AP-1000 Опции

[asv363]

Американский аналитик о топливе Westinghouse для реакторов ВВЭР
http://www.atominfo.ru/newsf/m0114.htm

Сознательно разместил в данной теме, почему, покажу чуть позднее.

Сообщение отредактировал asv363 - 17.8.2013, 5:25

[asv363]

Во-первых, некоторое время назад была статья:
НЗХК поставит на шведскую АЭС четыре сборки топлива ТВС Квадрат в 2014 году
http://www.atominfo.ru/newsf/m0019.htm
О бедных 4-х ТВС-К, которые собираются испытывать на шведской АЭС, доле рынка, и последовавшая реакция каких-то военных чинов Швеции.

Во-вторых, вскользь упоминалось об изготовлении сборок для AREVA, вероятно, квадратных. Хотя, возможно, речь шла об обогащении.

В-третьих, на момент попытки лицензирования в UK, твэлы от Вестингауза, не соответствовали требованиям регулятора по величине максимальной линейной нагрузки (кстати, были превышены и требования NRC). Впрочем и в последней версии для американских АР-1000, значение не изменилось. Ссылка на регулятора UK, страница 48:
http://www.hse.gov.uk/newreactors/reports/...010-r-rev-0.pdf

201 US licensing criteria limit the fuel centreline melt heat limit to 75kW/m; initial analysis (with potential non conservative assumptions) provided results of 73.7kW/m.
202 Through discussion Westinghouse explained that:
- It is not possible to confirm the even distribution of PRHR flow between the Reactor Coolant Pump (RCPs). Computational Fluid Dynamics analysis indicates an uneven split between the RCPs.
- There is no process to control the PRHR heat exchanger boron concentration.
- There is uncertain mixing within the reactor lower plenum.
- Updated results determined a heat flux of 86.7 kW/m which exceeds the limit.

Всего 853 пункта. Однако и iDAC получили, и в США строятся. В целом, возникает совершенно законный вопрос, а в аналоги наших ТВС, какие твэл они поместят?

Справочно о квадрате от Веста для АР-1000. Активная зона 157 ТВС по 264 твэл. Высота топливного столба 4267 мм, диаметр эффективный активной зоны 3040 мм. В ТВС присутствует антидебризный фильтр, решеток дистанционирующих - 8, перемешивающих - 4. В кассете 24 направляющих канала, 1 инструментальный (КНИТ). Высота таблетки 9,27 мм, диаметр - 8,2, диаметр твэл - 9,5, материал оболочки - ZIRLO. О наших ТВС, писать особого смыла, наверное нет, по причине известности и конструкции и параметров.

Есть еще один пикантный факт, но потом.

Сообщение отредактировал asv363 - 17.8.2013, 8:27

[asv363]

Сначала, продолжим о технических деталях ТВС под АР-1000, которые не изложил вчера.

- Первая загрузка АР-1000 профилируется ТВС 3-мя типов по обогащению: 2,35%, 3,4%, 4,45%.
- Сплав решетки верхней, нижней и антидебризного фильтра ТВС – Alloy 718.
- Количество вынимаемых выгорающих поглотителей 1552, материал – боросиликат, диаметр – 9,68 мм наружный, 4,51 мм внутренний, длина - 3681 мм.
- Длина интегрированного в ТВС выгорающего поглотителя – 3861 мм, покрытие бором. Общее на все 157 кассет АР-1000 количество интегрированных поглотителей – 8832.
- Указано возможным профилирование твэл по высоте.

Можно проверить по 4-му разделу DCD или EDCD, ссылки приводил несколько раз.

[asv363]

Есть еще один пикантный факт, но потом.

Теперь, об одном неоднозначном моменте, которых на самом деле много. Обращаю внимание, что никаких выводов и заключений не делаю. Просто информация к размышлению.

Открываем сборник трудов МНТК-2010 на странице 52.
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТВС РЕАКТОРОВ ТИПА ВВЭР РЕШЕТОК-ИНТЕНСИФИКАТОРОВ ТЕПЛОМАССООБМЕНА
Кобзарь Л.Л., Семченков Ю.М.
РНЦ «Курчатовский институт»

Эффект интенсификации тепломассообмена мож-но оценить на основании анализа экспериментальных данных по кризису теплоотдачи, полученных в РНЦ «Курчатовский институт» на 25-стержневой модели ТВС реактора PWR. Эксперименты, детально описан-ные в [1], проведены по заказу фирмы «Westinghouse» на теплофизическом стенде КС.

