«РОСАТОМ» / АО «ГНЦ РФ – ФЭИ»

Экспериментальная база

важнейший компонент развития науки, разработки инновационных технологий, обеспечения национальной безопасности.

Стенд ГЕ-2М

Крупномасштабный теплогидравлический водяной стенд с моделью парогенератора ВВЭР позволяет исследовать характеристики и автономность пассивных систем безопасности и разработки мер по управлению авариями.

Стенд предназначен для экспериментального обоснования работоспособности пассивных систем безопасности реакторов ВВЭР нового поколения. В настоящее время стенд позволяет проводить экспериментальное обоснование эффективности пассивных систем ГЕ-2 и СПОТ при аварии с потерей теплоносителя с учетом взаимовлияния процессов в первом контуре, в пассивных системах и защитной оболочке.

Стенд введен в эксплуатацию в 2004 году и модернизирован в 2013-2015 гг.

Спецификация стенда

Рабочая среда вода, пар
Максимальное давление, МПа 0,5
Максимальная температура, °С 150
Максимальная мощность модели реактора, МВт 0,5
Максимальная мощность модели парогенератора, МВт 0,5
Объем металлической модели ЗО, м3 79
Объём моделей гидроёмкостей, м3 10

Измеряемые параметры

Мощность, МВт до 1
Температура, °С 20-150
Расход теплоносителя, кг/с
м3
вода до 17
пар до 500
Уровень в моделях гидроёмкостей, м 0-4
Давление теплоносителя, МПа до 0,5
Давление в защитной оболочке, МПа до 0,5

Эксперименты, выполненные на стенде в последние годы и их результаты

На крупномасштабном теплогидравлическом стенде ГЕ-2М проведено обоснование работоспособности дополнительной системы пассивного залива активной зоны из гидроемкостей второй ступени в проектной конфигурации с двумя параллельно подсоединенными гидроемкостями. Экспериментально обоснованы проектные технические решения, применяющиеся в системе ГЕ-2 и позволяющие значительно снизить нестационарное взаимодействие пара и недогретой воды при запуске системы в работу. Результаты экспериментального исследования на стенде ГЕ-2М использованы для верификации расчетных кодов ТЕЧЬ-М и КОРСАР/ГП.

Выполнено экспериментальное исследование работы модели парогенератора реактора ВВЭР в нештатном аварийном режиме конденсации пара. В результате проведенных экспериментов получены следующие результаты:

  • исследованы особенности работы парогенератора ВВЭР в конденсационном режиме;
  • доказано значительное негативное влияние накопления неконденсирующихся газов в трубчатке модели парогенератора на его конденсационную мощность;
  • обоснована достаточность проектной расходной характеристики отвода парогазовой смеси из «холодного» коллектора модели ПГ.

Результаты, полученные в ходе экспериментов, подтверждают работоспособность парогенератора в конденсационном режиме в течение 24 часов при совместной работе с системой гидроёмкостей второй ступени. В результате опытов, выполненных методом стационарных состояний, были получены экспериментальные данные для верификации расчетных теплогидравлических кодов ТЕЧЬ-М и КОРСАР/ГП.

  • идентификацию и количественный анализ элементов примесей в жидких, твердых и газообразных веществах, в том числе высокочистых;
  • разработку методов химико-аналитического контроля технологических сред и материалов реакторов на быстрых нейтронах;
  • определение содержания примеси углерода и серы в металлах, сплавах и неорганических материалах.

Рабочий участок РУ-ЗО

Рабочий участок РУ-ЗО оснащённый моделями реактора, парогенератора и защитной оболочки, предназначен для экспериментального обоснования работоспособности пассивных систем безопасности реакторов ВВЭР нового поколения (АЭС-2006, ВВЭР-ТОИ). В настоящее время РУ-30 позволяет проводить экспериментальное обоснование эффективности работы пассивных систем ГЕ-2 и СПОТ при аварии с потерей теплоносителя с учётом взаимного влияния процессов в первом контуре, в пассивных системах и защитной оболочке. Установка введена в эксплуатацию в 2004 году и в 2013-2015 годах модернизирована.

Выполненные работы

  • На РУ-ЗО проведено обоснование работоспособности дополнительной системы пассивного залива активной зон и гидроёмкостей второй ступени в проектной конфигурации с двумя параллельно подсоединёнными гидроёмкостями. Экспериментально обоснованы проектные технические решения применяющиеся в системе ГЕ-2, позволяющие значительно снизить нестационарное взаимодействие пара и недогретой воды при запуске системы в работу.
  • Выполнено экспериментальное исследование работы модели парогенератора реактора ВВЭР в нештатном аварийном режиме конденсации пара. Результаты, полученные в ходе экспериментов, подтверждают работоспособность парогенератора в конденсационном режиме в течение 24 часов при совместной работе с системой гидроёмкостей второй ступени
  • Результаты экспериментального исследования на стенде РУ-ЗО использованы для верификации расчётных кодов ТЕЧЬ-М и КОРСАР/ГП.

Возможности РУ-30

В состав РУ-ЗО входят: модель реактра, модель защитной оболочки, модель парогенератора ВВЭР, бак-аккумуятор пара с системой подачи пара от ТЭЦ ГНЦ РФ-ФЭИ, модель теплообменника СПОТ, охлаждаемая технической водой. Основное оборудование стенда связано между собой трубопроводами и оснащено запорно-отсечной арматурой. Высотные отметки размещения оборудования соответствуют проектным. Для уменьшения тепловых потерь оборудование и технологические линии теплоизолированы.

  • Система поддержания давления РУ-ЗО позволяет обеспечивать постоянство тепло-физических параметров при проведении экспериментов. Для изучения влияния неконденсирующихся газов на конденсационную мощность модели ПГ на РУ-ЗО реализована система подачи газа в первый контур.
  • РУ-ЗО позволяет проводить комплексные исследования работы пассивных систем безопасности РУ типа ВВЭР. Возможно моделирование работы парогенераторов в конденсационном режиме, исследование влияния накопления не конденсирующихся газов в трубчатке модели парогенератора на его конденсационную мощность с учетом возможного поступления газов из первого контура и защитной оболочки. При этом моделируются процессы оттока парогазовой смеси в объем гидроемкостей системы пассивного залива активной зоны.
  • Кроме того, на РУ-ЗО возможно проведение исследований, направленных на изучение процессов гидродинамики и тепломассообмена, связанных с кипением растворов борной кислоты в активной зоне аварийного реактора.

Экспериментальная база