АЭС Фукусима, Ветка с жёсткой модерацией Опции

[XBOCT]

А вообще, начинает напоминать спор уменьшится ли вес контейнера с голубями, если те взлетят...

Прошу прошения за offtopic и повторный ответ на одно и тоже сообщение.
Я сейчас делал горячее молоко паром из кофеварки (можно рассматривать как мелкомасштабную модель барботера) и думал о волшебных пузырьках. И, надеюсь, понял как пояснить "на пальцах".
Давайте рассмотрим что происходит пока образуется пузырек, неважно - из сопла кофеварки или от кипения. Пока он не оторвался от источника (объемное кипение пока не рассматриваем, и динамику тоже) уровень в чашке растет, а с ним и давление. Почему не меняется вес контейнера с птицами? Потому, что у нас есть жесткая связь (пузырек еще не оторвался) между тем тянется вверх пузырьком (с архимедовой силой) и сосудом. Изменение давление умноженное на площадь дна как раз равно этой силе. Нет возражений? И вдруг пузырек отрывается. Что происходит? давление на дне мгновенно (ну со скоростью звука) падает, а центр масс системы начинает ускоренноное движение вниз. Но если для предотвращения движения центра масс вниз начать надувать новый пузырь? Мы получаем некое динамическое равновесие. Один всплывает, второй надувается.
А что при объемном кипении (образование пузыря без жесткой связи со стенками)? Рассмотрим уже установившуюся картину. Где-то вскипают новые пузыри, где-то они достигают поверхности, но мы видем просто бурлящую кастрюлю с неизменным уровнем. Движение пузыря вверх - это движение жидкости вниз, так как центр масс не меняет своего положения, то где-то жидкость движется вверх. А если возле стенок движется вверх, то и вязким трением действут на стенки сосуда. Вот и появляется связь компенсирующая увеличение давление на дно. Конечно эти рассуждения притянуты за уши. Чтобы точно ответить в этом случе - возрастет или нет, нужно моделировать все вихри вокруг движужихся пузырей, или просто поставить эксперимент с катрюлей, причем я уже вполне допускаю, что от формы кастрюли и расположения кипятильника ответ может меняться на противоположный. Важно, что в динамике на стенки и другие элементы конструкции начинают действовать и тангенциальные силы.

[O3P]

Давайте рассмотрим что происходит пока образуется пузырек, неважно - из сопла кофеварки или от кипения. Пока он не оторвался от источника (объемное кипение пока не рассматриваем, и динамику тоже) уровень в чашке растет, а с ним и давление. Почему не меняется вес контейнера с птицами? Потому, что у нас есть жесткая связь (пузырек еще не оторвался) между тем тянется вверх пузырьком (с архимедовой силой) и сосудом. Изменение давление умноженное на площадь дна как раз равно этой силе. Нет возражений?

Возражения есть, но это совершенно неважно. А важно то, что происходящее на дне вообще никого не волнует - это эффекты, захватывающие только тонкий придонный слой, и влияющие на уровень и давление на порядки слабее, чем то, что происходит в объеме жидкости. Поэтому предлагаю сразу перейти к этой более важной части, в которой поверхностное и объемное кипение неразличимы, не рассматривая поверхностные центры парообразования, перетяжки ножек отрывающихся пузырьков и прочую фигню. Итак:

Рассмотрим уже установившуюся картину. Где-то вскипают новые пузыри, где-то они достигают поверхности, но мы видем просто бурлящую кастрюлю с неизменным уровнем. Движение пузыря вверх - это движение жидкости вниз, так как центр масс не меняет своего положения, то где-то жидкость движется вверх. А если возле стенок движется вверх, то и вязким трением действут на стенки сосуда. Вот и появляется связь компенсирующая увеличение давление на дно.

Так вот, есть у меня подозрение, что этот эффект тоже имеет пренебрежимо малую величину, и тоже из-за того, что он уменьшается по мере роста размера сосуда - он пропорционален площади стенок (квадрату радиуса), а пузырьковые динамические эффекты пропорциональны объему (кубу радиуса). И таким образом, при достаточно большом размере сосуда этот эффект всегда можно сделать пренебрежимо малым.