Что же за работа [1]?

Смотрим доклад с МНТК-2007:
Сравнение теплогидравлических характеристик ТВС реакторов типа ВВЭР и PWR на основе экспериментов
В.В.Большаков, Л.Л.Кобзарь, Ю.М.Семченков
РНЦ«Курчатовский институт», Москва, Россия

Сообщение отредактировал asv363 - 18.8.2013, 6:05

[asv363]

К сожалению, про электрическую часть проекта АР-1000, писать пока не буду. Немало ошибок присутствует в документации. На часть из них, я ранее указывал.

В предверии 57-й генконференции, интересует мнение, как кто относится к содержанию документа от МАГАТЭ: Preliminary Lessons Learned from the Fukushima Daiichi Accident for Advanced Nuclear Power Plant Technology Development, в котором по сути описаны пассивные системы безопасности, на которых делает свою рекламу Вест?

Общая ссылка: http://www.iaea.org/About/Policy/GC/GC57/Documents/

Между тем, ранее, выпускался документ TECDOC-936 (Terms for describing new, advanced nuclear power plants), 1997 год, котором указано:

3.7. TERMS TO BE AVOIDED
...
Passive, simplified, and forgiving designs

The terms "passive, simplified, and forgiving" have been described in IAEA-TECDOC-626 at the component and system level, as can be seen from the excerpt in Appendix A. Unless it can be shown that these terms can validly be applied at the plant level, their use as plant descriptors should be avoided.
...

Таким образом, на момент лицензирования в США, АР600 и АР-1000 рекомендациям МАГАТЭ не соответствовали. А в 2009 году, вышел TECDOC-1624 в котором данное упоминание признавалось допустимым, при условии одобрения проекта регулятором. И, приблизительно тогда, стартовал тендер по блокам №№3,4 АЭС "Темелин".

P.S. Ссылка на 1624 есть в теме АЭС "Куданкулам". Ошибки оцифровки 936-го сохранены.

[asv363]

Тут дело в следующем факте. Относительно 100 м все отметки в футах пересчитаны правильно, однако, ни подробного плана размещения строений на площадке, ни отметок размещения оборудования в здании реактора в строительной части документов нет. Во всяком случае, мне недоступно. Относительные, высчитать можно, размер ГО известен. Да и выбор в качестве реперной точки 100 м, вызывает сомнение в достоверности информации.

В целом, прочел, наконец. Параграф правил 10 CFR 2.390 пункт d, говорит о УКФЗ, и, дословно:

(1) Correspondence and reports to or from the NRC which contain information or records concerning a licensee's or applicant's physical protection, classified matter protection, or material control and accounting program for special nuclear material not otherwise designated as Safeguards Information or classified as National Security Information or Restricted Data.

(2) Information submitted in confidence to the Commission by a foreign source.

Потому, и нет детального плана размещения оборудования РО, и планировки площадки. Это к дискуссии о лицензировании ВВЭР-ТОИ в UK. Ровно таким же образом, мы имеем право применить собственное законодательство, и не показывать часть проекта. Кстати, появились цветные изображения в EDCD. только толку от них нет.

Сообщение отредактировал asv363 - 26.8.2013, 4:10

[www]

Это к дискуссии о лицензировании ВВЭР-ТОИ в UK. Ровно таким же образом, мы имеем право применить собственное законодательство, и не показывать часть проекта.

Не совсем так. Информация, которую дают Регулятору или др Гос организации, делится на несколько категорий. Как пример - Unrestricted, Official Use Only, or Protected-Sensitive.

Первые 2 категории - могут оказаться свободно в печати или в Интернете. По 3й заклю-ся соглашение о взаимном не разглашении.

Секрета от людей нет - атомная энергетика давно уже рассекречена (да и секретов там нет). Но это в большинстве случаев Proprietary Information, которая обошлась миллионы долларов для компании, вкл зарплаты инженерам, проектантам, исследования, и тд.

Ежели вы не дадите Регулятору ЮК всю информацию - их заключение таковым и будет, что нет достаточности информации, и деньги уйдут на ветер.

