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.

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. 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.


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.

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 . . )

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.


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.

Конкретный блок Ровно-3.


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.


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.


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.

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...

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

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.?

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

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).


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


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.

3d принтинг, есть какие то наработки для атомной отрасли.?

Не совсем так. Там нюансы есть в части, на какую длину кампании рассчитывать и сколько в свежаке выгорающего поглотителя. В начале "похода за экономикой" (длинными циклами) Вест таки "влетел" именно в заБОР, сэкономив на выгорающем поглотителе. Концентрацию бора пришлось повышать, а он с их водной химией, начал злобно откладываться там, где погорячее, т.е. в верхней части твэлов. И это был очень большой и неприятный сюрприз вплоть до пережога топлива из-за сужения проходного сечения - эффекта не ожидали и вовремя не поймали при эксплуатации (в модели такого нет, а детекторы в большинстве PWR погружные. Сюрприз был, когда поле оказалось внизу, а потом попёрла активность... Борик - он такой, не только на ТКР влияет... Сейчас длинные кампании проходят при примерно таком же боре в начале кампании, как и в годичном цикле за счёт ИТВП.

Не слышал. У 3D-печати есть несколько способов, но все они требуют специфических ингридиентов на входе: пластики, гипс, иногда - керамика, а это не совсем то...

Если не так, то цифры по концентрациям приведите, пожалуйста . . .
Напоминаю: в посте asv363 - назван диапазон 1700 - 2200 ppm.
Я "предложил", что больше - порядка ВВЭРэвских и привел ссылку, что в некоторых PWR ~ 7000-12000 ppm.
Ваша ставка . . ?

По ГЕ САОЗ, они же ECCS, они же Accumulators (в терминах веста).
Их методичка (короткая, в 2-х томах ), NUREG-1431, Revision 4, в первом томе на странице 3.5.1-3, есть требование:


Периодичность контроля - 31 день (точнее, там условий больше, может быть и 6 часов). Почему, описано в сообщении №355 темы "АР-1000".

P.S. Про кассеты, сплавы и рабочую концентрацию бора, пока продолжаю искать. Про худшие свойства их Zircaloy-4, по сравнению с Э-110 есть доклад в теме, от одесситов.

Александр, я согласен с Вашей формулировкой, спорить особого смысла не вижу. Однако, если поставить вопрос следующим образом: "Какое свойство изотопов бора позволяет компенсировать реактивность?", то ответ про сечение, оказывается правильным.

Не люблю ставки. Вот вам пример: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/pro...ntk2011-068.pdf

Тоже поофтоплю немного.

Вроде же равносторонний треугольник и шестигранник лучше всего противостоят деформациям.
И таки лучше избегать режимов эксплуатации, при которых возникают тепловые деформации.

SR 3.5.1.4 Verify boron concentration in each accumulator is ≥ [1900] ppm and ≤ [2100] ppm.

Обращаем внимание:
борная кислота - boric acid (H3BO3) молекул. вес - 62
бор - boron (11B) ат.вес -11

Соответственно 2000 ррm по бору соответствуют ~ 11000 ppm по борной кислоте

Увы, про численное значение концентрации б/к в PWR - в ссылке ничего не нашел - давайте еще . . .

Толщина оболочки твэла ВВЭР-1000 была и есть 0,65 мм, будет (стремятся) к 0,57 мм.

к 0,54(+/-)0,04

Источник: Молчанов, доклад на Сандански-2013.

Т.е. "не включать"?

По поводу 3d принтинга. Применительно к столь протяжённым структурам как оболочки ТВЭЛ он в ближайшем будущем не осуществим, т.к. при "вертикальной" печати потребуется такой же высоты столб спекаемого материала, а при "горизонтальной" такая же протяжённость принтера, что не позволит достигнуть точности при заданных толщине стенки и качестве. К тому же, печать спеканием (она для металлов применяется) не лишена микропористости - т.е. вообще вряд ли применима в данной тематике. Да и материалы не все приспособлены - медь, например, лазером плавить ну очень не эффективно.

