мусора...
Ребята, действительно, много сделали, в т.ч. и в части антидебриза.

Уважаемый Александр, Вы имеете в виду конкретный блок, или парогенераторы ВВЭР-1000 в целом, вне зависимости от станции/блока, модели, года выпуска?

[AtomInfo.Ru]

И еще, почему нельзя усилить (утолщить) стенки циркониевых трубок, в которых находятся таблетки.

Гафний.

[AtomInfo.Ru]

Гафний.

Ну или так. Циркониевая оболочка с точки зрения нейтроники - паразитный поглотитель. Как сам цирконий, так содержащаяся в нём примесь гафния.

Увеличивая толщину оболочки, мы увеличим паразитные потери нейтронов. Соответственно, либо придётся поднимать среднее обогащение, либо сокращать длину кампании. И то, и то - потери в деньгах.

[инженер_Гарин]

Правильно понимаете. Правда, тут за частотой надо следить - вибрация может начаться. Только механика в зоне всегда сращена с теплогидравликой. Уменьшите расход, уменьшится теплосъём, есть риск "сварить зону", т.е. получить прямое топливо, но с прожогом оболочек из-за плёночного кипения...

Интересен механизм. Как собираетесь уменьшить расход?

[AtomInfo.Ru]

И насколько изменятся физические свойства и свойства нейтронного поля если трубки будут не круглыми в сечении, а овальными.?

Прикольный вопрос.

Большинство расчётных программ использует математику, написанную для круглых твэлов.
То есть, при расчётах придётся заменить овальные твэлы на равновеликие им круглые. Соответственно, в результатах расчётов никакой разницы не будет.

Так что, только уговорить кого-нибудь сделать набор из овальных твэлов и поставить эксперимент на критсборке.

[AtomInfo.Ru]

Интересен механизм. Как собираетесь уменьшить расход?

Вводная предполагает меньшую скорость, соотв. меньший расход.

[lz2gj]

Возрастет перегрев, не уверен, что теплоотвод от ТВЭЛ будет обеспечен. А это запас до кризиса теплоотдачи, со всеми вытекающими последствиями. Если по простому, объёмное тепловыделение при неизменности кассет остается прежним, теплоносителя первого контура за единицу времени через активную зону будет проходить меньше.

Надо будет серьёзно обосновывать для разных режимов эксплуатации, или же, попросту, к примеру, увеличить концентрацию борной кислоты, но, сплавы веста на это не рассчитаны. Да и деньги - на ветер.

Отсутствует один важный момент. Интегральная нагрузка (скорость) теплоносителя в каждом петле отличается, что приводит к дальнейшему перераспределению нагрузки топливных сборок. Но это еще не все. Скорость модулируется действием лопастей каждого ГЦН (вода плохой демпфер). Есть исследования, которые показывают различия мгновенных значений ΔPгцн каждой петли до 2 kgf/cm2 . Насколько ГЦН вращаться асинхронно, в любом моменте на ТВС есть разные текущие нагрузки, которые в некоторых точках вызывают резонансные явления.
В связи с этом, когда ПГ "Метран" создавали первые датчики с МП преобразователем, они оказались негодными для таких измерений (ΔPгцн ). Для этой цели они создали датчик с аналоговым преобразователем.
С уважением: Красимир Христов - AtomInfo.Bg

[barvi7]

Интересен механизм. Как собираетесь уменьшить расход?

Есть "опыт" - подрезают лопатки ГЦН. По памяти на Пакше. ВВЭР-440.
Правда изменения в малом диапазоне - примерно скорость изменяется с ~ 3,50 м/с до 3, 45 м/с.

Сообщение отредактировал barvi7 - 12.4.2014, 17:58

[barvi7]

Отсутствует один важный момент. Интегральная нагрузка (скорость) теплоносителя в каждом петле отличается, что приводит к дальнейшему перераспределению нагрузки топливных сборок.

Есть подтверждения для ВВЭР-440 различие в поканальных расходах (чехловые ТВС) от 3,50 м/с до 2,70 м/с.
Reactor Noise Analysis with Simultaneous Acquisition of 512 Signals for Improved Process Monitoring
Tamás Czibók, Sándor Kiss and Sándor Lipcsei

[barvi7]

Надо будет серьёзно обосновывать для разных режимов эксплуатации, или же, попросту, к примеру, увеличить концентрацию борной кислоты, но, сплавы веста на это не рассчитаны. Да и деньги - на ветер.