АЭПу самому надо будет сортировать - что к чему и решать, что можно публиковать, что нет.

Если Регулятор ЮК захочет что то опубликовать, то он вас известит. Тогда, вы можете "стереть" всю лишнюю инфу - и вперед, дать им ту версию, которую они могут публиковать.

[asv363]

К вопросу о пассивных системах безопасности в проекте АР-1000. В связи с темой, о СБВБ:СБВБ.Мысли вслух. от Сергея возник маленький вопрос.

Как известно, в составе набора емкостей ПСБ системы PXS (PCCS) присутствуют 2 шт. Core Makeup Tank, цилиндрические, выше линии ввода в РУ, расположенной на уровне патрубков подключения ГЦТ, объем 70 м3; 2 шт. Accumulators, сферические, ниже линии ввода в РУ, объем 56 м3, пассивированы и подперты азотом. CMT расположены внутри металлической(внутренней) ГО, Accumulators - снаружи, активируются при авариях типа LOCA и LLOCA, доступны некоторому обслуживанию.

Вопрос, который меня действительно заинтересовал, и точного ответа мне неизвестно. Учитывая, что все 4 емкости содержат раствор бора (борной кислоты), и не только, концентрации 16 г/литр, что происходит при отсутствии перемешивания собственно с раствором при длине топливного цикла в 18 (или даже в 24 месяца)? Меняется ли концентрация по высоте в течение такого срока, возможно ли выпадение в осадок, учитывая, что любые устройства для циркуляции внутри отсутствуют?

Ссылки на описания в европейской и американской версиях в сообщении.

P.S. ВХР данных емкостей полностью не описан.


Сообщение отредактировал asv363 - 29.8.2013, 5:18

[ВОВИЩЕ]

что происходит при отсутствии перемешивания собственно с раствором
при длине топливного цикла в 18 (или даже в 24 месяца)?
Меняется ли концентрация по высоте в течение такого срока,
возможно ли выпадение в осадок, учитывая,
что любые устройства для циркуляции внутри отсутствуют?

У нас за четыре года без подогрева не выпадает и у них не выпадет

[сергей]

У нас за четыре года без подогрева не выпадает и у них не выпадет

Евгеньич,а почему без подогрева?ТЭНы же кажется уже везде вмонтировали и ввели в работу автоматику?Кстати ,когда то "теория расслоения" растворов в вертикальных герметичных сосудах была популярна для объяснения непонятных результатов пробоотборов.

[www]

Ув. форумчанам у меня несколько поправок.

Надо учитывать разницу проектов ВВЭР vs. PWR.

1) Бор у них обогащенный, только 10й, требуется в ГЕ САОЗ только 2 гр/кг
(Technical Specifications, ECCS accumulators, SR3.5.1.4 - Verify boron concentration in each accumulator is
≥ [1900] ppm and ≤ [2100] ppm). Следовательно, до уровня насыщения далеко, осаждения не будет если соблюдать pH.

2) Подогрев ГЕ САОЗ на ВВЭР - из-за феномена прямого впрыска в корпус реактора, чтобы избежать хладноломкого разрушения металла корпуса реактора, не из-за растворимости бора. То есть первичная причина - хладноломкость металла, которая (температура) растет с ростом флуенса нейтронов по истечении срока наработки блока.

3) На PWRs впрыск в петлю, потому разбавление, подогрев и хладноломкое разрушение не ожидается. По той же причине, кстати, Российский дизайн смог осуществить систему быстрого ввода бора на байпасе ГЦНов, то есть нет прямого впрыска в корпус реактора - успевает разбавиться горячей водой остатков 1 к плюс масса горячих трубопроводов ГЦТ.

[сергей]

По п.2 Вы абсолютно правы -первичная причина связана с защитой корпуса."Теория расслоения растворов" в условиях отсутствия перемешивания как то объясняла противоречивые результаты пробоотборов более-менее.
По п.3 тоже согласен.Единственное ,что хотелось сказать .-без реализации протока(прогрева) уязвимыми остаются патрубки врезки в контур.