Дабы оценить, так ли это в реакторе, представьте себе кубометровый бак с кипящей водой с пятидесятипроцентным объемным паросодержанием. По сравнению с чистой гидростатикой (если все пузырьки пара в объеме остановить, упаковать в тонкие оболочки и подвесить ко дну бака на ниточках), эффекты изменения давления от этого объемного паросодержания измеряются сотнями килограммов. А теперь представьте себе, с какой скоростью нужно пустить тангенциальный поток воды по стенкам бака, чтобы получить то же усилие. Площадь стенок - несколько сот квадратных дециметров, то есть на каждый дециметр должна действовать тангенциальная сила где-то в килограмм. Что-то я сомневаюсь, что это достижимо. Я бы не стал изобретать лишних сущностей в ситуации, когда простого движения пузырей в объеме жидкости вполне достаточно.

[Pakman]

Pakman сказал 20-го ноября, что уровень у них там меряется гидростатически, ну мы до сих пор и обсуждаем

Я знал, что задачка с подвохом . Грубо говоря, ответ находится на третьем уровне логики.

O3P, Вам в аллегорию о ведре и сите необходимо добавить условие, что сито тащит человек, стоящий на плоту, плавающем в ведре. Необходимо корректно сохранить импульс. Иначе можно договориться, что при кипении корпус реактора удерживается от взлёта трубопроводами, как монгольфьер канатами.

Лично я в Японии не бывал, но это и нужно, что бы знать, что уровень в реакторе измеряется с помощью палки и верёвки уравнительного бачка и дифманометра. Разгадка в возможности наблюдать изменение уровня при кипении с помощью гидростатического метода лежит не в области гидродинамики, а в области геометрии.

[O3P]

Лично я в Японии не бывал, но это и нужно, что бы знать, что уровень в реакторе измеряется с помощью палки и верёвки уравнительного бачка и дифманометра. Разгадка в возможности наблюдать изменение уровня при кипении с помощью гидростатического метода лежит не в области гидродинамики, а в области геометрии.

Это как? Поясните, пжалста, для тупых...

А импульс сохранять я не имею никакого желания. Его Ньютон и так сохраняет, чего мне-то зря суетиться? Пример с ситом был просто примером действия предметов, с силой протягиваемых через жидкость. Для пузырьков эта сила протягивания не может превысить архимедовой, так что поднять ею даже просто всю воду в реакторе, не говоря уже о его корпусе, довольно затруднительно. Это в реактор нужно сито совать...

[XBOCT]

Это как? Поясните, пжалста, для тупых...

Это-то как раз просто: http://www.td-automatika.ru/help/articles/...il.php?ID=36187 google нам поможет

Только не объясняет 2-х предыдущий уровней сумрака логики, почему и как меняется ИЗМЕРЕННЫЙ уровень (грубо говоря то самое давление на дне) при кипении.

Для пузырьков эта сила протягивания не может превысить архимедовой, так что поднять ею даже просто всю воду в реакторе, не говоря уже о его корпусе, довольно затруднительно.

Чую до АЭС на резинке, нам недалеко.

Площадь стенок - несколько сот квадратных дециметров

Ну реактор - это не пустая бочка. Туда всякого разного напихали. Из чего потом иногда развивается кариес котиус.

[O3P]

Это-то как раз просто: http://www.td-automatika.ru/help/articles/...il.php?ID=36187 google нам поможет

Не, ну я же просил - для тупых. Для тех, кто про дифманометр знает, но почему изменятся его показания при закипании воды - да и фиг с ним, с закипанием, хотя бы при нагреве воды до трехсот градусов, ее расширении и соответствующем повышении уровня - совершенно не врубается. Вариант "японцы не умеют мерять уровень в своем реакторе, и у них холодная и трехсотградусная вода будут на графике иметь один и тот же уровень" - не предлагать.

[nakos]

И вдруг пузырек отрывается. Что происходит? давление на дне мгновенно (ну со скоростью звука) падает

ой а с чего это падает давленье? Ведь покамест пузырь не всплыл, он измещает воду, повышая уровень ея и соот-оно давление на днище. Приняв, что пузырь движется в воде без ускоренья (уже достиг терминальной скорости), то и вес ведра на весах вроде как должон быть неизменен. Вру?

