Измерение температуры оболочки твэла с выгоревшим топливом в диапазоне 500 – 900°c в реакторном эксперименте

28.11.2017 2017 - №04 Физика и техника ядерных реакторов

О.И. Дреганов В.Н. Шулимов И.В. Киселева А.В. Алексеев

https://doi.org/10.26583/npe.2017.4.05

Работа посвящена проблеме измерения температуры оболочки твэла ВВЭР-1000 с выгоревшим топливом в диапазоне 500 – 900°C при проведении экспериментов в канале исследовательского реактора МИР для получения данных о поведении твэлов при воздействии параметров, характерных для максимальной проектной аварии с потерей теплоносителя (LOCA). При изучении характера деформирования оболочки выгоревшего твэла необходимо обеспечить измерение температуры оболочки без какого-либо воздействия (термического, механического и др.) на оболочку в области максимальной деформации.

Для динамических экспериментов в канале реактора МИР с испытанием твэлов в парогазовой среде был разработан узел измерения температуры оболочки, в котором в области максимальной деформации она не подвергается внешним воздействиям. Рабочий спай ТЭП прижимается к оболочке при установке в дистанционирующую решетку, что позволяет избежать внешнего воздействия на оболочку. Термометрическую характеристику узла крепления ТЭП, которая связана с влиянием самой решетки на его тепловое состояние, изучали на лабораторной установке. Способ нашел применение в реакторных экспериментах, в которых изучался характер деформирования оболочки твэла.