1. Помогите увидеть связь между теплосъемом и концентрацией борной кислоты.

2. Про "сплавы Веста на это не рассчитаны" - тоже вопрос - в теплоносителе максимальная концентрация б/к может быть до 40 г/кг (САОЗ ВД и ГЕ).
Рабочая концентрация (на работающем блоке) "несколько" меньше 10 г/кг.
Так на какие- концентрации сплавы Веста не рассчитаны?
И откуда информация?
На их PWR-ах концентрации б/к примерно те же.

[asv363]

Но, насколько я понял в PWR скорость течения теплоносителя 1 к. меньше чем ВВЭР.?

Полагаю, более корректно сравнивать конкретные модели, перелопачивать весь парк существующих, и в дополнение, остановленных блоков западного дизайна, не возьмусь.

И еще, почему нельзя усилить (утолщить) стенки циркониевых трубок, в которых находятся таблетки.

Anarxi, прошлым летом был такой же вопрос от тебя, и такой же ответ уважаемого AtomInfo.Ru. Вопрос: сообщение №173 от 15.07.2013 года. Ответ: сообщение №177. Удивительная настойчивость, однако. Все темы, к которым имею отношение, помню достаточно хорошо, избранное стараюсь сохранить.

И насколько изменятся физические свойства и свойства нейтронного поля если трубки будут не круглыми в сечении, а овальными.?

При сохранении круглой таблетки, в первом приближении, изменится не сильно, при овальной таблетке, можно аппроксимировать эллипсом в горизонтальном сечении, далее будет зависеть от соотношения малой и большой полуосей. В пределе, получаем вертикальные пластинчатые тепловыделяющие элементы, несовместимые с нейтроникой, теплофизикой и гидравликой существующих зон реакторов на тепловых нейтронах (ВВЭР и PWR). Достаточно вспомнить про влияние ГЦН. Для оболочек условных пластинчатых ТВЭЛ получите неравномерное воздействие исходя из термомеханики и гидравлики, по нейтронике - все прелести, вплоть до роста утечки из активной зоны тепловых нейтронов.

Если придумали (зачем-то) круглое сверло, не стоит пробовать использовать овальное. Дрель испортится.

[barvi7]

Правильно понимаете. Правда, тут за частотой надо следить - вибрация может начаться. Т

1. Вибрация есть всегда, если есть вынуждающая сила - работает ГЦН.
На спектрах вибрации ТВС очень хорошо видны "оборотная частота" ГЦН и ее гармоники: ~16,6; 33,2; 49,9; 66,5; 83,1; 99,7 Гц.
2. А также ТВС это "балка" с закрепленными концами - у нее свои собственные частоты колебаний.
3. А еще 1 к это большая гидросистема : КД, трубопроводы, реактор, ПГ и др , в которых возникают "свои" колебания теплоносителя, в т.ч т.н. акустические волны и т.д. (на малых частотах до 10 Гц)
Все это взаимодействует и вибрирует всегда - вопросы об амплитудах и надо "стараться" не попадать в резонансы (при совпадении "частот" вынуждающих сил и собственных частот ТВС, твэл . . )

Сообщение отредактировал barvi7 - 12.4.2014, 18:13

[asv363]

1. Помогите увидеть связь между теплосъемом и концентрацией борной кислоты.

С целью уменьшить объёмное энерговыделение. Говорят, бор имеет неплохое сечение в области тепловых энергий.

Однако, исходные запасы на ВВЭР-1000/В-320 мне известны, что не отменяет необходимости обоснования работы в режимах с увеличенной мощностью для ТВС-W.

2. Про "сплавы Веста на это не рассчитаны" - тоже вопрос - в теплоносителе максимальная концентрация б/к может быть до 40 г/кг (САОЗ ВД и ГЕ).
Рабочая концентрация (на работающем блоке) "несколько" меньше 10 г/кг.
Так на какие- концентрации сплавы Веста не рассчитаны?
И откуда информация?
На их PWR-ах концентрации б/к примерно те же.

