Journal Issue: Глобальная ядерная безопасность
Загружается...
Volume
2023
Number
3
Issue Date
Journal Title
Journal ISSN
2305-414X (Print)
Том журнала
Том журнала
Статьи
Публикация
Открытый доступ
Анализ по сценариям потери теплоотвода из бассейна выдержки на атомных электрических станциях
(НИЯУ МИФИ, 2023) Акобян, М. Т. ; Саргсян, С. А. ; Ксенофонтов, Александр Иванович
Система хранения отработанного ядерного топлива предназначена для хранения и охлаждения отработанного топлива в течение нескольких лет с учётом плановых перегрузок и выгрузки всей активной зоны, накопленного после использования в ядерном реакторе. Она состоит из специальных бассейнов или контейнеров, где отработанное топливо помещается для временного хранения перед его окончательной обработкой или захоронением. Эти системы обеспечивают безопасное и эффективное хранение отработанного топлива, чтобы предотвратить утечку радиоактивных материалов в окружающую среду и минимизировать риски для здоровья людей и окружающей природы. События, произошедшие во время ядерной катастрофы в Фукусиме 11 марта 2011 года, подчеркнули важность безопасного хранения отработанного топлива в бассейне выдержки. Поэтому обеспечение безопасности хранения стало ключевым аспектом в данной области. Данная статья описывает расчеты потери теплоотвода для аналитического обоснования инструкций, по обслуживанию оборудования при аварийном реагировании в период останова реактора энергоблока №2 Армянской АЭС с помощью компьютерного кода RELAP5/Mod3.2. Рассмотрено исходное событие при потере теплоотвода от бассейна выдержки. Проведен анализ ядерной безопасности в ходе развития запроектной аварии с длительным обесточиванием АЭС применительно к бассейну выдержки энергоблока с реакторной установкой (РУ) ВВЭР-440 (проект В-270). Oценены радиационные последствия. В статье предоставлены расчеты следующих аварий для определения необходимых действий оператора: потеря теплоотвода от бассейна выдержки без действия оператора и потеря теплоотвода из бассейна выдержки с организаций последующей подпитки бассейна выдержки насосом борной очистки 2НБО-2. Выполнение расчетов основано на граничных и начальных условиях, соответствующих предположениям «улучшенной оценки».
Публикация
Открытый доступ
Перспективы применения систем накопления энергии в системах электроснабжения собственных нужд АЭС
(2023) Карчин, В. И.; Мельдин, Е. В. ; Питев, А. Н.
В настоящее время реализуется энергетическая стратегия, одной из черт которой является развитие атомной энергетики и увеличение доли энергоблоков атомных станций в составе генерирующих объектов энергосистемы страны. В связи со сложностью борьбы с последствиями аварий, безопасности эксплуатации атомных станций уделяется значительное внимание. Для поддержания работы систем безопасности в условиях потери внешнего энергоснабжения используются автономные источники питания – дизель-генераторные установки, однако их использование сопряжено с рядом трудностей эксплуатации и обслуживания, а развивающиеся в настоящее время технологии позволяют реализовывать новые процессы преобразований энергии. В статье выполнено сравнение современных систем накопления и преобразования энергии, основанных на различных физических принципах, а также выполнен анализ ключевых преимуществ и недостатков, присущих каждой технологии. Описаны эксплуатационные преимущества современных электрохимических систем накопления и их влияние на безопасность и оптимизацию циклов технического обслуживания и повышения степени интегрируемости в цифровые системы контроля и управления, а также повышение экономической эффективности генерации электроэнергии и маневренность при эксплуатации атомных энергоблоков. Сделаны выводы о возможности перспективного использования систем накопления электрической энергии в качестве экономически эффективной альтернативы существующим автономным источникам с учетом диверсификации и развития производств, а также их замыкания внутри предприятий государственной корпорации «Росатом».
Публикация
Открытый доступ
Метод описания модульной информационно-измерительной системы на основе протокола CANopen с учетом межмодульных информационных связей
(2023) Плотников, Д. А. ; Муженко, А. С. ; Лачин, В. И.
