ÚJV Řež, a. s. In Vessel Melt Retention Strategy for VVER 1000/320 Units J. Zdarek, V. Krhounek, D. Batek UJV Rez a.s. Czech Republic

История тяжелых аварий в мире TMI – 2 : 28 марта 1979 г. Чернобыль: 26 апреля 1986 г. Fukushima-Daichi: 11 марта 2011 г. Аварии повторяются почти регулярно каждых 10 лет Остается где-то 7 лет на подтверждение подходящей стратегии по решению конечной фазы тяжелой аварии Постоянно продолжаются дискуссии о стратегиях ExVR либо IVR для ВВЭР-1000, в презентации приведено однозначное мнение в пользу IVR 1

Основная схема решения In-Vessel и Ex-Vessel 2

Основная схема размещения реакторов PWR и BWR Расплавление КР приводит к контаминации почвы под КР 3

Основная схема размещения КР для ВВЭР-1000 Расплавление КР произойдет на высоте 13,5 м 4

Детали шахты КР: чертеж 5

Детали шахты КР: возможности разлития кориума 6

Решение ExVR для нового типа EPR AREVA 7

Подробности охлаждения EPR AREVA 8

Решение ExVR для EU-APR

Подробности охлаждения EU – APR

Core catcherдля ВВЭР

Расчет кодом KI SOCRAT Найбольшие значения тепловых потоков 12

Расчет кодом KI SOCRAT Влияние охлаждения внутри КР 13

Расчет кодом KI SOCRAT Влияние дефлектора 14

JRC Бенчмарк LB LOCA, SBO для ВВЭР 1000 Одинаковые входные данные и для расчета КИ Москва UJV Rez IRSN CEA EdF Areva КI Moskva INRNE JE KNPP IPP IVS USTUTT VTT JRC Petten 15

Результаты расчетов JRC Бенчмарк Max of Max 16

Результаты расчетов JRC Бенчмарк в стабильном состоянии после сек 17

ВВЭР дефлектор 18

ВВЭР cold spray подготовка образцов для испытаний 19

Современное состояние малых экспериментов (1) Нами проводятся эксперименты с целью постепенно определить кривую критического теплового потока. Используются образцы с различным состояниям внешней поверхности: с чистой, с предварительной обработкой для технологии покрытия, с покрытием cold spray, в настоящее время с коэффициентами SS и AL микропористых частиц: 80:20, 85:15 и 90:10. К внешнему охлаждению применяется так называемая «деми» вода - вода с добавками, которые были определены путем отбора проб с внешней поверхности КР ВВЕР-1000 после 10 лет работы (АЭС Темелин). 20

Современное состояние малых экспериментов 21

Современное состояние малых экспериментов 22

Современное состояние малых экспериментов - видео 23

Современное состояние малых экспериментов - видео 24

Первые результаты наших экспериментов по сравнению с существующими данными CHF 25

Первые результаты наших экспериментов по сравнению с существующими данными CHF 26

Отдельные выводы из малых экспериментов Подтверждается положительное влияние cold spray и состав охлаждающей жидкости к увеличению значения критического теплового потока (CHF). Планируется интенсивно продолжать работу на малых экспериментах с различными характеристиками поверхности, типом охлаждающей жидкости и с изменением наклона от 0 до 90 градусов. Оптимально было бы ускорить оптимизацию состава покрытия в рамках продолжения контракта (либо поддержка DoE) с PSU и протестировать оптимизированный состав как можно скорее. 27

Концепция большого эксперимента 28

Выводы и самые важные приоритеты дельнейшей деятельности 1. Предложенная до сих пор стратегия ExVR для EPR и EU- APR 1400 требует инсталляцию core catcher и охлаждающих бассейнов с площадью от 100 до 170 м Обе концепции требуют охлаждения разлитого кориума уже после его разлития в бассейне охлаждающими каналами снизу, в последствии со сливом воды с краев бассейна сверху на разлитый кориум. 3. Реализация подобной концепции для ВВЭР-1000 является практически нереализуемой. 4. Проведенные до сих пор эксперименты в ÚJV по поддержке концепции IVR для ВВЭР-1000 доказывают, что можно достичь большего резерва до кризиса кипения, чум у уже существующих случаях применения стратегии IVR. 29

Выводы и самые важные приоритеты дельнейшей деятельности 5. Размещение и монтаж дефлектора в шахте КР, который повысит отвод тепла с внешней поверхности КР, является в случае ВВЭР-1000 реализуемым без значительных инвестиций. 6. Технология cold spray уже на данном уровне экспериментов демонстрирует значительное влияние на повышение резерва до критического теплового потока. 7. Экономические затраты на реализацию IVR будут по сравнению со стратегией core catcher минимальными, и ни в коем случае не продолжат и не окажет влияния на продолжительность регулярного технического обслуживания на АЭС. 8. Успешность стратегии IVR будет подтверждена на large scale эксперименте в сотрудничестве с командой расчетчиков. 9. В краткие сроки будут предложены и соответствующие инженерные решения, особенно обеспечение охлаждения и отвод пара. 30

Спасибо за внимание