Hermetikus tér viselkedése tervezési és tervezésen túli üzemzavarok során a Paksi Atomerőműben

MTA SUKO-MNT-Óbudai Egyetem „Kockázatok értékelése az energetikában” Budapest, 2015.06.15.

Hermetikus tér viselkedése tervezési és tervezésen túli üzemzavarok során a Paksi Atomerőműben

Tóthné Laki Éva MVM PA Zrt.-MNT BMSZ

Tartalom

Paksi Atomerőmű (PAE) tervezési alapadatok Hermetikus tér üzemzavari viselkedése –

CONTAIN elemzések

Hermetikus téri túlnyomás elemzése Súlyos baleset kezelési stratégiák és átalakítások – – – –

2015.06.16.

SBK szempontú speciális tervezési adottságok Védőgátak és PSA szintek SBK stratégiák elemei PAE SBK: erőművi átalakítások

MTA SUKO-MNT-Óbudai Egyetem

Slide 2

PAE tervezési alapadatok Hermetikus tér szerkezete PAE hermetikus tér (VVER 440/213 típus) buborékoltató kondenzátorral Air traps Bubble condenser

Reactor hall

SG boxes reactor corridor cavity door

2015.06.16.


Slide 3

PAE tervezési alapadatok Hermetikus tér szerkezete

1200 m3 víztartalék a buborékoltató tálcákon

m3

50.000 – hermetikus tér össztérfogata

2015.06.16.


Slide 4

PAE tervezési alapadatok Hermetikus tér tervezési adatai

PAE hermetikus tér tervezési nyomása: 2,5 bar (absz.) Nyomásesés a buborékoltató kondenzátoron: 30 kPa PAE hermetikus tér tervezési adatok normál üzem (100 % telj.) és a maximális tervezési üzemzavar (LBLOCA-nagycsőtörés) esetén:

Plant state/Max. DBA case Load/Stress parameters Nominal LBLOCA Pressure 99,8 kPa (-2 mbar) 250 kPa Temperature 60 ºC 125 ºC Leakage rate 14,7 vol%/day Depression after 80 kPa (-200 mbar ) accident within 12 min 2015.06.16.


Slide 5

PAE tervezési alapadatok Szivárgási ráta

hermetikus tér tervezési szivárgási ráta: 14,7 térf%/nap (9,4 m3/h a kb. 50.000 m3-ből) Integrális tömörség vizsgálat értékek (átrakás alatt mért):

Unit No. 1. 2. 3. 4.

2015.06.16.

Pressure [kPa] 120 120 120 120

Measured leakage rate [vol%/day] 8,6 10,2 4,8 7,7


Slide 6

Hermetikus tér viselkedése CONTAIN elemzések Hermetikus tér elemzési eredmények (CONTAIN kód) nyomás és hőmérséklet terhelés különböző tervezési üzemzavarok során:

Break type/size [mm] ∅73 ∅90 ∅111 ∅233 ∅277 ∅492 cold leg ∅492 hot leg FWLB MSLB 2015.06.16.

Max. cont. pressure and its time kPa s 139,2 734 147 452 156,1 322 181,4 151 170,7 241 222,8 8,1 197,1 12 156,8 132 163,2 1900

Max. temperature and its time s °C 94,69 734 101,04 452 107,78 231 116,62 131 113,83 241 123,29 8,9 119,16 14 111,47 120 137,79 14


Slide 7

Hermetikus tér viselkedése CONTAIN elemzések Időfüggő nyomás terhelés LBLOCA esetén: maximum nyomás 1,23 bar DBA ELEMZÉSEK CONTAIN 1.2 KÓDDAL NÁ 492 mm-es törés; TRASS report: IPLBLOCA-A/01; a2 aleset Nyomások a konténmentben 240000 220000

Nyomás (Pa)

200000 1. Térrész 2. Térrész 3. Térrész 4. Térrész 5. Térrész

180000 160000

6. Térrész 7. Térrész 8. Térrész

140000 120000 100000 80000 0.1

1.0

10.0

100.0

1000.0

10000.0

100000.0

Idő (s)

2015.06.16.


Slide 8

Hermetikus tér viselkedése CONTAIN elemzések Időfüggő hőmérséklet terhelés MSLB esetén: maximum hőm. 138 °C DBA ELEMZÉSEK CONTAIN 1.2 KÓDDAL Főgőzvezeték törés (108% teljesítményen) a C1 térrészben Hőmérsékletek a konténment légterében 1.60E+02 1.40E+02 1.20E+02 Hőmérséklet (°C)

1. Térrész 1.00E+02

2. Térrész 3. Térrész 4. Térrész 5. Térrész 6. Térrész 7. Térrész 8. Térrész

8.00E+01 6.00E+01 4.00E+01 2.00E+01 0.00E+00 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

Idő (s)

2015.06.16.