Современные информационно-измерительные и управляющие системы – ИИУС – обычно имеют модульную структуру. Удобными средствами организации межмодульного взаимодействия являются интерфейсы CAN (CAN FD) и протокол CANopen. Стандартные средства, предусмотренные спецификацией CANopen, ориентированы на описание отдельных модулей и не обеспечивают целостность и непротиворечивость конфигурации ИИУС в целом. В данной статье рассматриваются причины возможных ошибок конфигурирования и предлагается метод описания ИИУС на базе протокола CANopen, обеспечивающий согласованную настройку модулей системы. Цель достигается за счёт дополнения стандартного описания модулей явным описанием сообщений, передаваемых модулями друг другу, с указанием источника, приёмников и перечня параметров. Разработана схема информационных потоков в модульной ИИУС, предложена общая структура описания системы, включающая параметры модулей и параметры сообщений. Подробно рассмотрены структуры данных, описывающие модули и сообщения, особое внимание уделено обеспечению целостности межмодульных информационных связей. Показано, что предлагаемый метод позволяет обнаружить или исключить такие ошибки конфигурирования, как сообщения без источника или без получателей, дублирование передачи параметров, попытка передачи несуществующего параметра, отсутствие передачи некоторых параметров, отсутствие источника у принимаемого параметра. Предложено использование языка XML для реализации метода описания ИИУС, обеспечивающее автоматическую проверку конфигурации системы стандартными средствами языка на основе схемы документа. Отмечено, что использование метода в программе моделирования и конфигурирования модульной системы вибромониторинга обеспечило выявление ошибок несогласованной или неполной настройки отдельных модулей на самых ранних этапах проектирования.
Публикация
Открытый доступ
Цифровая модель вибропреобразователя на основе эффекта левитации
(2023) Шилин, А. Н. ; Макартичян, С. В. ; Барашков, И. С.
В настоящее время для безопасного использования АЭС необходимо внедрять системы раннего диагностирования состояния реакторных установок. Поскольку вибрации всегда были угрозой безопасного использования АЭС, решение вопросов повышения точности виброшумовой диагностики реакторных установок АЭС, особенно в области ультранизких частот, является актуальной задачей. Наиболее перспективным направлением решения проблемы гибких направляющих в электромеханических вибропреобразователях является эффект левитации, который позволяет полностью исключить механический контакт и, соответственно, уменьшить порог чувствительности преобразователя. В статье проведен анализ существующих вибропреобразователей и предложена аналоговая и цифровая математическая модели системы магнитной левитации, учитывающие тот факт, что электромагнитная сила, воздействующая на чувствительный элемент вибродатчика, изменяется в зависимости от перемещения этого элемента и тока в катушке по нелинейному закону. Изучены характеристики такой нелинейной системы с использованием метода гармонической линеаризации, позволяющего получить эквивалентную линейную систему. При этом учтены слагаемые третьего порядка разложения электромагнитной силы в ряд Тейлора, что позволило получить более точную аналоговую модель вибропреобразователя. Для разработанной цифровой модели вибропреобразователя при помощи метода z-форм получена системная функция и соответствующее разностное уравнение. Как для аналоговой, так и для цифровой модели вибропреобразователя выведены выражения и построены графики переходной, импульсной и частотных характеристик, которые позволяют сделать вывод о точности и адекватности разработанной цифровой модели. Использование полученных цифровых моделей вибропреобразователя позволит более просто моделировать его работу и обоснованно выбирать исходные параметры вибропреобразователя.
Публикация
Открытый доступ
Цифровая акустическая модель компенсатора давления АЭС с ВВЭР
(2023) Проскуряков, К. Н.; Хвостова, М. С. ; Исмаил, Р. М. ; Яковлев, К. А.
Экспериментально доказано, что главной причиной возбуждения вибраций оборудования и внутрикорпусных устройств главного циркуляционного контура (ГЦК) являются акустические стоячие волны (АСВ), которые образуются, как результат сложения двух бегущих в противоположных направлениях волн и главные циркуляционные насосы (ГЦН). Использование междисциплинарного подхода позволило создать цифровую акустическую модель системы компенсации давления (КД) с присоединёнными к нему трубопроводами и доказать, что он представляет собой автоколебательную систему, генерирующую акустические стоячие волны (АСВ) подобно одновременному функционированию нескольких резонаторов Гельмгольца. Каждый резонатор Гельмгольца в КД способен подавить определенную частоту АСВ, генерируемых реактором, которая зависит от температуры теплоносителя. Расчёт частот акустических волн, иначе говоря, собственных частот колебаний давления теплоносителя (СЧКДТ), в системе компенсации давления проведенный по формуле Томсона основан на методе электроакустической аналогии. Акустическая податливость КД и акустическая масса различных сочетаний подключаемых к нему трубопроводов позволяют рассчитать СЧКДТ, в рассматриваемой системе, по формуле, представленной в виде акустических аналогов индуктивности и емкости. Рассчитаны акустические параметры системы резонаторов Гельмгольца образованных КД и соединительным трубопроводом с горячей ниткой третьей петли в номинальном режиме эксплуатации АЭС с ВВЭР-1000. Разработана и верифицирована технология, преимуществом которой является использование КД, для демпфирования АСВ, частоты которых попадают в полосу пропускания вибрации конструктивных элементов первого контура. Приведено расчётное и экспериментальное доказательство ранее неизвестной способности КД демпфировать в широком диапазоне частот АСВ генерируемые реактором и обоснована возможность предотвращать резонансы с вибрациями оборудования и конструкциями АЭС.