[O3P]

ой а с чего это падает давленье? Ведь покамест пузырь не всплыл, он измещает воду, повышая уровень ея и соот-оно давление на днище. Приняв, что пузырь движется в воде без ускоренья (уже достиг терминальной скорости), то и вес ведра на весах вроде как должон быть неизменен. Вру?

Не, не врете. Все верно. Но давление таки падает.

Вес - который будет неизменным, за исключением короткого времени отрыва и сразу после него, и рассматривать которое мы не будем - это интеграл давления по дну площадью S (стенки мы, естественно, для простоты полагаем вертикальными). До образования пузыря давление на дне p, а вес pS - поскольку давление все направлено вертикально вниз, и интеграл получается тривиальным.

Теперь давайте выпятим кусочек дна вверх, точно по форме, какую потом будет иметь прилегающий ко дну паровой пузырь. Давление на большей части дна вырастет до p+dp, поскольку уровень поднимется. Но вес останется прежним: pS, и произойдет это потому, что на выпяченной части дна давление уже не будет направлено вертикально вниз, а будет наклонено к центру выпуклости (действующего макета пузыря). Радиальные компоненты векторов давления взаимно скомпенсируются (поэтому сосуд никуда не поедет), а вертикальная сила, действующая на дно, будет меньше, чем площадь выпуклости, умноженная на p+dp - с одной стороны, за счет наклона (невертикальности) векторов сил, а с другой - потому, что на верхушке выпуклости давление и по абсолютной величине будет меньше, чем те p+dp, которые на дне.

Так что манометр, поставленный на дно, покажет увеличение давления при сохранении веса. И эта же картинка распределения давлений сохранится, если мы заменим выпуклость дна на собственно паровой пузырь - только там еще добавится исключительно геморройнй анализ сил поверхностного натяжения, заниматься которым я и сам не собираюсь, и Вам не советую. Выросло давление, показываемое манометром - и ладно.

А когда пузырь оторвется и пойдет вверх, давление на дно снова станет всюду вертикальным, и хочешь не хочешь должно будет определяться весом жидкости, деленной на площадь дна - то есть вместо p+dp оно снова станет просто p, хотя уровень и останется повышенным. Но это уже за счет гидродинамики - все предыдущие рассуждения были сугубо гидростатическими. (Если, конечно, я ничего не напутал.)

[Nut]

Неужели руководства только в ВАБ смотрят?

ВАБ работает с вероятностью. И если событие редкое, то учитываеть его в ВАБ по нулю событий наравне с другими событиями, реально часто происходящими, не оченьто корректно.
Отразить в модели ВАБ отказ 1 категории нет ничего проще. Только зачем? Итак понятно, что остатнется только персонал в темноте. А надежность персонала в таких случаях определяется временным запасом, определяемым расчетами отнюдь не вероятностными (у вас есть 2ч 51 мин ), и опытом, обеспечиваемым аварийными инструкциями и тренировками. Если нет ни того, ни другого - увы, никакой ВАБ не поможет.

Не совсем понял, про какие руководства Вы говорите.

Ну я и писал, что вероятность потери 1 кат. оценивалась крайне низкой. Учитывать такую вероятность было нецелесообразно. В противном случае, необходимо было бы принимать меры к тому, чтобы персонал "не остался в темноте". И потребителю пришлось бы выворачивать деньги из собственного кошелька за подорожавшую эл.эн. В этом случае я также считал нецелесообразным учитывать такое событие. Но вот на определенном проекте (марк на фукусе), исходя из конструкт. особенностей как-раз оказалось, что надо было учитывать такое событие.
А на других, более близких сердцу проектах, тоже есть подводные камни, которые остались подводными. И все это потому, что ВАБовцы работают сами по себе, в стеклянной призме. А опыта эксплуатации у них, скажем, не всегда в избытке. Вот так и работаем.
А насчет Вашей фразы "надежность персонала в таких случаях определяется опытом, обеспечиваемым аварийными инструкциями и тренировками", то тут не согласен. Давайте тренировать персонал на случай взрыва реактора, ГО и разрушения БЩУ, с последующим извержением вулкана? Есть определенные рамки, когда можно бороться за живучесть блока. После этого надо бороться на локализацию масштабов, живучесть населения. Бороться надо используя инструкции, я согласен. Но как писать инструкцию, если ВАБ говорит, что событие крайне маловероятное, проект не заточен на такие события, значит средств борьбы не предусмотрено. Что писать? Пусть грудью кидаются на дырку в КР?
На мой взгляд надо переоценить вероятности некоторых событий (только с коллегами). Потом наметить пути модернизации. И тогда корректировать инструкции и тренировать персонал.