Не могу найти данные по концентрациям в именно тех блоках, с которых начинались "длинные" ТЦ. Вот Вам пример расчётов длинных топливных циклов (таблица 1 на 0 выгорание). Обратите внимание на наличие ИТВП в виде диборида циркония, без этого цикл в 36 месяцев вообще не достижим. В то же время то, о чём говорю я, это цикл порядка полутора лет, но без ИТВП. Есть естественное ограничение на концентрацию бора - на МКУ она не должна приводить к положительному ТКР, так что сколько-нибудь заметно превзойти приведённую в тексте концентрацию в 2500 ppm нереально по ограничениям на НФХ.
В описанном ранее случае отложений бора дело не столько в самом боре, сколько в смещении водной химии при повышении его концентрации, которого никто не ожидал.

Согласен, возможно я написал изначально неправильно. Буду смотреть.

Однако, меня смутило "обращаем внимание", barvi7, вас несколько? Предлагаю избегать излишней цветовой окраски сообщений.

Извините, только прочел Вашу ссылку: http://www.dynabondpowertech.com/en/nuclea...ar-power-plants


Я не понимаю, это шутка такая, что ли, какой EPR. Ошибки указать в тексте данной страницы и в Вашем ответе?

По вопросу рабочих концентрации в теплоносителе, определяется COL, комбинированной лицензией на блок. Если посмотреть раздел того же документа по температурному коэффициенту реактивности (теплоносителя), указаны 2 "реперные" точки: 60 и 300 ppm, однако определить относится ли на написанное там к равновесной концентрации, эквивалентной, или ещё какому значению, мне сложно. Смотрите страницу 3.1.3-2, однако это общие рекомендации.

Учитывая, что написанное рекомендовано производить один раз в межперегрузочный интервал, и примечание 1, полагаю, по аналогии, речь идет об измерениях по выходу на 100% мощности. Нижний предел по концентрации отсутствует в документации Веста.

Стоит отметить, что данные общие требования Веста (или рекомендации), относятся и к PWR первых проектов.

Кстати, емнип, на атоминфо публиковалась стат'я о твэлах в виде красивых треугольничков (с заявками на повышение мощности на треть?)

Чем они измеряли (рассчитывали) с такой точностью? пять сотых поймали. Это ложится в погрешность канала измерения и поддержания частоты в сети тоже

Шумка. По шуму тех же ДПЗ в КНИ, если частота опроса позволяет, скорость восстанавливается с достаточной точностью.

Я полагал (ю), что у нас коллективное обсуждение вопросов. Если нет . . . можно писать в "личку"

1. "Вопрос" возник с моего ответа в посте №454.
Я пытался утверждать, что применяемые концентрации борной кислоты на всех блоках PWR, ВВЭР примерно одинаковые.
Ограничение по "рабочим" концентрациям б/к связаны с переходом ТКР (МТС) в положительную область, что "не приветствуется" (или запрещено ПБЯ).
Эта граничная концентрация б/к вытекает из физики, которая для рассматриваемых типов реакторов - ~ "одинаковая".
В ссылке alex_bykov (пост № 477) указаны предельные концентрации б/к для PWR-Westa - по бору ~ < 2700 ppm.
2. Прошу Вас: Укажите ошибки . . .

Вы правы. Просто писать в данном случае в "личку" - это значит, что далее полученная информвция не подлежит разглашению, кроме того, есть 2 момента:
1. Мне будет неизвестно авторство ответа, многие не подписываются.
2. Коллективное обсуждение - всё верно, но не обсуждение 1-го (одного) человека с коллективом, использующим один псевдоним (ник-нейм).

Искренне прошу не обижатся, я свои ошибки (в частности, в теме про "АР-1000"), исправленные Вами - всегда признавал. Потому публично, шуток не понимаю, в собенности в последнее время.

По сайту. В теминах Веста BA - Burnable Aabsorbers:


Из вводной по РУ, EDCD 4.1, страница 4.1-2. Учитывая, что мы обсуждае топливо Westinghouse, то и термины, полагаю, должны быть их. Или отечественными. Далее, про работающие EPR - умилило.

