Методи кваліфікації термодинамічної стійкості запобіжних клапанів та пароскидальних пристроїв ядерних енергоустановок
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.2.72.2025.08Ключові слова:
кваліфікація, пасивна система безпеки, арматура, реактор, парогенератор, термодинамічна стійкість, ядерна енергоустановкаАнотація
Аналіз відомих розробок у напрямках аналізу надійності запобіжних клапанів і пароскидальних пристроїв реактора та парогенераторів ядерних енергоустановок з ВВЕР встановив необхідність розрахункової кваліфікації запобіжних клапанів і пароскидальних пристроїв в умовах аварійних режимів, які не передбачені експлуатаційними випробуваннями ядерних енергоустановок. Одним з таких питань є визначення умов імпульсної та коливальної термодинамічної нестійкості запобіжних клапанів і пароскидальних пристроїв у аварійних режимах. Наслідками термодинамічної нестійкості може бути порушення виконання критичних функцій безпеки в умовах управління аваріями. Експериментальна кваліфікація запобіжних клапанів і пароскидальних пристроїв в аварійних умовах не є можливою, тому потрібна розрахункова кваліфікація. Необхідність розрахункової кваліфікації також актуальна у зв’язку з перспективними програмами експлуатації реакторів в умовах підвищеної тривалості паливних кампаній, в яких зменшується кількість випробувань пасивних систем безпеки у планові ремонти енергоблоків. Розроблено метод кваліфікації пропускної спроможності запобіжних клапанів і пароскидальних пристроїв пасивних систем безпеки ядерних енергоустановок в умовах імпульсної та коливальної термодинамічної нестійкості. Встановлено необхідну умову імпульсної термодинамічної нестійкості – формування трансзвукового режиму потоку робочого середовища в конфузорній зоні запобіжних клапанів/пароскидальних пристроїв. Наслідки імпульсної термодинамічної нестійкості – гідродинамічний «удар» внаслідок перетворення кінетичної енергії потоку у внутрішню енергію гідродинамічного «удару» та гальмування потоку. Визначено максимальну амплітуду тиску гідродинамічного «удару» внаслідок імпульсної термодинамічної нестійкості при повному гальмуванні потоку. Встановлено умови і наслідки коливальної термодинамічної нестійкості в дозвукових режимах потоку в проточних зонах запобіжних клапанів/пароскидальних пристроїв на основі фундаментального принципу термодинамічної нестійкості рівноважних систем. На базі розробленого метода кваліфікації пропускної спроможності запобіжних клапанів/пароскидальних пристроїв визначено умови і підходи забезпечення термодинамічної стійкості потоку в проточних зонах запобіжних клапанів/ пароскидальних пристроїв та запобігання гідродинамічним «ударам».
Завантаження
Посилання
Mazur, Ye. (2024). Passive systems safety of nuclear power plants. LAP LAMBERT Academic Publishing. ISBN 978-620-8-41532-7.
Kondratyuk, V., Pysmennyy, Y., Verinov, O., Filatov, V., & Ostapenko, I. (2022). Improvement of nuclear safety taking into account the lessons learned from severe accidents. Nuclear and Radiation Safety, 3, 76–81. DOI: 10.32918/nrs.2022.3(95).08.
Komarov, Yu. (2013). Some research results by risk-inform approaches for NPP safety and operational efficiency. Nuclear Physics and Atomic Energy, 4(14), 356–362. DOI: 10.15407/jnpae2013.04.
Oborskyi, H.O. (Ed.) (2013). A set of methods for reviewing the safety of nuclear energy in Ukraine, taking into account the lessons of environmental disasters in Chernobyl and Fukushima. Odessa: Astroprint.
Skalozubov, V.I., Мelnik, S.І., Vashchenko, V.M., Korduba, І.B., & Hrib, V. Yu. (2023). The method of express analysis of nuclear and ecological safety during the modernization of nuclear fuel. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 2(32), 388–395. DOI: 10.15421/112335.
Derbenov, H. (2024). Strategies for controlling the concentration of boron solution in the coolant of nuclear power plants. LAP LAMBERT Academic Publishing. ISBN 978-620-0-3247-6.
Makarenko, A., Chaikovskyi, M., Mazurok, O., Zuyok, V., & Mykhaylenko, O. (2024). Calculation Analysis of VVER-1000 RCCA Elements to Justify Lifetime Extension. Nuclear and Radiation Safety, 3, 26–35. DOI: 10.32918/nrs.2024.3(103).03.
Kukhotskyi, O., Gumeniuk, D., Ligotskyy, O., Potoskuiev, O., Shyshuta, A., & Ostapovets, A. (2024). Requirements for Maintenance of Equipment in Systems Important to Safety of Nuclear Power Plants. Nuclear and Radiation Safety, 3, 52–59. DOI: 10.32918/nrs.2024.3(103).06.
Hrybanov, V. (2025). Strength qualification of bridge crane of nuclear power plants. LAP LAMBERT Academic Publishing. ISBN 978-613-58350-8.
Smith, C.L., Le Blanc, K., & Mandelli, D. (Ed.) (2023). Risk-informed methods and applications in nuclear and energy engineering: modelling, experimentation, and validation. Elsevier Inc., Academic Press. DOI: 10.1016/C2020-0-04468-3.
##submission.downloads##
Опубліковано
Версії
- 2026-04-08 (2)
- 2025-12-12 (1)
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Редакція збірника «Праці Одеського політехнічного університету» практикує політику відкритого доступу до опублікованого змісту, підтримуючи принципи вільного поширення наукової інформації та глобального обміну знаннями задля загального суспільного прогресу. Контент розповсюджуються відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution Licence.
