Расширенное тестирование и верификация модернизированного кода РАТЕГ в составе расчетного комплекса РАТЕГ/СВЕЧА/ГЕФЕСТ: Итоговый отчет о НИР, страница 14

            Ниже представлены некоторые результаты расчета тяжелой аварии РУ ВВЭР-1000/В-428 с большой течью (ДУ346) из горячей нитки ГЦТ с полным обесточиванием и отказом дизель-генераторов, полученные по коду СОКРАТ/В1.

            Исходное состояние блока – работа на мощности 100% от номинальной.

            Исходное событие – мгновенный разрыв дыхательного трубопровода КД у патрубка его врезки в горячую нитку петли № 4 с наложением полного обесточивания и отказа дизель-генераторов.

            Срабатывание АЗ-1 происходит через 0.4 сек по достижении порога срабатывания одной из ее уставок. По срабатыванию АЗ-1 с временной задержкой 5 секунд происходит закрытие стопорно-регулирующих клапанов (СРК) и отключение систем основной питательной воды.

            После закрытия СРК поддержание давления во втором контуре осуществляется при помощи БРУ-А и предохранительных клапанов на ПГ.

            Исходя из динамики теплогидравлических процессов в РУ и динамики разрушения АЗ, можно выделить следующие наиболее существенные фазы протекания аварии. Они представлены в таблице 7.

Таблица 7 Фазы протекания аварии с большой течью Ду346

Основные этапы протекания аварии	Время, с
Образование течи 1 контура	0
Обесточивание блока АЭС	0
Срабатывание аварийной защиты, начало выбега ГЦН, отключение турбогенераторов	0.4
Срабатывание гидроемкостей САОЗ при снижении давления в корпусе реактора до 5.9 МПа (подача борированного раствора в верхнюю и нижнюю камеры реактора)	40
Отключение гидроемкостей САОЗ	250
Начало разогрева активной зоны	900
Начало интенсивной генерации водорода	1450
Температура оболочек ТВЭЛ выше 1473 К	1500
Разрушение пленки ZrO2 оболочек ТВЭЛ (Т>2250К)	1700
Полное осушение активной зоны	1700
Образование в активной зоне локальных ванн расплава. Превышение температуры плавления топлива в разрушенной области активной зоны (T>2850K)	2900
Начало выхода материалов разрушенной части активной зоны и элементов внутрикорпусных устройств в нижнюю камеру реактора	3250
Разрушение днища внутрикорпусной шахты	7750
Отказ корпуса реактора	9900
Заврешение выхода разрушенных материалов а.з. и ВКУ в УЛР	13700

            В первые секунды после начала течи происходит падение давления в корпусе реактора (Рис. 125), срабатывание аварийной защиты, вскипание теплоносителя и кратковременное уменьшение отводимого с поверхности ТВЭЛ теплового потока. После срабатывания аварийной защиты мощность реактора падает до уровня остаточного энерговыделения. При снижении давления в первом контуре ниже 5.9 МПа (t ~40 сек) открываются обратные клапаны на линии подачи борированной воды из ГЕ САОЗ.

            В процессе подачи борированной воды из гидроемкостей САОЗ часть подаваемой воды выбрасывается в ЗО через разрыв со стороны корпуса реактора. Зависимость массового расхода через течь от времени показана на Рис. 127.

Подача воды из ГЕ САОЗ прекращается приблизительно через 250 сек с момента начала аварии. В дальнейшем происходит снижение уровня теплоносителя в АЗ и при достаточно глубоком его снижении начинается постепенный рост температур оболочек ТВЭЛ с темпом 1.5¸1.9 К/с (Рис. 129). На данной фазе аварии наблюдается постепенное выпаривание теплоносителя из корпуса реактора.

            Динамика изменения массового уровня в а.з. показана на Рис. 126. Начало значительного выделения водорода в а.з. соответствует превышению температуры оболочек 1200К (приблизительно через 20 мин после начала аварии), когда начинается бурная пароциркониевая реакция, приводящая к мощной температурной эскалации. При достижении температуры, соответствующей разрыву оксидной пленки, начинается процесс разрушения а.з.

В момент начала поступления расплавленного материала в НКС наблюдается рост расхода пара в а.з. и повышение давления в корпусе реактора. Этому моменту также соответствуют пиковое увеличение скорости генерации водорода.

Таблица 8 Обобщенные параметры выхода массы при большой течи Ду346

            Разрушение корпуса реактора за счет сквозного проплавления прогнозируется через ~9900с с начала аварии. Положение отметки разрушения корпуса – 1.1-1.2 м от нижней точки днища корпуса реактора.

            На Рис. 131 показана интегральная наработка водорода за счет окисления материалов а.з. и ВКУ. Анализ динамики выхода водорода в течение всего аварийного процесса показывает, что наиболее интенсивный выход водорода (более 75% всего накопленного) наблюдается в период времени » 1500¸3000 сек от начала аварии, при окислении неповрежденной или частично поврежденной а.з. После выпадения основной массы материалов а.з. и ВКУ в НКС происходит резкое падение скорости генерации водорода.

Рис. 125 Давление над а.з.

Рис. 126 Массовый уровень теплоносителя в а.з.

Рис. 127 Расход в течь со стороны контура

Рис. 128 Уровень воды в КД и ГЕ

Рис. 129 Температуры поверхности твэл в центральных ТВС

Рис. 130 Поступление материалов в НКС

Рис. 131 Интегральная наработка водорода в а.з.

Рис. 132 Расход водорода в течь

Рис. 133 Температура материалов в НКС на момент разрушения внутрикорпусной шахты

Рис. 134 Температура материалов в НКС на момент отказа корпуса