В ранее процитированном абзаце про переход на бор, обогащенный по изотопу В-10, не указано сотношение в продукте изотопов, потому комцентрация 7000-12000 ppm, при переводе в наши значения H3B03, неясна.

В принципе, насколько понимая, в теме мы сравниваем параметры для ТВС двух производителей, Веста и ТВЭЛ, потому непонятные 3-х петельные компоновки РУ, немного удивляют.

1000 ppm = 0.1 %

Из нашего "разговора" и ссылок, которые дали участники:
1. концентрация борной кислоты на при эксплуатации реактора на мощности лежит в диапазоне ~ < 10 г/кг (+- 20%);
2. Эта величина не зависит от типа реактора PWR (West, EPR . . .) или ВВЭР

Причина этого в физике: Изложу свое видение вопроса:
Для обеспечения необходимой длительности топливной капании (~ 12 мес) необходимо большее обогащение топлива.
Чтобы скомпенсировать начальную избыточную реактивность - необходим поглотитель.
Поглощающие стержни необходимо использовать по "минимуму" - они вносят большую неравномерность в нейтронное поле, что не приветствуется
Поэтому в качестве недостающего поглотителя - "придумали" растворить в теплоносителе борную кислоту.
Все бы на этом и закончилось, но при концентрации б/к > ~ 10 г/кг (+- 20%) ТКР (МТС) переходит в положительную область, что - не хорошо.
Поэтому далее придумали СВП, потом выгорающие добавки в топливо - твэг и т.д. У этой "технологии" есть свои преимущества по сравнению с б/к, но она "дороже".

Все материалы (стали PWR в т.ч. и Westa) работают c указанными концентрациями б/к. Вопрос в "химии" - как и где "воюют" с б/к, чтобы обеспечить необходимый рН.
alex_bykov давал ссылку и по этому вопросу.

1. Взаимодействию стали Westa с борной кислотой без разницы какое обогащение по 10В или их соотношение (10В и 11В) природное или нет - это в ХИМИИ.
2. Я сравнивал не параметры ТВС, а параметры по концентрации б/к в PWR и ВВЭР.
Выше изложил свое видение по физике - оно не зависит от 3-х, 4-х или 6-ти петлевого проекта PWR.
ВВЭР-440 по физике "очень похож" на ВВЭР-1000, в т.ч. и по б/к

Спасибо, конечно, за краткую лекцию. Концентрация в течение кампании не меняется, странно.

Касательно цитаты. В течение какого срока наиболее "молодые", или, наиболее "старые" из PWR, проектов компании Вестингауз, могут выдерживать концентрацию борной кислоты, приведенную Вами? Поскольку Вы многое знаете, может длительность работы при концентрации бора 1 к. 4000 ppm (допускается в документации по АР), подскажете. Как там с совместимостью с литием, прочие добавки. К примеру, с учётом того, что специально сконструированные, (предполагая наличие разума у Веста в области выбора сплавов) Accumulators, предназначены для концентрации всего в ~2000 (в АР больше, ненамного). Как будет с оболочками ТВЭЛ, ТОТ ПГ, далее всюду.

Ладно. Это получается разговор не по теме, главное Вас удалось вернуть на форум. Просто в данном разговоре, я честно полагал, что речь пойдет о ВХР PWR Веста, которые уже находятся в эксплуатации. За сим, обсуждение АР и EPR, имеет смысл только в контексте сравнения возводимых проектов. Как относится к приведенным документам - если выбирать между AtomInfo и ОКБ ГП, в сравнении с NRC, выберу, очевидно, первых.

Так к чему в итоге пришли (какое решение выбрали), ОАО "Концерн Росэнергоатом", ОАО "ТВЭЛ", WEC Ltd.? Новые решения (возможно, более дорогие), для новых проектов. Не стоит думать, что документов у меня нет. Ох, поломает новые квадраты от Веста, и сборки на ЮУ АЭС того же производителя - Вестингауз, шведский завод - оно.

По чертежам кассеты у Веста. Пока один из коллег из ТВЭЛа подтверждает мои данные. По его утверждению, представителей Веста в 90-х вообще не было на НЗХК...

