В качестве испытательного оборудования используется стенд ВКМ, созданный для исследований в рамках решения теплофизических задач и адаптированный для испытаний систем водородной безопасности Установка измерительная для испытаний систем водородной безопасности (УИИСВБ). Установка имеет сертификат утверждения типа средства измерения (RU.T.31.027.A №17571, срок действия – бессрочный).
Данная установка представляет собой цилиндрический сосуд со сферическим днищем и крышкой объемом 8 м3. Внутренний диаметр сосуда составляет 1600 мм. Высота цилиндрической части составляет 4000 мм. Днище и крышка – сферы радиусом 1500 мм. Толщина стенок цилиндрической части - 12 мм. Толщина стенок сферической части – 14 мм.
Сосуд установлен на подставку высотой 1,5 метра. В верхней сферической, центральной цилиндрической и нижней сферической частях рабочего сосуда имеются патрубки для подсоединения различных технологических систем.
В состав стенда входят следующие технологические системы:
- Система вакуумирования.
- Система подачи сжатого воздуха.
- Система подачи пара.
- Устройство ввода в сосуд аэрозолей.
- Система ввода газов в сосуд.
- Система подачи воды в сосуд.
- Система поджига водородно-воздушной смеси.
- Система сброса избыточного давления.
- Система отбора и транспортировки газовых смесей из объема сосуда.
- Система термостатирования рабочей емкости УИИСВБ.
Выполненные к настоящему времени расчетные анализы запроектных аварий (ЗПА) показывают, что тяжелые ЗПА сопровождаются образованием большого количества водорода и могут приводить к образованию взрывоопасных водородосодержащих смесей в помещениях защитной оболочки (ЗО). Возникновение дефлаграции и/или детонации водорода может привести к значительному повреждению герметичного ограждения систем локализации аварии, вплоть до отказа выполнения локализующих функций защитной оболочки. Для предотвращения образования взрывоопасных концентраций водорода в помещениях при авариях, внутренние объемы зоны локализации аварии оснащаются системами контроля концентрации и аварийного удаления водорода. В системе аварийного удаления водорода под защитной оболочкой применяются пассивные каталитические рекомбинаторы водорода (ПКРВ), которые располагаются в местах возможного скопления водорода.
При нормальной эксплуатации должно быть исключено образование взрывоопасных водородосодержащих смесей. При проектных авариях исключается детонация и дефлаграция водородосодержащих смесей. При запроектных авариях исключается детонация, дефлаграция допускается при условии выполнения системами безопасности своих функций, определенных проектами атомных станций. Пределы содержания водорода в защитной оболочке, а также состав газовой среды определяются проектными пределами в соответствии с нормативной документацией РФ и проектной документацией.
В рамках данного тематического направления проводились работы по обоснованию характеристик ПКРВ ЗАО «ИНПК РЭТ», включая:
- Анализ ранее выполненных испытаний по определению характеристик рекомбинаторов, разработанных ЗАО «ИНПК РЭТ», обоснование предложений по определению дополнительного объема испытаний.
- Разработку предложения в программу необходимых дополнительных работ по рекомбинаторам, разработанным ЗАО «ИНПК РЭТ».
- Разработку предложений по методике испытаний рекомбинаторов.
- Разработку предложении по процедуре аттестации методик испытаний.
- Разработку необходимой документации для проведения аттестации экспериментального стенда УИИСБ.
- Разработку оригинальной программы и методик испытаний ПКРВ РВК-500 с учетом рабочих характеристик стенда УИИСВБ.
Выполнены предтестовые и посттестовые расчеты по моделированию процессов рекомбинации водорода в условиях стенда УИИСВБ для условий нормальной экуспуатации (НЭ), проектной аварии (ПА) и запроектной аварии (ЗПА).
Разработана и обоснована методика расчета производительности рекомбинаторов для замкнутых сосудов при испытаниях в импульсном режиме подачи водорода.
На стенде УИИСВБ выполнены исследования по определению базовых характеристик ПКРВ РВК-500, включая стартовые характеристики, производительность, предел поджига.
Полученные экспериментальные результаты и их последующая обработка показали обоснованность разработанных и используемых методических подходов. Выполненные работы продемонстрировали возможность использования стенда УИИСВБ не только для тестирования базовых характеристик, но и с учетом широких технических возможностей стенда, приборного оснащения, наличия отработанных методик испытаний и квалифицированного персонала позволяют рассматривать средство измерения УИИСВБ в качестве измерительного оборудования для проведения различного вида испытаний опытных и промышленных образцов рекомбинаторов отечественного и зарубежного производства.