Ссылки

1. Алексеев А.В., Бурукин А.В., Ижутов А.Л. и др. Методы испытаний в реакторе МИР топлива ВВЭР при переходных и аварийных режимах // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2007. – № 3. – С. 83-91.
2. Алексеев А.В., Киселева И.В., Малков А.П., Шулимов В.Н. Изучение поведения твэлов ВВЭР в условиях аварии с выбросом регулирующего органа. Методика и технология внутриреакторного эксперимента. // Сборник трудов НИИАР. – 2006. – Вып.1. – С. 23-32.
3. Алексеев А.В., Киселева И.В., Овчинников В.А., Шулимов В.Н. Методика испытания в реакторе МИР топлива ВВЭР-1000 в условиях аварии с выбросом регулирующего органа. // Атомная энергия. – 2006. – Т. 101. – Вып. 6. – С. 427-431.
4. Алексеев А.В., Бурукин А.В., Ижутов А.Л. и др. Программы и методы испытаний в исследовательском реакторе МИР твэлов водоохлаждаемых реакторов в условиях, моделирующих переходные и аварийные режимы. // Атомная энергия. – 2012. – Т. 113. – Вып. 3. – С. 146-150.
5. Горячев А.В., Махин В.М., Киселева И.В., Шулимов В.Н. Интегральные реакторные эксперименты по испытанию многоэлементных фрагментов ТВС ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 при параметрах аварии с потерей теплоносителя. Обобщение результатов по циклу экспериментов. // ВАНТ. Сер.: Физика ядерных реакторов. – 2004. – Вып. 2. – С.29-38.
6. Алексеев А.В., Горячев А.В., Калыгин В.В., Киселева И.В., Шулимов В.Н. Испытания в реакторе МИР топлива ВВЭР-1000 в условиях, моделирующих II и III стадии проектной аварии «Большая течь».// Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2009. – № 4. – С. 132-136.
7. Салатов А.В., Кумачев А.В., Нечаева О.А. и др. Экспериментальные и расчетные исследования поведения твэлов ВВЭР в условиях LOCA (эксперимент МИР-LOCA/60). // ВАНТ. Сер.: Материаловедение и новые материалы. – 2013. – Т. 74. – Вып. 1. – С. 26-38.
8. Горячев А.В., Киселева И.В., Махин В.М., Шулимов В.Н. Интегральные реакторные эксперименты по испытанию многоэлементных фрагментов ТВС ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 при параметрах аварии с потерей теплоносителя. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2004. – № 3. – С. 50-58.
9. Шулимов В.Н., Киселева И.В. Расчетно-экспериментальное определение температуры твэлов в динамическом интегральном реакторном эксперименте «Большая течь-2» (БТ-2). Оценка экспериментальных данных и верификация расчетных кодов. / Тез. докл. научно-технического семинара 4 – 8 окт. 2004 г. – Сосновый Бор: НИТИ им. А.П.Александрова, 2004. – С. 98-100.
10. Askeljung P., Flygare J., Minghetti D. Studsvik Nuclear AB, SE-611 82, Nykoping, Sweden. NRC LOCA testing program at Studsvik, recent results on high burnup fuel (TopFuel 2012-a0117).
11. Kekkonen Laura LOCA testing at Halden. In-pile results from the VVER LOCA test IFA-650.6 (HWR-870). EHPG Meeting, 18-23 May 2008, Loen.
12. Исследовательские реакторы НИИАР и их экспериментальные возможности. / Под научн. ред. проф. В.А. Цыканова. – Димитровград: НИИАР, 1991. – 103c.
13. Shulimov V.N., Dreganov O.I., Izhutov A.L. et al. LOCA test with high burnup VVER fuel in MIR reactor. TopFuel conference Proceedings Part II, Zurich, Switzerland, 13-17 September 2015. ISBN 978-92-95064-23-2, www.topfuel2015.org. – PP. 391-400.
14. Izhutov A.L., Dreganov O.I., Kisseleva I.V., Shulimov V.N. Researches of VVER high burn-up fuel behavior under LOCA conditions. Joint Halden Reactor Project NEA Working Group on Fuel safety LOCA Workshop. Aix-en Provence, France, May 20-21, 2015.
15. Алексеев А.В., Горячев А.В., Дреганов О.И. и др. Изучение поведения твэлов ВВЭР-1000 в условиях аварии с потерей теплоносителя (LOCA). Реакторные эксперименты МИР-LOCA/45 и МИР-LOCA/69. / В сб. научно-технич. конф. АО «ТВЭЛ» «Ядерное топливо нового поколения для АЭС». – Москва, 16-17 ноября 2016. – С. 38.
16. Гончаров А.А., Кузнецов В.И., Кумачев А.В. и др. Экспериментальные и расчетные исследования поведения топлива ВВЭР высокого выгорания в проектных авариях. / В сб.: научно-технич. конф. АО «ТВЭЛ» «Ядерное топливо нового поколения для АЭС». Москва, 16-17 ноября 2016. – С. 36.
17. Алексеев А.В., Горячев А.В., Дреганов О.И, Киреева Л.В., Киселева И.В., Шулимов В.Н. Изучение поведения твэлов ВВЭР-1000 в условиях аварии с потерей теплоносителя (LOCA). Сб. трудов АО «ГНЦ НИИАР» – Димитровград: АО «ГНЦ НИИАР», 2017. Вып. 1. С.12-20. ISBN 978-5-94831-154-8.
18. Алексеев А.В., Горячев А.В., Дреганов О.И, Киреева Л.В., Киселева И.В., Шулимов В.Н. Изучение поведения твэлов ВВЭР-1000 с глубоким выгоранием топлива в условиях аварии с потерей теплоносителя (LOCA) в эксперименте МИР-LOCA/72. / Сб. тез. докл. X Межд. научно-техн. конф. «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», 16-19 мая 2017г. – Россия, Подольск. – С. 102-103. ISBN 978-94883-146-6.
19. Спассков В.П., Шумский А.М., Семишкин В.П. Реакторные исследования аварийного поведения активной зоны ВВЭР на петлевой установке ПВП-2 реактора МИР. / – В сб. трудов Межд. конф. «Теплофизические аспекты безопасности ВВЭР (Теплофизика-98)». – Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 1998. – Т. 2. – С. 42-51.
20. Алексеев А.В., Горячев А.В., Киселева И.В. и др. Методика и результаты испытания в канале реактора МИР фрагмента ТВС ВВЭР-1000 в режиме МПА (II и III стадии). // Атомная энергия. – 2007. – Т. 103. – Вып. 5. – С. 286-291.

лабораторная установка (ЛУ) экспериментальный твэл (ЭТ) электрообогреваемый имитатор твэла (ЭИТ) оболочка дистанционирующая решетка (ДР) термоэлектрический преобразователь (ТЭП) рабочий спай температура скорость разогрева реактор МИР авария с потерей теплоносителя (LOCA)

Ссылка для цитирования статьи: Дреганов О.И., Шулимов В.Н., Киселёва И.В., Алексеев А.В. Измерение температуры оболочки твэла с выгоревшим топливом в диапазоне 500 – 900°c в реакторном эксперименте. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2017. – № 4. – С. 50-60. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2017.4.05 .