Официальный пресс-релиз от Вестингауза (о чудесах маркетинга, хронология согласно им же).

Westinghouse and Ukraine’s Energoatom Extend Long-term Nuclear Fuel Contract, 11.04.2014 года.

Фрагмент:


Вкратце: помогают диверсификации; документов на дефектные ТВС-W не было при ОПЭ (ОЭ) на ЮУ АЭС; контракт означает, что топливо полностью прошло проверку на безопасность; планируется увеличение доли в поставках для АЭС Украины.

Также присутствует интересная вложенная ссылочка:

Westinghouse Wins Contract to Provide Fuel Supplies to Ukraine, согласно тексту предыдущей новости, от 30.03.2008 года

Фрагмент:


Про то, как правительство США отдало разработку альтернативных ТВС для Украины Вестингаузу.

Есть, однако и такое мнение.

Михаил Рылов по топливу Westinghouse
http://www.atominfo.ru/newsh/o0690.htm

.

Я понимаю, что про "политичность" решения говорить выгодно, но ведь обосновывающая документация на новую сборку уже несколько месяцев на экспертизе. Вполне могло созреть и "технически", хотя на месте НАЭКа я бы контракт не продлевал просто из-за того, что никто не знает результатов опытной эксплуатации.

В целом, полагаю, мнение верное. Однако, акценты я бы расставил по другому.
1. Замалчивать политичность решения выгодно. К примеру, если бы не произошло, то что произошло, далеко не уверен в уходе в отставку главы ГИЯРУ и её заместителя. Со своей стороны внимательно за происходившими процессами (в далеком прошлом) не следил, однако, по тем же срокам продления, видно, что подход был скорее проевропейским. Как оно выглядит изнутри, сказать сложно, Вы со спецификой более знакомы.
2. Никакого недоверия или недооценки уровня украинских специалистов у меня нет, может быть и техническое положительное заключение, просто сам факт выдачи отрицательного заключения по ТВС-W, в данный момент времени, вполне вероятно, может отрицательно повлиять на карьеру даже совсем далекого от политики технического специалиста.

И да, я тоже не во всем согласен с данным комментарием. Однако и преуменьшать желание Вестингауза подсадить на своё, неправильное топливо, не склонен.

http://gard.mk.ua/ru/na-yuzhno-ukrayinskij...i-konstrukciyi/

Спасибо. Весьма взвешенные по содержанию и соответствующие нормам ответы на вопросы. Правда вот этот момент, строго говоря, является не более чем предположением:



Однако, это ситуация на данный момент времени. При этом, если немного повспоминать, возникают следующие вопросы, (учитывая возможное одобрение ТВС-WR надзором):

1. В зоне 3-го блока ЮУ АЭС сейчас 66 ТВС-W, некоторые из которых, 3-го или 4-го года эксплуатации. Судя по сказанному, рассмотрение будет проходить без осмотра данных кассет, то есть возможные дефекты не будут учтены при анализе.
2. ППР 2-го блока ЮУ АЭС будет раньше, чем третьего, месяца на полтора, теоретически могут загрузить и туда. Как будет с 5-м блоком ЗАЭС, предполагать не возьмусь.

и это все при том, что казахам-японцам принадлежит чуть ли не 100% акций компании?

Одно время была достаточно жёсткая резня на сей счёт с GE. Дженералы проводили линию на то, что США должны перестать поддерживать чужую компанию "Westinghouse".

Но сейчас это прекратилось. По крайней мере, в открытую. Думаю, что во многом это заслуга лично Родерика.

Главное, чтобы в ближайшие 3 месяца ни каких договоров с кабальными условиями не подписали! Далее уже можно будет и обойтись от политически обоснованных решений.

Подскажите, а какие-нибудь преимущества от TBC-W[R] есть, кроме теоретической независимостью от 1 поставщика и гемор головной боли во всё тело, в том числе и с утилизацией?

Вы в какой-то другой вселенной находитесь, здесь уже было сообщение, что контракт с Вестом НАЭК продлил до 2020 года.

Я, из всего общения тоже не понял, западная ТВС хотя бы лучше российской чем-нибудь, кроме точго, что она не российская?