[Nut]

Вот, придумайте, что сделать, а ВАБ оценит!

Ну я и придумал. ВАБ оценит с -12 до -13. И что, деньги на это выделят? Нет, т.к. Вы оценили, что -12. Кому надо на такую фигню деньги выделять? Никому. А суть в том, что оценка возможно была неверная. Пример-фукус.

Только пожалуйста, не обижайтесь, все написанное, конечно, не лично к Вам относится. И это только мнение, конечно, могу ошибаться.

Сообщение отредактировал Nut - 30.11.2011, 7:59

[house]

Ну я и придумал. ВАБ оценит с -12 до -13. И что, деньги на это выделят? Нет, т.к. Вы оценили, что -12. Кому надо на такую фигню деньги выделять? Никому. А суть в том, что оценка возможно была неверная. Пример-фукус.

Только пожалуйста, не обижайтесь, все написанное, конечно, не лично к Вам относится. И это только мнение, конечно, могу ошибаться.

Не обижаюсь, а если обижаюсь, то не лично на вас, а на подход к "Кому надо на такую фигню деньги выделять". Детерминистические анализы в обоснованиях зачастую подтверждают практически только проектные критерии. А не мешало бы именно детерминистически оценивать такие экстремальные ситуации, и без вмешательства персонала. И если получаем плохие результаты (например при полном обесточивании без вмешательства персонала за полчаса капут), значит нет обоснования безопасности, значит срочно надо что-то предпринимать и выделять на это деньги. Не правильное отношение к результатам ваб, он не дает полную и окончательную оценку безопасности, не стрелочник он. И кажется, надо что-то менять в требованиях к обоснованиям.
То же и с руководствами аварийными. Не достаточно руководств, основанных на наиболее верятном развитии процесса. Они должны предусматривать возможность возникновения и маловероятных экстремальных событий.
Это больше лично мое мнение, у меня аллергия на выражения типа "ВАБ прогнозирует" (ничего он не прогнозирует) - реакция непредсказуемая, но фукусировать фиксировать меня не надо, я уже успокоилась .

[alpha]

Ведь покамест пузырь не всплыл, он измещает воду, повышая уровень ея ...

... и понижая при этом плотность?


Не слишком ли много офтопа для жосской ветки?

[Велла]

ТОКИО, 30 ноября. /Корр. ИТАР-ТАСС Василий Молодяков/. Расплавившееся в результате аварии 11 марта на японской АЭС “Фукусима-1” ядерное топливо прожгло оболочки первого, второго и третьего реакторов станции и частично разрушило толстые бетонные подушки, на которых они установлены. Однако ни на одном из аварийных энергоблоков расплавленное топливо не достигло внешних стальных защитных оболочек этих установок. Такой вывод сделали специалисты энергокомпании “Токио электрик пауэр” /ТЭПКО/, являющейся оператором АЭС, в опубликованном сегодня докладе.

По их данным, на наиболее сильно пострадавшем от последствий стихийного бедствия первом энергоблоке сквозь поврежденный корпус реактора вытекло 100 проц находившегося в нем ядерного топлива, которое в отдельных местах прожгло защитный слой бетона на 65 см. Оно не дошло до внешней защитной оболочки, но приблизилось к ней на расстояние до 37 см.

На втором и третьем энергоблоках из реакторов вытекло порядка 60 проц расплавленного топлива. Защитный бетонный контур оказался прожжен там, соответственно, на 12 и 20 см.

Эксперты ТЭПКО подчеркивают, что в настоящее время топливо внутри пострадавших установок охлаждено до безопасной температуры и стабильно поддерживается в этом состоянии. По их оценке, угрозы его повторного нагревания, которое могло бы привести к полному разрушению бетонного контура и повреждению внешней защитной оболочки, не существует

[Nut]

топливо прожгло оболочки первого, второго и третьего реакторов станции
Такой вывод сделали специалисты

Ну вот, теперь вывод понятен.