[asv363]

К сожалению, а может, и наоборот, в АР-1000 идет впрыск прямо в РУ, в конце главы 6.3 есть схемы, ссылки были. Во всяком случае, с указанных ранее 4-х гидроемкостей. (Европейский вариант главы, Американский вариант(+4 стр.))
Нашел работу с МНТК-2007:
Результаты внедрения на энергоблоке №1 Балаковской АЭС системы подогрева аварийного запаса борного раствора в ГЕ САОЗ, основанной на создании внешних контуров естественной циркуляции
Ю.Ф.Кутдюсов, И.О.Будько, А.Н.Макарцев
(НИЦЭ «Центрэнерго»)
Ю.А. Аникеев, Е.М. Дамрин, Э.С. Асадский
(ФГУП ОКБ «Гидропресс»)

А разработчикам АР-1000, только предстоит найти решение данного вопроса, поскольку, нормальная температура для 2-х штук Accumulators - 28,9 ^оС, для СМТ - средняя температура внутри ГО - около 50 ^оС (48,7 - по памяти).

Сообщение отредактировал asv363 - 31.8.2013, 3:54

[asv363]

Ув. форумчанам у меня несколько поправок.

Надо учитывать разницу проектов ВВЭР vs. PWR.

1) Бор у них обогащенный, только 10й, требуется в ГЕ САОЗ только 2 гр/кг
(Technical Specifications, ECCS accumulators, SR3.5.1.4 - Verify boron concentration in each accumulator is
≥ [1900] ppm and ≤ [2100] ppm). Следовательно, до уровня насыщения далеко, осаждения не будет если соблюдать pH.

В EDCD 16 Tech specs пишут так:

SR 3.5.1.4 Verify the boron concentration in each accumulator is ≥2600 ppm and ≤2900 ppm.

Периодичность - 31 день, и еще много разного. Про применение другого бора, мне, видимо, никогда не найти.

[www]

Ув asv363, чем больше Вы "копаете" проект АП-1000, тем меньше у меня уверенности, что проект доработан...
Они похоже страдают той же проблемой - нет передачи знаний из старшего поколения во вновь прибывшее поколение, а эти будут набивать шишки по новой. Господи, лишь бы конец был счастливым.


ПС - Ссылка у меня на Вестингауз Версия 3,0 Technical Specifications для существующих станций.

2900 ppm = 2.9 гр/кг, то есть слегка концентрацию подняли для АП.

ППС - А по поводу хладноломкости, нельзя ли вкл в статью в Жяньминь Жибао.

[Smith]

Ув asv363, чем больше Вы "копаете" проект АП-1000, тем меньше у меня уверенности, что проект доработан...

Думаю, что это лучшая похвала для asv363 :-)

[сергей]

Это не похвала.Это оценка труда и работы.

[asv363]

Честное слово, не ожидал положительной оценки своих скромных усилий.

Пара моментов.

1. О боре. Применение ¹⁰В в выгорающих поглотителях 2-х видов, и для некоторых стержней ПЭЛ СУЗ, новостью не является. Вот ВХР ПСБ АР-1000, что-то сложно найти.
2. О гермопроходках в ГО, электрическая часть. Страницы 8.3-13 - 8.3-14 (Non safety related, класс не 1Е):

8.3.1.3.4 Raceway and Cable Routing
When cable trays are arranged in a vertical array they are arranged physically from top to bottom, in accordance with the function and voltage class of the cables as follows:
• Medium voltage power (11/6.9 kV)
• Low voltage power (400 Vac, 230 Vac, 125 Vdc/250 Vdc)
• 230 Vac/125 Vdc/250 Vdc signaland control (if used)
• Instrumentation (analog and digital)
400 Vac, 230 Vac, 125 Vdc/250 Vdc power cables may be mixed with 230 Vac/125 Vdc/
250 Vdc signal and control cables.
Separate raceways are provided for medium voltage power, low voltage power and control, as
well as instrumentation cables.

