К «Прорыву», в частности, к затее строительства в Северсве реактора со свинцовым теплоносителем, я обращался
почти шесть лет тому назад. Ответ
от бенефициаров проекта последовал незамедлительно. Сегодня предпримем попытку понять, насколько
продвинулись разработчики за прошедшие 6 лет.
Для наглядности я составил следующую
таблицу. Оговорюсь, что стараниями господ Адамова и Асмолова (по словам Г.Н.Рыкованова) мне закрыт доступ на НТС, где,
я надеюсь, обсуждаются затронутые проблемы, я не располагаю всей полнотой
информации по их решению.
Ответчик
|
Вопрос
|
Тех.решение
|
Комментарий
|
профессор П.Мартынов
|
Загрузка свинцового теплоносителя
Последствия перекрытия активной зоны оксидами свинца
|
Фактическая длительность процесса заполнения
прогнозируется от 2,5 месяцев до 4,5 месяцев. Соответственно по мере
завершения технического проекта эта оценка будет конкретизирована.
Система тщательной очистки исходного свинца, исключения
возможности попадания воздуха в первый контур реакторной установки и
др.
|
Проблема не решена.
Нет достоверных сведений
|
М.Скупов (ВНИИНМ)
|
Фабрикация регенерата
|
Предполагается, что точное соотношение урана и плутония не
требуется получать в соосажденной смеси на химической стадии.
|
Нет достоверных сведений
|
В.Лемехов, главный конструктор проекта “БРЕСТ-ОД-300”
|
Возможные аварийные ситуации при отключении насосов
Ремонтопригодность парогенератоов
Отмывки парогенератора при рабочих температурах свинца
400-500°
Отказ ПВД может привести к замерзанию свинца
Принятая квадратная решетка твэлов недоисследована.
Коррозионные и прочностные исследования даже на моделях не закончены
Возможность обратного парового взрыва
Вероятность взрывного вскипания свинца
|
Конфигурации системы аварийного расхолаживания исключает
превышение пределов безопасной эксплуатации элементов РУ
В случае необходимости извлечение модуля ПГ производится в
контейнере, отмывают от свинца в камере разогрева и отмывки и транспортируют
к месту ремонта или утилизации.
Для проведения высокотемпературных отмывок рассматриваются
несколько вариантов, наиболее перспективной в настоящее время считаем
паро-газовую отмывку с добавлением комплексонов.
Предусмотрены системы, исключающие заброс в ПГ воды с
температурой меньше 340 °C.
После ПВД стоит СППВ (смешивающий подогреватель питательной воды) Предусмотрены
отсечные клапаны питательной воды на входе ПГ и отсечные паровые задвижки на
выходе ПГ, нормальное и аварийное расхолаживание осуществляется не через ПГ.
Запланировано моделирование активной зоны БРЕСТ-ОД-300 на
стенде БФС. Вопрос выбора типа решётки окончательно не решён и активно
выполняется большой комплекс исследований ТВС с различной упаковкой твэлов.
Измеряются как механические эффекты от разрыва, так и
теплогидравлические параметры сред. На базе этих экспериментов будут
верифицированы расчётные программные средства.
Предусмотрены дальнейшие эксперименты на среднемасштабных
макетах проточных частей. Эксперименты по кавитации нацелены на верификацию
расчётных зависимостей и повышение ресурса проточных частей ГЦН
|
Проблема не решена
Аттестованных кодов нет.
Экспериментально не отработано
Экспериментально не отработано
Отсутствует достоверное расчетное и экспериментальное
обоснование. Несрабатывание отсечных клапанов?
Моделирование на БФС не проведено
Не проведено. Аттестованных кодов нет. В эксперименте в
свинец медленно подавался пар. С водой опыты не проведены. Проблема не решена
Проблема не решена
|
Л.Забудько
|
Радиационное распухание, воздействие топлива на оболочку
твэлов к концу кампании избыточным газовым давлением
Невысокий температурный порог по работоспособности нитрида
Если твэл зальется свинцом, то будут локальные пережоги
оболочек с внутренней стороны
Случай превышения температурного порога работоспособности
нитридного топлива
|
Модель реализована как один из модулей расчетного
коде “ДРАКОН”, который разработан для расчета температур и
напряженно-деформированного состояния твэла с нитридом. В рамках проекта “ПЛОТНОЕ ТОПЛИВО”, который является
частью проекта “ПРОРЫВ” запланированы дореакторные и реакторные эксперименты
по исследованию этого явления.
Основной вариант твэла БРЕСТ это вариант с гелиевым
подслоем, так что острота вопроса не та. Есть время, чтобы разобраться, если
в дальнейшем будет решение о свинцовом подслое
Можно при необходимости предусмотреть конструкцией твэла
(выбор соответствующей величины газовой полости, соотношение диаметра
оболочки и толщины ее стенки).
|
Нет данных. CFD расчеты показывают неравномерность в 80 градусов
по периметру твэла и скорости свинца достигают 3.6 м/с, что приведет к
эрозионно-коррозионному повреждению.