Slide 9

Hermetikus tér viselkedése CONTAIN elemzések Szivárgás tömegárama és integrált tömege LBLOCA esetén, számolt és mért jelleggörbék → a számítások konzervatívak (+25 %)! DBA ELEMZÉSEK CONTAIN 1.2 KÓDDAL NÁ 492 mm-es törés; TRASS report: IPLBLOCA-A/01; a2 aleset Ellenőrizetlen szivárgás a konténmentből (C1 térrészből) a környezetbe 0.16

16

tömegáram (CONTAIN kifolyással) 0.14

tömegáram (kimért. jelleggörbével)

14

tömeg (CONTAIN kifolyással) tömeg (kimért jelleggörbével)

12

0.10

10

0.08

8

0.06

6

0.04

4

0.02

2

0.00 0.01

0.1

1

10

100

1000

10000

Tömeg (kg)

Tömegáram (kg/s)

0.12

0 100000

Idő (s)

2015.06.16.


Slide 10

Hermetikus tér túlnyomás elemzés Véges elemes modell számítások

2015.06.16.


Slide 11

Hermetikus tér túlnyomás elemzés Sérülési görbe 1.00

0.90

0.80 Mean Fragility 95% Confidence Fragility 0.70

Probability

0.60

Középérték - 0.350 MPa

0.50

0.40

0.30

0.20

HCLPF - 0.235 MPa 0.10

0.00 0.1

0.15

0.2

tervezési nyomás - 0.150 MPa 2015.06.16.

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

Pressure [MPa]


Slide 12

SBK szempontú speciális tervezési adottságok Reaktortartály VVER-440/213 blokk típus: Nem volt súlyos balesetekre tervezve! viszonylag kicsi aktív zóna hosszú reaktortartályban reaktortartály: viszonylag nagy felület alacsony maradványhő telj. ⇒ a tartály külső hűtés hatékony lehet névleges primerköri nyomás: 123 bar ⇒ primerköri nyomás csökkentés!

2015.06.16.


Slide 13

SBK szempontú speciális tervezési adottságok Reaktorakna viszonylag szűk reaktorakna ajtóval hermetikus tér tervezési nyomása: 2,5 bar ⇒ a várható sérülési nyomás ∼ 4,5 bar viszonylag magas szivárgási ráta ⇒ most 5-10 térf%/nap kb. 1200 m3 víztartalék a buborékoltató kondenzátor tálcáin ⇒ Akna elárasztás és reaktortartály külső hűtés sikeres lehet! 2015.06.16.


Slide 14

Védőgátak és PSA szintek

2015.06.16.


Slide 15

SBK stratégiák elemei

SBK stratégiák kulcs elemei:

Konténment stratégiák: •

Hermetizálás

•

Hidrogén kezelés

•

Hosszú távú túlnyomódás megelőzése (nyomáscsökkentés, szűrt leeresztés)

2015.06.16.


Slide 16

SBK stratégiák elemei Reaktortartály külső hűtés

Reactor

Steam/water outlet

Box PG Water level in SG box

corium biological shield metal oxid UO2 ZrO2

crus t

Thermal shield

l

Ventilation duct Reactor cavity

Water inlet Concrete wall screening

2015.06.16.


isolation valve

Slide 17

SBK stratégiák elemei Reaktortartály külső hűtés A CERES kísérleti berendezés (MTA EK, KFKI területén) a reaktortartály külső hűtést modellezi (PAE geometria): a reaktortartály felületét 1:40, a magasságát 1:1 arányban. A berendezés képe, sémája és a kísérleti eredmények (nincs forráskrízis!)

2015.06.16.


Slide 18

SBK stratégiák elemei Hermetikus tér integritása •

Hidrogén kezelés: Passzív autokatalitikus rekombinátorok telepítése a H2 koncentráció csökkentésére (3D számítások)

Hidrogén tömege a domináns súlyos baleseti esetben rekombinátorral és anélkül

2015.06.16.


Slide 19

PAE SBK Erőművi átalakítások Zónaolvadás megelőzése: •

Primerköri nyomáscsökkentő szelepek önálló - villamos betáp (4xSBK mobil dízel, 100 kW)

•

Pihentető medence hűtőrendszer átalakítás (1. PSA javaslatok alapján)

•

ÁOKU, SBKU (Westinghouse)

Reaktortartály és hermetikus tér sérülésének megelőzése: •

Hidrogén rekombinátorok (2011-ben minden blokkon!)

•

SBK Útmutatók, MTK helyiség a VVP-n (2014-ben minden blokkon)

•

Reaktortartály külső hűtés (2014-ben minden blokkon)

•

SBK mérések (2014-ben minden blokkon) 2015.06.16.


Slide 20

Realized at PAE SBK erőművi átalakítások

2015.06.16.


Slide 21

PAE SBK Erőművi átalakítások TL03 szellőző vezeték (hattyúnyak)

2015.06.16.


Slide 22

PAE SBK Erőművi átalakítások Passzív nyílás („WC tartály” elv) a hő- és biológiai védelmen

2015.06.16.


Slide 23

PAE SBK Erőművi átalakítások SBK mérések és mérőrendszer monitor a Védett Vezetési Ponton

2015.06.16.


Slide 24

Köszönöm a figyelmet!

2015.06.16.


Hermetikus tér viselkedése tervezési és tervezésen túli üzemzavarok során a Paksi Atomerőműben

Recommend Documents