Для 1Е, Страницы начиная с 8.3-17, цитата с 8.3-21:

8.3.2.4.2 Raceway and Cable Routing
There are five separation groups for the cable and raceway system: group A, B, C, D, and N. Separation group A contains safety-related circuits from division A. Similarly, separation group B contains safety-related circuits from division B; group C from division C; group D from division D; and group N from nonsafety-related circuits.
Cables of one separation group are run in separate raceway and physically separated from cables of other separation groups. Group N raceways are separated from safety-related groups A, B, C and D. Raceways from group N are routed in the same areas as the safety-related groups according to spatial separation stipulated in Regulatory Guide 1.75 and IEEE 384 with the following exceptions:
• Within the main control room and remote shutdown room (nonhazard areas), the minimum vertical separation for open top cable tray is 3 inches (7.62 cm) and the minimum horizontal separation is 1 inch (2.54 cm).
• Within general plant areas (limited hazard areas), the minimum vertical separation is 12 inches (30.48 cm), and the minimum horizontal separation is 6 inches (15.24 cm) for open top cable trays with low-voltage power circuits for cable sizes <2/0 AWG (70 mm2). For configurations that involve exclusively limited energy content cables (instrumentation
and control), these minimum distances are reduced to 3 inches (7.62 cm) and 1 inch (2.54 cm) respectively.
• Within panels and control switchboards, the minimum horizontal separation between components or cables of different separation groups (both field-routed and vendor-supplied internal wiring) is 1 inch (2.54 cm), and the minimum vertical separation distance is 6 inches (15.24 cm).
• For configurations involving an enclosed raceway and an open raceway, the minimum vertical separation is 1 inch (2.54 cm) if the enclosed raceway is below the open raceway. The exceptions to the guidance in Regulatory Guide 1.75 are based on test results used to support exceptions to the separation guidance for operating nuclear power plants. A summary of test
results from ten electrical separation test programs is documented in Reference 13. These test programs support the АP1000 exceptions.
Non-Class 1E circuits are electrically isolated from Class 1E circuits, and Class 1E circuits from different separation groups are electrically isolated by isolation devices, shielding and wiring techniques, physical separation (in accordance with Regulatory Guide 1.75 for circuits in raceways), or an appropriate combination thereof.

Если на русском, то вертикальное расстояние между точками ввода кабелей разного вольтажа (средние, низкие, слаботочка) не менее 1 фута, который по слухам равен ~30,4 см. Горизонтальное - 1/2 фута, около 15,2 см. Согласно проекту вся электрика идет снизу вверх по ГО, вверху проходка, далее раздается ответственным потребителям, или любому оборудованию. В целом страниц на 10 английского, причем некоторые моменты противоречат друг другу, как то допустимость использования одного кабель-канала низкого вольтажа (менее 380-400 В) для прокладки разных кабелей, шин, вплоть до слаботочки при условии(!) надежного экранирования. Про защиту от возгорания, написано не мало, класс по сейсмичности 1, призывают особо проводку в кабель-каналах не трамбовать.

P.S. К моему глубокому сожалению, IEEE просил по 132$ за стандарт, идиотизм.

Сообщение отредактировал asv363 - 1.9.2013, 6:42

[asv363]

ППС - А по поводу хладноломкости, нельзя ли вкл в статью в Жяньминь Жибао.

Обязательно, но в другую, следующую версию. То есть упомянуть можно и в этой, однако, подробный разбор материаловедения и сопутствующих эффектов, сейчас не потяну.

Немного о совпадениях. Специально в сообщение №363. Случайно наткнулся на документ января 1986 года, IAEA-TECDOC-363, или "SELECTED TOPICS IN NUCLEAR ELECTRONICS". Если что, не я писал.

Сообщение отредактировал asv363 - 1.9.2013, 6:38

[www]

В EDCD 16 Tech specs пишут так:
Про применение другого бора, мне, видимо, никогда не найти.

Нет, на самом деле не так сложно.
"The 10B isotope is good at capturing thermal neutrons (see neutron cross section#Typical cross sections). Natural boron is about 20% 10B and 80% 11B. The nuclear industry enriches natural boron to nearly pure 10B. The less-valuable by-product, depleted boron, is nearly pure 11B." Это в Википедии.

То есть, без обогащения - это на 80% просто мусор в воде 1 к, к сожалению...
Вот тут поставщик из Оклахомы.

Кстати обратите также внимание, что на всех PWR (олсоу включая AP-1000), удержание Иода в воде рециркуляции аварийного расхолаживания (при аварии) выполнено принципиально другим проектным решением (пункт 6.3.2.1.4 Containment pH Control, EPS-FW-GL-700) - трайсодиум фосфат (TSP) в сухой форме на полу гермообьема. Тогда как на ВВЭР, спец добавка КОН, чтобы получить КJ соединение.