Нет достоверной информации
Нет достоверной информации
Нет достоверной информации
|
профессор А.Сорокин
|
Возможность перехода в режим закризисного теплообмена
Аварийное охлаждение реактора
|
В сравнении с парогенератором РУ БН-600 параметры ПГ
БРЕСТ-ОД-300 менее напряженные.
Намечена значительная программа экспериментальных и
расчетных исследований в обоснование САОТ БН-1200 и САОТ БРЕСТ-300.
|
Программа расчетных и экспериментальных работ не
реализована. Нет аттестованных кодов.
|
профессор Ю.Хомяков
|
Отсутствие полномасштабной расчетной модели реактора
Термическая стратификация в выходном трубопроводе при смешении
двух потоков свинца – горячего из зоны и холодного из байпаса
|
Прецизионные расчеты проводятся методом Монте-Карло с
минимальными методическими погрешностями с точностью, определяемой
практически только нейтронными данными. Окончательный проектный вариант будет
промоделирован на БФС
В рамках проекта «Прорыв» намечено проведение
экспериментальных и расчетных исследований, развитие моделирования этих
эффектов
|
Эксперименты на БФС не проведены
Нет достоверной информации о завершении и результатах
исследований
|
А.Моисеев, научный руководитель проекта “БРЕСТ ОД-300”
|
Не приведены убедительные обоснования для исключения из
анализов безопасности запроектных аварий
|
Для ограничения течи через негерметичные трубы ПГ
предусматриваются быстродействующие паросбросные устройства на выходе ПГ,
срабатывающие после отсечения ПГ по воде и пару.
|
Обоснования не приведены. Нет аттестованных кодов.
|
профессор В.Каграманян
|
как фабриковать «фонящий» реакторный плутоний”
|
Ведутся расчетные и экспериментальные исследования по
оптимизации рецикла и способов обращения с каждым из нуклидов
|
Нет достоверной информации о завершении и результатах
исследований
|
профессор В.Орлов
|
Предпочтительность водяного теплоносителя-рабочего тела, и
перехода параметров пара из докритической области (ВВЭР или ВК) в сверхкритическую
(БР), одноконтурного блока
|
В БР вода ухудшает нейтронный баланс, снижает КВ,
затрудняя создание равновесного режима с малыми запасами реактивности.
Не видно «логики», по которой охлаждаемый водой, тем более – закритической,
БР не был бы более опасен и дорог, чем при охлаждении тяжелым,
малозамедляющим и химически малоактивным высококипящим свинцом.
|
|
И.Суслов
В.Рачков
|
Проблема расчетных кодов – в их практически полном
отсутствии. В Росатоме нет квалифицированной приемки и сопровождения развития
кодов
|
Сопровождение развития кодов - это проблема прежде всего
преемственности поколений разработчиков и возрастного разрыва. В значительной
степени она сейчас решается, по крайней мере, для значительной части кодов,
хотя её решение требует времени.
Такая система в России существует, и система кодов для
обоснования быстрых реакторов с ЖМТ в настоящее время верифицируется и
аттестовывается. Большая часть кодов уже аттестована.
|
Проблема сохраняется. Аттестованы только коды для «хвоста»
- захоронения и распространения продуктов деления при ТА. И это для РУ с
«естественной» безопасность. Нет аттестованных теплогидравлических кодов. Нет
даже интегрального стенда для их верификации.
Реактор бассейнового типа, а почти миллиард «угрохали» на
контурный код и интегральные коды на базе контурного. Грубая ошибка в
целеполагании. Проблема не решена
|
А.Русанов
|
Не решен вопрос с совместимостью теплоносителя и
конструкционных материалов
|
Высокая коррозионная стойкость в свинцовом теплоносителе
стали ЭП823 обеспечивается благодаря наличию в составе стали кремния.
поддержание концентрации растворенного в свинце кислорода на оптимальном
уровне, что обеспечивается разработанной технологией теплоносителя.
|
Технология теплоносителя решена на лабораторном уровне. Не
понятен процесс переноса этих результатов на реальный объект.
|
Кроме того, неизвестна электрическая мощность, нет
окончательной тепловой схемы. Как рассчитывать переходные и аварийные режимы,
экономические показатели.
Также неизвестно, проведены ли ресурсные испытания
свинцово-кислородных режимов хотя бы на простых геометриях (вертикальные и
горизонтальные трубы, суживающие и поворотные устройства).
Повторю то, что я утверждал не раз: даже если бы
удалось решить все перечисленные
технологические проблемы проекта, это не сделало бы его нужным отрасли на
данном этапе. Как не нужен сегодня и реактор БН-800 за 300 млрд руб.
То что действительно
необходимо сейчас – «облегченный» (удешевленный) проект ВВЭР с АСУ ТП
собственной разработки. Состояние проекта ВВЭР-ТОИ будет темой следующего «разбора полетов», надеюсь,
с участием господина Асмолова. По моему мнению усовершенствованный проект ВВЭР
должен отвечать следующим требованиям: