Водный режим реакторов типа РБМК, страница 9

Аналогичное, но более подробное исследование было проведено на реакторе РБМК-1000 третьего блока Чернобыльской АЭС (рис. 13.5). Из рисунка следует, что в воде барабана-сепаратора концентрация перекиси водорода равна 90 мкг/кг. Исследование для нескольких расходов позволило рассчитать скорость термолиза перекиси водорода в пробоотборных линиях — она составила 0,13 с1 . Это, в свою очередь, позволяет рассчитать концентрации перекиси водорода непосредственно на выходе из активной зоны с учетом времени прохождения пароводяной смеси от выхода из активной зоны до входа в барабан-сепаратор. Концентрация составила 1875 мкг/кг В результате аналогичного расчета с учетом термолиза в опускной системе реактора получим для входа в активную зону всего 1 мкг/кг.

Таким образом, для кипящих реакторов свободная перекись водорода в воде реактора существует как в процессах пуска и останова реактора, так и при работе его на полную мощность. В воде реактора РБМК одновременно протекают следующие процессы: продуцирование перекиси водорода; расходование части ее на соединение с железом, например, на образование комплексов с железом; частичный термолиз свободной перекиси водорода и образованных ею соединений с железом, с выходом в воду радикалов ОН и О₂Н и газообразных водорода и кислорода. Соотношение этих процессов зависит от мощности реактора, определяющей уровень протекания ра-диолиза через интенсивность продуцирования перекиси водорода.

Протекание радиолиза в кипящих реакторах с неизменной и значительной ингенсивностью в условиях постоянной мощности кипящего реактора, в связи с протеканием реакций образования перекисных комплексов с железом и их термолиза, способствует повышению коррозионной стойкости сталей. Поэтому возможна замена в реакторах типа РБМК аустенитных нержавеющих сталей на перлитные, с сохранением аустенитных нержавеющих сталей только для системы подвода воды к активной зоне и отвода пароводяной смеси из нее, т. е. для труб малого диаметра, соединяемых с циркониевыми технологическими каналами.

Существующие в реакторах типа РБМК большие сосуды — бара­баны-сепараторы с диаметром 2300 мм, по конструктивным особенностям реактора, не подвержены воздействию нейтронного потока. Термолиз гидроперексокомплекса железа может создавать защитную пленку магнетита на всех стальных поверхностях, в том числе и в барабанах-сепараторах, препятствуя как образованию больших количеств «коррозионного» водорода, так и его проникновению в сталь. В связи с этим можно полагать, что нет необходимости в плакировке стенок барабанов-сепараторов  нержавеющей аустенитной  сталью для защиты

перлитной стали от наводороживания и охрупчивания. Можно также рассматривать вопрос о замене нержавеющей аустенитной стали в трубопроводах больших диаметров опускной системы реактора на перлитные легированные. Естественно, что при этом удешевится весь реактор и ускорится его изготовление. Но основным преимуществом такого решения была бы меньшая наведенная активность конструкционных материалов. Это снизило бы радиационный уровень оборудования после окончания срока эксплуатации и ускорило бы демонтаж реактора для замены новым.

Положительное воздействие радиолиза на коррозионную стойкость сталей в условиях работы кипящих реакторов объясняется воздействием перекиси водорода, а не кислорода радиолиза, так как кипящий реактор является своеобразным деаэратором, удаляющим кислород из воды реактора вместе с отводимым паром. В то же время перекись водорода сохраняется в воде реактора.

СИСТЕМА ОЧИСТКИ РЕАКТОРНОЙ ВОДЫ