В толстых книжках веста, (сейчас поищу в соответствующей теме) есть разночтения, по памяти 1750 ppm - 2250 ppm, однако стоит учитывать, что это не на всю кампанию. Вот Вы несогласны с моим мнением, будьте добры, модель PWR укажите, если не затруднит.

[alex_bykov]

Уважаемый Александр, Вы имеете в виду конкретный блок, или парогенераторы ВВЭР-1000 в целом, вне зависимости от станции/блока, модели, года выпуска?

Конкретный блок Ровно-3.

Но, насколько я понял в PWR скорость течения теплоносителя 1 к. меньше чем ВВЭР.?

Да, но в PWR и удельное объёмное энерговыделение много меньше, и в квадратной решётке (при прочих равных) проходное сечение для теплоносителя больше, чем в треугольной.

И еще, почему нельзя усилить (утолщить) стенки циркониевых трубок, в которых находятся таблетки.
И насколько изменятся физические свойства и свойства нейтронного поля если трубки будут не круглыми в сечении, а овальными.?

По нейтронке Вам AtomInfo.Ru разъяснил, а есть ещё теплофизика, например, если отношение осей будет большим, величина зазора топливо-оболочка будет больше в отдельных местах, т.е. будет расти температура топлива, что крайне нехорошо, например для аварийных режимов. К тому же толстая оболочка куда серьёзнее подвержена повреждению при скачках мощности - не успевает прогреваться, а цирконий сам по себе капризный металл с точки зрения однородности.

1. Вибрация есть всегда, если есть вынуждающая сила - работает ГЦН.
На спектрах вибрации ТВС очень хорошо видны "оборотная частота" ГЦН и ее гармоники: ~16,6; 33,2; 49,9; 66,5; 83,1; 99,7 Гц.
2. А также ТВС это "балка" с закрепленными концами - у нее свои собственные частоты колебаний.
3. А еще 1 к это большая гидросистема : КД, трубопроводы, реактор, ПГ и др , в которых возникают "свои" колебания теплоносителя, в т.ч т.н. акустические волны и т.д. (на малых частотах до 10 Гц)
Все это взаимодействует и вибрирует всегда - вопросы об амплитудах и надо "стараться" не попадать в резонансы (при совпадении "частот" вынуждающих сил и собственных частот ТВС, твэл . . )

Всё верно, потому и пытаются на этапе проектирования отстроить проект сборки от основных вынуждающих частот (таких как оборотная частота ГЦН или АСВ и их субгармоники), так и от резонансных частот (например, частот вибрации шахты реактора, или внутрикорпусных устройств, включая выгородку). Только Вы (и американцы, и большинство наших) забываете, что измерять нужно не только вблизи номинала. Грубо говоря, цепочка рассуждений следующая:
1) есть режимы с неполным числом ГЦН, т.е. "подъёмная сила" для таких режимов меньше, чем в номинале и неравномерна для ТВС в зоне.
2) компенсация запаса до всплытия в конструкции кассеты обеспечивается сжатием пружинного блока, как Вы понимаете, это уже совсем не балка.
3) если мы в соответствии с 1) меняем усилие поджатия (да и мощность РУ одновременно снижаем, т.е. линейное расширение материалов активной зоны тоже будет другим и будет меняться от кассеты к кассете), то резонансная частота сборки начинает смещаться от номинального значения и уже может попасть на одну из вынуждающих частот или её субгармонику. Да и способ закрепления "балки" при этом может меняться от жёсткого до "шарнирного"...

Это одна из причин, по которой регламент настаивает на работе РУ в "базовом режиме" - за его пределами слишком большие допущения.

[alex_bykov]

С целью уменьшить объёмное энерговыделение. Говорят, бор имеет неплохое сечение в области тепловых энергий.

Это ошибка. Бор компенсирует избыточную реактивность в топливе, не более того. Ну, ещё его концентрация в состоянии повлиять на профиль поля по высоте, поскольку из-за него сечение поглощения начинает сильно ходить за плотностью теплоносителя, а она меняется с высотой...

[barvi7]

2) компенсация запаса до всплытия в конструкции кассеты обеспечивается сжатием пружинного блока, как Вы понимаете, это уже совсем не балка.

