ВТГР и гелий - на примере HTTR AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 12.11.2018 Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы (ВТГР) - направление, привлекающее к себе внимание благодаря усилиям китайских атомщиков. Именно в Китае строится первый в этом веке энергоблок с ВТГР "Shidao Bay-1". В разной степени свой интерес к высокотемпературным установкам выражают Япония, ЮАР, Индонезия и некоторые другие страны. В прошлом веке был накоплен определённый опыт по реакторам ВТГР (в первую очередь, в Германии). Одна из проблем, с которой столкнулись на этих аппаратах (и с которой предстоит столкнуться на тех ВТГР, которые будут построены) - проблема утечки гелия. О том, как решается эта проблема на японском исследовательском высокотемпературном реакторе HTTR, рассказал коллектив авторов (Дайсуке Тотио и др.) в статье, опубликованной в "Journal Nuclear Science and Technology" в 2014 году. Реактор HTTR Реактор HTTR впервые достиг критики 11 октября 1998 года. Это аппарат мощностью 30 МВт(т) и температурой 950°C на выходе из активной зоны, причём эта температура была получена на практике (в первый раз - в 2004 году). Теплоноситель - гелий, замедлитель - графит. Основные параметры HTTR В реакторе предусмотрены три системы теплоотвода - основная система MCS, вспомогательная система ACS и система охлаждения корпуса VCS. Система MCS предназначена для работы в нормальных условиях эксплуатации. Две остальные системы являются элементами конструктивной безопасности. ACS в нормальных условиях эксплуатации пребывает в резерве и подключается для отвода остаточного энерговыделения после глушения реактора. VCS в нормальных условиях эксплуатации охлаждает биологическую защиту, окружающую корпус реактора. При авариях с потерей принудительной циркуляции система VCS отводит тепло от активной зоны за счёт естественной циркуляции и излучения. Организация теплоотвода в HTTR. Утечки гелия Гелий текуч, и утечки гелия необходимо строго контролировать, так как вместе с гелием первый контур могут покидать радиоактивные изотопы. Простейшая мера защиты от утечек гелия, предпринятая на HTTR - везде, где возможно, использовались сварные соединения трубопроводов и/или оборудования. В тех случаях, где сварка невозможна или нецелесообразна, прнменяются различные уплотнения. Несмотря на эти меры, утечки гелия всё равно будут происходить. Ограничение по утечкам гелия, поставленное для HTTR - 0,3% весовых в день. Выполнение данного ограничения было проверено перед пуском реактора, а также в ходе нескольких инспекций. Скорость утечки гелия из первого контура можно оценить по следующей формуле: Здесь m, P и T - масса, давление и средняя температура гелия. Индексы "1" и "2" соответствуют моментам времени, отстоящим друг от друга на время t в часах. Результаты четырёх инспекций, проведенных в 2003-2009 годах, показали, что утечки гелия из первого контура HTTR находятся ниже заданного ограничения и составляют примерно 0,1% весовых в день. Результаты инспекций Второй способ измерения скорости утечки гелия основан на измерении временных интервалов между срабатываниями системы подпитки гелия при работе реактора на мощности: Здесь Popen и Pclose - уставки срабатывания и отключения системы подпитки гелия (соответственно, открытия и закрытия её задвижки), а Pcontrol - заданное значение давления гелия при той мощности, на которой работает реактор. Пример работы системы подпитки показан на графике ниже. По правой оси отложено нормализованное давление (P - Pclose) / (Popen - Pclose). По результатам измерений, скорость утечки гелия не превышала 0,1% весовых в день. Авторы статьи в "Journal Nuclear Science and Technology" пришли к выводу, что меры, предпринятые на реакторе HTTR, оказались достаточными для того, чтобы сдерживать утечки гелия ниже проектной величины 0,3% весовых в день. Реальные скорости утечек на японском реакторе составляли порядка 0,1% весовых в день. Авторы считают также, что подходы, использованные на реакторе HTTR, по минимизации и контролю за утечками гелия, будет возможно перенести на будущий японский коммерческий ВТГР. Ключевые слова: ВТГР, Япония, Статьи Другие новости: "Toshiba" отказалась от планов по строительству АЭС "Moorside" Ликвидация компании "NuGen" начнётся в январе. АЭС "Barakah" - проблемы с бетоном Как минимум на двух блоках станции обнаружены трещины. На блоке "Sanmen-2" выполнены условия для сдачи в коммерческую эксплуатацию Третий введённый китайский блок с AP-1000. |
Герой дня DHR - китайский реактор для тепла Характеристики демонстрационного блока, строго говоря, пока не определены и могут отличаться от характеристик DHR-400. Но уже имеется кандидатная площадка - первый блок будет построен вблизи Сюйдапу (Xudapu) в провинции Ляонин. ИНТЕРВЬЮ
Анатолий Енин МНЕНИЕ
Владимир Рычин |