Аварии с нарушением теплоотвода

Б) Попадание замедляющих сред в активную зону

А) Изменения геометрии активной зоны

Аварии, связанные с захолаживанием теплоносителя

Отрицательный коэффициент реактивности по температуре теплоносителя является стабилизирующем фактором при повышении температуры и наоборот, при внезапном увеличении расхода, что приводит к захолаживанию (уменьшению температуры) активной зоны возможен всплеск реактивности. Особенно этот эффект велик для ВВЭР. Снижение температуры воды в активной зоне на 70⁰С - приводит к повышению реактивности на β_эф.

Наиболее значим этот процесс при пуске остановленного ГЦН и вводе петли. Обычно вводят блокировку, запрещающую включение ГЦН, если разность температур воды в реакторе и петле недопустимо велика.

Другие причины изменения реактивности в активной зоне:

Из-за «всплытия» ТВС, а затем их падения в А.З., что может быть обусловлено гидродинамическими усилиями, действующими на ТВС, это может быть при перегрузке реактора. Вес одного ТВС ‹ β_эф, поэтому реактор не становится мгновенно критичным. Для реакторов на быстрых нейтронах из-за компактности А.З. даже небольшое смещение топлива может вызвать значительное изменение реактивности.

Для «быстрых» реакторов аварийный режим, связанный с ростом реактивности, может быть инициирован попаданием сильнозамедляющих водородосодержащих сред (пара, воды, масла) в активную зону с жестким спектром нейтронов.

«Дозамедление» нейтронов приводит к росту реактивности.

Помимо роста температуры в активной зоне, ряд аварий может приводить к росту давления в 1 контуре. А это, помимо разрушения 1 барьера безопасности (твэл, оболочка), чревато разрушением 2 барьера безопасности (I контур, корпус) и расплавлением активной зоны.

1. Потеря внешней нагрузки.

Причины, приводящие к потере внешней нагрузки (электрической, как правило) могут быть связаны с неисправностями в электрических цепях, как самой станции, так и за её пределами (есть и суточные и сезонные изменения) в системах турбоагрегатов и их регулирования и т.п. Могут быть и ошибки персонала.

При резком сбросе нагрузки АЭС теплоотвод от 1 контура и реактора резко ухудшается, что ведет к росту температуры и давления теплоносителя в 1 контуре и росту давления пара во 2 контуре. Срабатывает АЗ (Аварийная защита), снижающая мощность реактора до значения, соответствующего нагрузке. Снижению мощности реактора способствует эффект саморегулирования. В случае наложения отказов переходный температурный режим может вызвать серьезное повреждение активной зоны.

2. Полная потеря питательной воды.

При выходе из строя конденсатно-питательной системы (2 контур) прекращается подача питательной воды в ПГ, срабатывает АЗ. Давление в 1 контуре резко возрастает. В этом случае наибольшую опасность представляет “опрессовка” корпуса реактора и его основных коммуникаций.

Чтобы этого не произошло (т.е. не было «опрессовки» и давление не увеличивалось до недопустимого уровня) предусмотрен сброс пара из компенсатора объема (КО). Аварийными сигналами является показания датчиков о недопустимом снижении расхода питательной воды и увеличения давления первого контура.