Согласен. Поэтому в исх. тексте "балка" в кавычках

[anarxi]

Полагаю, более корректно сравнивать конкретные модели, перелопачивать весь парк существующих, и в дополнение, остановленных блоков западного дизайна, не возьмусь.
Anarxi, прошлым летом был такой же вопрос от тебя, и такой же ответ уважаемого AtomInfo.Ru.
Удивительная настойчивость, однако. Все темы, к которым имею отношение, помню достаточно хорошо, избранное стараюсь сохранить.


Если придумали (зачем-то) круглое сверло, не стоит пробовать использовать овальное. Дрель испортится.

Ну, вот alex_bykov дал более развернутый ответ.
про "гафний" я знал (не сложно догадаться о приблизительной причине даже забыв о прошлом лете, о чем ,честно, забыл).
Просто было бы интересно насколько ухудшаются свойства оболочки(увеличится поглощение нейтронов) с увеличением толщины стенки, и соответственно увеличивается "крепкость" стержня.

Найденная толщина (используемая сейчас, 0.18 мм, если не ошибаюсь) компромисс или золотая середина.?
Впрочем alex_bykov переводит проблематику толщины совсем в другую область.

Дрель, может испортится если в неё всунуть бур от перфоратора, а он почему то сделан овальным на том конце.
Интересно почему. Как то еще и конусные сверла вспоминаются.

Насчет овалов, если их расположить в пучке, с смещением овальностей, то мне кажется такой пучок будет больше сопротивляться изгибу и скручиванию, нежели пучок из цилиндров. Разве нет.?

[barvi7]

В толстых книжках веста, (сейчас поищу в соответствующей теме) есть разночтения, по памяти 1750 ppm - 2250 ppm, однако стоит учитывать, что это не на всю кампанию. Вот Вы несогласны с моим мнением, будьте добры, модель PWR укажите, если не затруднит.

Про модель PWR ничего не скажу - не мой профиль
А из "общих"соображений - для обеспечения подкритичности акт. зоны нужен поглотитель, которым является раствор борной кислоты.
Обогащение в PWR и ВВЭР - условно равны.
Геометрия ТВС - соотношение вода/уран - тоже "похожи".
Поэтому для обеспечения подкритичности "среднего" PWR потребуется примерно такая же концентрация борной кислоты, как и в "среднем" ВВЭР.
По диапазонам в PWR попалось только это: диапазоны 7-12 г/кг - это в баках запаса и САОЗ.
http://www.dynabondpowertech.com/en/nuclea...ar-power-plants

[alex_bykov]

Найденная толщина (используемая сейчас, 0.18 мм, если не ошибаюсь) компромисс или золотая середина.?

Толщина оболочки твэла ВВЭР около 0.5 мм. Это компромисс в первую очередь не нейтронки с механикой, а между нейтронки с коррозионной стойкостью. Сами понимаете, что в твэле прочность в основном определяется подпружиненным столбом таблеток (ну и разницей давлений внутри и снаружи твэла).

Впрочем alex_bykov переводит проблематику толщины совсем в другую область.

Я не вредный, я полезный :
Просто эта область важнее.

Насчет овалов, если их расположить в пучке, с смещением овальностей, то мне кажется такой пучок будет больше сопротивляться изгибу и скручиванию, нежели пучок из цилиндров. Разве нет.?

Для овалов задолбаетесь дистрешётку конструировать, чтобы в аварийных режимах не было контакта с пережогом оболочек и выходом ПД в контур. Если интересно, полистайте публикации, например, харьковского физтеха по этому вопросу. Рассматривались, например, крестообразные в сечении твэлы, по нейтронке и теплофизике в стационаре они могут оказаться эффективнее цилиндрических... Только цилиндр:
а) технологичнее в изготовлении, а это при прокате циркония ой как важно,
б) надёжнее в режимах пиковых нагрузок, а это важно для безопасной эксплуатации,
в) в разы проще экзотики в смысле моделирования, как расчётного, так и расчётно-экспериментального, а это важно с точки зрения предсказуемости поведения во всех режимах,
и т.д.
Так что до появления технологий молекулярной сборки появление чего-то отличного от цилиндра очень маловероятно.