[Dozik]

ТОКИО, 30 ноября. /Корр. ИТАР-ТАСС Василий Молодяков/. Расплавившееся в результате аварии 11 марта на японской АЭС “Фукусима-1” ядерное топливо прожгло оболочки первого, второго и третьего реакторов станции...

А вот интересно... Наши "хитроглазые соседи" постоянно говорят про аварию в единственном числе. А если говорить на нормальном языке, то мы, пардон они, имеем от 4 до 6 аварий, разного уровня. Причем, я не уверен, что у них всех даже одинаковое "исходное событие". Имеем 3 аварии 7 уровня по ИНЕС: 1,3 блок - выброс порядка 35 тыс. ТБк в "йодном эквиваленте" (по ИНЕС 7 уровень - "несколько десятков тыс.ТБк)), про 2 блок - вообще молчим, там порядка 600 тыс. ТБк... Плюс авария 4 блока с разрушением "эшелонированной защиты" ну или чего там от 3 до 4 может потянуть... Да и 5 с 6 блоками хотя бы на 3 потянут... То есть получается типичный "паровоз" на мизере...

[Nut]

имеем от 4 до 6 аварий, разного уровня.

Абсолютно точно. Это разные ядерные объекты. Три отдельно расположенных РУ и один, отдельно стоящий БВ (ну там как-то непонятно, насколько повреждено топливо). То, что они на одной площадке, вроде не должно играть рояли. Главное, они автономны (были).

[house]

А вот интересно... Наши "хитроглазые соседи" постоянно говорят про аварию в единственном числе. А если говорить на нормальном языке, то мы, пардон они, имеем от 4 до 6 аварий, разного уровня....

Но исходное событие одно и общее для всех ядерных объектов одной площадки. Я бы все же назвала это одним множественным событием. И кажется, оно такое первое в истории АЭС?

[O3P]

...на наиболее сильно пострадавшем от последствий стихийного бедствия первом энергоблоке сквозь поврежденный корпус реактора вытекло 100 проц находившегося в нем ядерного топлива, которое в отдельных местах прожгло защитный слой бетона на 65 см. Оно не дошло до внешней защитной оболочки, но приблизилось к ней на расстояние до 37 см.

Неплохо. По всем доаварийным расчетам с легкостью могло и глубже пойти. Но что интересно - строго по закону Мерфи или там черного лебедя, выбросы и загрязнения произошли совсем не от того, чего все боялись до аварии. Понастроили гермооболочек, бетонных подушек, поведение ловушек расплава сидели считали... ну и вот, все это сработало и остановило топливо не доходя до внешней защитной оболочки. И что, все продукты распада остались внутри гермооболочки? Ага, щас. ("Что, сынку, помогли тебе твои ляхи?" - Тарас Бульба.)

Не того надо бояться, что заранее предсказать можно.

[Pakman]

Это как? Поясните, пжалста

Дело в том, что уровень в реакторе измеряется не от его дна. Из-за этого всё .

Вот иллюстрация:



Показания дифманометра зависят от массы среды, находящейся в объёме V1. При объёмом кипении (или другом изменении общей плотности среды) масса среды в объёме V1 будет реально изменяться, потому что туда вытесняется среда из объёма V0. Поэтому, фактичская масса V1 будет увеличиваться, что отразится в показаниях манометра. Другое дело, что при кипении эти показания могут не соответствовать реальному уровню зеркала в реакторе (кто ж его знает, какая там в этот момент средняя плотность) - на то это измерение и называется "Indicated water level".

[O3P]

Другое дело, что при кипении эти показания могут не соответствовать реальному уровню зеркала в реакторе (кто ж его знает, какая там в этот момент средняя плотность) - на то это измерение и называется "Indicated water level".

Так вот именно в этом же и вопрос - какой именно уровень нарисован на картинке на шестой странице у Локбаума, с обсуждения которой весь этот разговор и начался? Индикаторный, не индикаторный, кто ж его знает - она там вообще иероглифами подписана, это что угодно может быть. Может, это уровень зеркала, а может, нет, кто ее разберет. Может, вы объяснение ее получения в каком оригинальном японском отчете видели, где рассказывалось, как этот уровень замерялся?