АЭС Фукусима, Ветка с жёсткой модерацией Опции

[ilya j.]

Очень приближённо - на основе расчётов для тяжёлой аварии на ВВЭР-440 (50% повреждение зоны) с пересчётом в 2 раза (примерно такой уровень мощности блоков 1-3), цифры на конец кампании.

Пересчитал в предположении, что выброс идёт с интенсивностью парообразования (т.е. пар по пути нигде не конденсируется) на текущем уровне остаточного энерговыделения (примерно 10МВт, более точно неизвестно), тогда первоначальная оценка возрастает в 4 раза, т.е. 8 млн Ки йода, примерно 10 млн Ки РБГ, по Cs 200 - 500 тыс. Ки. Это на один блок. Как-то совсем невесело...

Возможность сброса в венттрубу (при целом первичном контейнменте), через фильтры, скорее всего, реально рассматриваться не может.

[Deni_DE]

Там ГЦНы (ну или эжектора) как ТПНы, работают от пара от самого реактора. При срабатывании АЗ они их отрубают, далее обратная связь по пустотному коэфф, и помогает ввести в реактор отриц реактивность. Даже электричество не требуется. Но из-за сеймики - малая течь 1 к, далее воды не хватило.

И да и нет. У них есть циркнасосы (как ГЦН-ы, берут воду из реактора, прошедшую уже активную зону и не испарившуюся, и загоняют ее снова в зону снизу. Не знаю какая именно там компоновка, есть 2 варианта: в виде внешних петель с трубопроводами и эл.насосами, есть в виде внутренних контуров с эжекторами, полностью находящимися в корпусе реактора. Первый вариант - жесть в случае большой течи этой петли под реактором, тогда его просто невозможно наполнить водой, нужен постоянный пролив), есть и насосы питводы из конденсатора турбины, тут уже никакой экзотики.

[Nut]

И да и нет. У них есть циркнасосы (как ГЦН-ы, берут воду из реактора, прошедшую уже активную зону и не испарившуюся, и загоняют ее снова в зону снизу. Не знаю какая именно там компоновка, есть 2 варианта: в виде внешних петель с трубопроводами и эл.насосами, есть в виде внутренних контуров с эжекторами, полностью находящимися в корпусе реактора. Первый вариант - жесть в случае большой течи этой петли под реактором, тогда его просто невозможно наполнить водой, нужен постоянный пролив), есть и насосы питводы из конденсатора турбины, тут уже никакой экзотики.

Там, где-то выше или на прежней ветке была схема, можно посмотреть (MARK-1). ГЦН выносные.

Сообщение отредактировал Nut - 16.3.2011, 12:22

[alex_bykov]

М.б. схемы МАРК-1 пригодятся.

Decay Heat Removal System


Reactor Core Isolating Cooling System


Reactor Water Cleanup System


Standby Liquid Control System

[Deni_DE]

Reactor Core Isolating Cooling System

Из этой схемы закономерный вопрос: если у них аварийный питнасос с приводом от вспомогательной турбины, почему они его не задействовали? видимо повреждения от землетрясения были на этой линии, иначе у них все проблемы бы решились (погорячился, ну может не все, но многие, по крайней мере чем подавать воду в реактор)
Да, за схемы спасибо, немного прояснили картину.

BWR’s are designed with a Reactor Core Isolation Cooling (RCIC) system in order to supply the core with water in the event that coolant was unavailable through the normal feedwater lines. Steam from the main steam lines is used to supply a turbine that drives the RCIC pump. The pump takes suction from either the condensate storage tank, the RHR heat exchangers, or in an emergency, from the suppression pool, and then discharges it into the vessel through a connection in the vessel head.

Сообщение отредактировал AtomInfo.Ru - 16.3.2011, 13:24

[ilya j.]

схемы хорошие, спасибо.
а я еще раз обращу внимание, что JAIF (Japan Atomic Industrial Forum) выпускает регулярно бюллетени о состоянии станции, в сжатом и удобном виде, публикуются здесь http://www.jaif.or.jp/english/

Вопрос по отчёту: как понимать "seawater" в строке "containment venting" ? Циркуляция морской воды через контейнмент? Кто что думает?

[alex_bykov]

Вопрос по отчёту: как понимать "seawater" в строке "containment venting" ? Циркуляция морской воды через контейнмент? Кто что думает?

Надеюсь, все-таки речь идет о предварительно борированной морской воде.

[сергей]

По схеме.Маленькая приводная турбина также не любит вибрацию как и основная.Не исключено ,что ее системы смазки и регулирования были "завязаны" с системами основной турбины.

[Old Hamster]

Немного о "выпавшем" БВ.Не приводится информация о емкости БВ,количестве-качестве ,находящихся там ТВС( %,год выгрузки ,глубина выгорания).Возникающие предположения о сцр могут свидетельствовать о наличии данных о неизвестных нарушениях геометрии и неплотностях.Есть "неприятная" реакция:Если греть борный р-р и поместить в него полоску железа (а "лучше" алюминия) выделяется водород.Если конструкции помещений БВ достаточно герметичны ,в условиях отсутствия вентиляции ведет к накоплению и ...Вполне ,кстати ,вероятно ,что предыдущие "хлопки" были связаны и с этим(в том числе).

По какой же схеме цирконий начнёт взаимодействовать с раствором борной кислоты в БВ? Борная кислота Н3ВО3 при температуре 169°С разлагается. При нагревании до 70°С борная кислота заметно обезвоживается, причём образуется метаборная кислота НВО2. Конечным продуктом обезвоживания является борный ангидрид В2О3. Тетраборная кислота Н2В4О7 в качестве побочного продукта при обезвоживании не образуется (разлагается). Если кипятить раствор борной кислоты, то вместе с парами воды частично улетучивается и борная кислота. Как известно, при испарении растворов многие соли уносятся парами, например, если кипит раствор поташа, содержащий 17-20 гр. K2CO3 на литр, то с каждым литром выделяющейся воды уносится около 5 мг. соли; когда кипит раствор, содержащий на литр 14 гр. В2О3, каждый литр испаряющейся воды уносит с собой около 350 мг. В2О3. Если пропускать пары воды через трубку, содержащую В2О3 при 400°С, то уносится столько вещества, что пламя спиртовой горелки, куда впускаются пары, окрашивается в зелёный цвет. Увы, но реакция с выделением водорода известна для борных соединений только одна, и то при термическом разложении при 1150°С: B2H6 = 2B + 3H2. Ну, может быть, еще при крекинге бороводородов.

[Deni_DE]

По схеме.Маленькая приводная турбина также не любит вибрацию как и основная.Не исключено ,что ее системы смазки и регулирования были "завязаны" с системами основной турбины.

тогда пропадает всякий смысл в маленькой турбине, если она будет завязана с системами основной

[viur]

Я только сейчас вспомнил, что у меня есть книга Кесслера. Вот отрывок из нее с описанием Mark III

[alex_bykov]

Я только сейчас вспомнил, что у меня есть книга Кесслера. Вот отрывок из нее с описанием Mark III

Это описание не пригодится. На площадке Марк-1 - это гораздо более старый тип реакторной установки более раннего поколения. И компоновка систем и оборудования, и сам перечень систем там другие.

[negor]

Я только сейчас вспомнил, что у меня есть книга Кесслера. Вот отрывок из нее с описанием Mark III

У меня рядом есть и сам Кесслер, только вот информации у него тоже нет.

[сергей]

Old Hamster
Вы не точны.Я не говорил о взаимодействии с цирконием в БВ.И не согласен с Вашей оценкой в протекания процесса.169 С это грубо Тs при Р около7кгс\см2.Вряд ли герметичность и конструкция БВ это обеспечат.Скорее будет идти кипение при Р близком к атмосферному.Я же говорил о материалах БВ и конструкций(облицовка,возможность попадания при разрушениях алюм.окожушки теплоизоляции и т.п.).Прокомментируйте ,пожалуйста :"Трехвалентные металлы реагируют с борной кислотой с образованием боратов типа МеВО3" "Аналитическая химия бора".

[инженер_Гарин]

По схеме.Маленькая приводная турбина также не любит вибрацию как и основная.Не исключено ,что ее системы смазки и регулирования были "завязаны" с системами основной турбины.

По схеме маленькая турбина берет пар из реактора, как и большая, а он остановлен, и без коденсатора турбины не работают

[Old Hamster]

Old Hamster
Вы не точны.Я не говорил о взаимодействии с цирконием в БВ.И не согласен с Вашей оценкой в протекания процесса.169 С это грубо Тs при Р около7кгс\см2.Вряд ли герметичность и конструкция БВ это обеспечат.Скорее будет идти кипение при Р близком к атмосферному.Я же говорил о материалах БВ и конструкций(облицовка,возможность попадания при разрушениях алюм.окожушки теплоизоляции и т.п.).Прокомментируйте ,пожалуйста :"Трехвалентные металлы реагируют с борной кислотой с образованием боратов типа МеВО3" "Аналитическая химия бора".

Позвонил сейчас я ЗН химцеха Южноукраинской АЭС, с которым мы вместе внедряли экспертно-диагностическую систему ВХР ЭБ1-3. Его мнение, что в бассейне выдержки водороду взяться неоткуда, да и бораты здесь ни причём. Все реакции слабой борной кислоты хоть с металлами, хоть со щелочами идут с выделением воды, но не водорода. Про каталитические свойства материалов конструкции надобно мне подумать, со специалистами поговорить. ЗН ХЦ, конечно, компоновки блоков 1,3 АЭС Фукусима не знает, но подозревает, что водород в БВ мог попасть по объединённой с РО линии газовых сдувок. А это - вариант!

[сергей]

По схеме маленькая турбина берет пар из реактора, как и большая, а он остановлен, и без коденсатора турбины не работают

Расход пара на большую турбину и "маленькую" 2 большие разницы (сравните наши ОК-10),после АЗ достаточно пара ,чтобы продержатся минут 15 ,потом таки да.

[alex_bykov]

Очень похоже, что у них вовсе не водород горел... Какая-то фигня рукотворная... Если только БВ не начал дренироваться через неплотности, образовавшиеся после землетрясения. Если так, то температура оголенных твэлов может дойти и до пароциркония.
Интересно, не было ли там щелочных металлов в металлической форме поблизости от водички БВ?

[Nokia]

Вот что накопал по Фукусиме.

http://orbiter-forum.com/showthread.php?p=...p;postcount=175

Реактор сооружён в 1971 году, на основе американских конструкций BWR/4 или BWR/5.
* Охлаждение и так было не в лучшей форме до землетрясения, потому что пострадало до того.
* Фотографии повреждений от цунами показывают, что все охладительные насосные станции на берегу были полностью уничтожены.
* Реактор заглушили аварийно по приходу продольной волны от землетрясения. Один управляющий стержень не пошёл, или, по крайней мере, индикация показывает, что не пошёл.
* Подачи внешнего электропитания на реактор нет.
* Внутренних дизель-генераторов на то, чтобы запитать охладительные насосы, нет.
* Внешние мобильные дизель-генераторы невозможно подсоединить к насосам.
* Единственные насосы которые работали, работали от аккумуляторов, и сдохли спустя несколько часов. Было сообщение, что комплект аккумуляторов был заменён ночью, как минимум, раз.
* Управление давлением в реакторе утрачено, что ведёт к лавинообразному повышению температуры из-за недостаточного охлаждения.
* Докладывали, что автоматический дренаж давления не работает, уровень давления от 150 до 200% от номинального, то есть, 100-140 атм.
* Уровень радиации в центре управления АЭС в тысячу раз превышает нормальный, нормальный - 0.15 микрозивертов в час.
* Наблюдался взрыв, но без видимых языков пламени. Крыша и стены разрушены, но стальной каркас корпуса стоит на месте.
* Ударная волна, наблюдаемая в первые мгновения взрыва над крышей корпуса виднелась как фронт конденсации, но не было сконденсированного пара, что означает сверхзвуковую скорость распространения. Стало быть, это был взрыв водорода, а не термический паровой взрыв (при таком варианте скорость фронта была бы не более звуковой и был бы большой объём пара).
* Потребное количество водорода для такого взрыва может сформироваться на АЭС только в том случае, если корпуса ТВЭЛов нагреются достаточно, чтобы начать экзотермически окисляться водой-хладагентом. Начинается этот процесс при температуре 1750 К и быстро нагревает ТВЭЛы выше температуры плавления циркония 2150 К.
* Раздувание и разрыв ТВЭЛов происходит ещё при гораздо меньших температурах, около 1500 К.
* Языков пламени после взрыва нет, но их и не следовало ожидать (нет такой большой графитовой обкладки, как в Чернобыле, и вообще горючего материала вокруг немного - так что туча пыли скрыла пожар, который был).
* Радиация в первом энергоблоке составляет 106 миллизивертов, судя по персональному дозиметру рабочего. Это в 700000 раз выше, чем нормальная часовая доза около работающего реактора.
* Снаружи АЭС обнаружены излучающие цезий и йод. Цезий мог появиться из повреждённых фильтров внутри строения с реактором, но йод, как правило, имеется только внутри самих ТВЭЛов, что заставляет думать, будто некоторые из них уже разрушились и целостность первичного контура охлаждения нарушена, или же что выброс стравливаемого пара уже содержал в себе вещество разрушенных ТВЭЛов.

Судя по этим фактам, моя оценка текущей ситуации такова, что плавление реактора уже, по крайней мере, в четвёртой стадии. Сложно сказать, разорван или нет первичный контур охлаждения, потому что йод мог взяться и из других источников в такой ситуации, как сейчас. Если насосов охлаждения оказалось недостаточно, чтобы удержать температуру ниже 1500 К, их и подавно не хватит, чтобы предотвратить пятую стадию, и формирование расплава рабочей зоны реактора.

Охлаждать реактор морской водой сейчас лучший выход, но у меня есть сомнения, что с неработающими насосами и в здании, полуразрушенном взрывом, эта операция позволит опустить температуру ниже 1500 К достаточно быстро. Если у них получится, то ситуацию можно будет взять под контроль, но сам реактор в любом случае безвозвратно потерян.

Если же шестую фазу плавления не удастся предотвратить, термические взрывы пара внутри корпуса реактора уже сами по себе очень плохая штука. Если же пара будет образовываться не так много, его всё-таки можно будет стравливать ценой дальнейшего заражения местности.

При наступлении шестой стадии есть два возможных исхода: попытки охлаждения увенчаются успехом и расплав активной зоны затвердеет в нижней части реактора - в этом случае реактор утрачен, но заражение ограничено. Или же случится новый закритический переход, потому что в нижней части реактора недостаточно поглотителя и нейтронных ядов, чтобы заглушать реакцию, что приведёт к резкому росту давления и температуры, которые разрушат корпус реактора и испарят большое количество воды (как внутреннего охладителя, так и морской). В результате - распространение радиоактивных осадков на большие территории, возможно, во многих странах.

Большой уровень радиации на АЭС позволяет думать, что закритичность, возможно, уже есть, или нарушена герметичность первого контура и уровень заражения в здании реактора, но снаружи защиты, значительно выше, чем должен быть. Большой уровень радиации на АЭС позволяет думать, что закритичность, возможно, уже есть, или нарушена герметичность первого контура и уровень заражения в здании реактора, но снаружи защиты, значительно выше, чем должен быть.

Но это не единственная опасность. Если поливать холодной морской водой горячий реактор, то это само по себе может вызвать броски давления и взрывы, а также разрушение оболочки под действием температурного перепада.

В лучшем случае, будет локальное заражение местности. Реактор полностью потерян. В худшем случае будет мощный паровой взрыв под действием окончательного плавления активной зоны.

Это не повторение инцидента на Три-Майл Айленд. В тот раз, плавление было остановлено в шестой фазе, но важное отличие в том, что на ТМА охлаждающие насосы не были полностью выведены из строя, а только остановлены из-за кавитации, и принудительная циркуляция охладителя была восстановлена, когда следующая смена заметила, что натуральная циркуляция не работает из-за образования паровых пузырей в трубопроводах. Когда они снова включили насосы, температура резко снизилась, и ситуация постепенно была взята под контроль (спустя три дня после инцидента состояние реактора уже было измеряемо).

В этом же случае реактор придётся охлаждать только снаружи, до того момента, пока не удастся подать питание на охладительные насосы. Если этому помешают повреждения от взрыва, то тогда остаётся только наружное охлаждение, да и то, как последний шанс. Если в активной зоне возникнет закритичность, то тогда морская вода только навредит, и такое охлаждение будет служить только для очистки совести - мол, пытались сдержать смертельно опасное развитие ситуации, но не вышло. Вода может помочь, разве что, снизить количество материала, покидающего активную зону, но грязи в верхнюю атмосферу всё равно улетит предостаточно.

Не могу понять одного: почему если нет возможности запитаться от штатных источников, до сих пор не подогнали передвижной дизельгенератор и напрямую не кинули трехжильный кабель к хотя-бы одному насосу САОЗ ?!?!?!?!?

[Deni_DE]

Вот что накопал по Фукусиме.

Не могу понять одного: почему если нет возможности запитаться от штатных источников, до сих пор не подогнали передвижной дизельгенератор и напрямую не кинули трехжильный кабель к хотя-бы одному насосу САОЗ ?!?!?!?!?

утром в немецких новостях передавали, что пытаются восстановить дорогу для подъезда хотя бы пожарных машин. видимо транспортные пути очень сильно пострадали