Оценка распределения радиолитического водорода в парогазовом объеме реактора ВВЭР-1000
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2026-2-122-130Ключевые слова:
радиолиз, радиолитический водород, реактор, порог воспламенения, расчетный кодАннотация
Рассмотрена задача расчетного моделирования выхода и накопления радиолитического водорода в парогазовом объеме корпуса реактора в течение планово-предупредительного ремонта. На основе расчетной оценки выхода водорода с поверхности теплоносителя, моделирования массопереноса водорода и кислорода, поступающего из разгерметизированных чехлов средств управления и защиты, проведен анализ безопасности с точки зрения образования взрывоопасных концентраций водородо-кислородной смеси. Исходя из проведенных расчетов, оценено время накопления водорода и кислорода в объеме реактора до концентраций, обусловливающих превышение порога воспламенения водородо-кислородной смеси. Предложенная расчетная методика и полученные оценки могут быть использованы для дальнейших расчетов и анализа при обосновании мер по удалению водорода из объема корпуса реактора для обеспечения его безопасной эксплуатации.
Библиографические ссылки
1. Рабенков Е.С. Выделение водорода из теплоносителя первого контура РУ ВВЭР-1000 // Материалы XVI науч.-техн. конф. молодых специалистов. Подольск: ОКБ «ГИДРОПРЕСС», 2014.
2. Breitung W. e. a. Flame Acceleration and Deflagration-to-detonation Transition in Nuclear Safety // State of the Art Rep., 2000.
3. Архипов О.П., Кабакчи С.А., Лукашенко М.Л. Математическое моделирование как инструмент анализа радиационно-химических процессов в теплоносителях реакторных установок с ВВЭР // Актуальные проблемы химии высоких энергий: Материалы VI Росс. конф. М.: Граница, 2015.
4. Воробьев Ю.Б., Ганжинов А.М., Карнаухов В.Е., Уртенов Д.С. Устинов В.С. Опыт использования расчетных кодов для моделирования пожаров на объектах транспортных ядерных энергетических установок // Вестник МЭИ. 2016. № 5. С. 39—48.
5. Воробьев Ю.Б. и др. Особенности тепломассопереноса при эксплуатации парогенераторов атомных ледоколов // Вестник МЭИ. 2022. № 2. С. 11—20.
6. Herlina H., Wissink J. G. Simulation of Air–water Interfacial Mass Transfer Driven by High-Intensity Isotropic Turbulence // J. Fluid Mechanics. 2019. V. 860. Pp. 419—440.
7. Database for the Kozloduy NSSS for Accident Analysis of WWER-1000 Model 320 Nuclear Power Plants. Rev. 1. IAEA TC Project RER/9/020, 1994.
8. РБ-166—20. Рекомендации по оценке погрешностей и неопределенностей результатов расчетных анализов безопасности атомных станций.
9. Celik I.B. e. a. Procedure for Estimation and Reporting of Uncertainty due to Discretization in CFD Applications // J. Fluids Eng. 2008. V. 130(7). P. 078001.
10. Mansour A., Laurien E. Numerical Error Analysis for Three-dimensional CFD Simulations in the Two-room Model Containment THAI+: Grid Convergence Index, Wall Treatment Error and Scalability Tests // Nuclear Eng. and Design. 2018. V. 326. Pp. 220—233.
11. Aycan O., Topuz A., Kadem L. Evaluating Uncertainties in CFD Simulations of Patient-specific Aorta Models Using Grid Convergence Index Method // Mechanics Research Communications. 2023. V. 133. P. 104188.
12. Kumar R.K. Flammability Limits of Hydrogen-oxygen-diluent Mixtures // Whiteshell Nuclear Research Establishment. 1985. V. 3(4). Pp. 245—262.
---
Для цитирования: Воробьева С.Ю., Воробьев Ю.Б., Верховская А.О., Карнаухов В.Е., Седов М.К., Уртенов Д.С., Четвериков А.Е. Оценка распределения радиолитического водорода в парогазовом объеме реактора ВВЭР-1000 // Вестник МЭИ. 2026. № 2. С. 122—130. DOI: 10.24160/1993-6982-2026-2-122-130
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Rabenkov E.S. Vydelenie Vodoroda iz Teplonositelya Pervogo Kontura RU VVER-1000. Materialy XVI Nauch.-tekhn. Konf. Molodykh Spetsialistov. Podol'sk: OKB «GIDROPRESS», 2014. (in Russian).
2. Breitung W. e. a. Flame Acceleration and Deflagration-to-detonation Transition in Nuclear Safety. State of the Art Rep., 2000.
3. Arkhipov O.P., Kabakchi S.A., Lukashenko M.L. Matematicheskoe Modelirovanie kak Instrument Analiza Radiatsionno-khimicheskikh Protsessov v Teplonositelyakh Reaktornykh Ustanovok s VVER. Aktual'nye Problemy Khimii Vysokikh Energiy: Materialy VI Ross. Konf. M.: Granitsa, 2015. (in Russian).
4. Vorob'ev Yu.B., Ganzhinov A.M., Karnaukhov V.E., Urtenov D.S. Ustinov V.S. Opyt Ispol'zovaniya Raschetnykh Kodov dlya Modelirovaniya Pozharov na Ob'ektakh Transportnykh Yadernykh Energeticheskikh Ustanovok. Vestnik MEI. 2016;5:39—48. (in Russian).
5. Vorob'ev Yu.B. i dr. Osobennosti Teplomassoperenosa pri Ekspluatatsii Parogeneratorov Atomnykh Ledokolov. Vestnik MEI. 2022;2:11—20. (in Russian).
6. Herlina H., Wissink J.G. Simulation of Air–water Interfacial Mass Transfer Driven by High-Intensity Isotropic Turbulence. J. Fluid Mechanics. 2019;860:419—440.
7. Database for the Kozloduy NSSS for Accident Analysis of WWER-1000 Model 320 Nuclear Power Plants. Rev. 1. IAEA TC Project RER/9/020, 1994.
8. RB-166—20. Rekomendatsii po Otsenke Pogreshnostey i Neopredelennostey Rezul'tatov Raschetnykh Analizov Bezopasnosti Atomnykh Stantsiy. (in Russian).
9. Celik I.B. e. a. Procedure for Estimation and Reporting of Uncertainty due to Discretization in CFD Applications. J. Fluids Eng. 2008;130(7):078001.
10. Mansour A., Laurien E. Numerical Error Analysis for Three-dimensional CFD Simulations in the Two-room Model Containment THAI+: Grid Convergence Index, Wall Treatment Error and Scalability Tests. Nuclear Eng. and Design. 2018;326:220—233.
11. Aycan O., Topuz A., Kadem L. Evaluating Uncertainties in CFD Simulations of Patient-specific Aorta Models Using Grid Convergence Index Method. Mechanics Research Communications. 2023;133:104188.
12. Kumar R.K. Flammability Limits of Hydrogen-oxygen-diluent Mixtures. Whiteshell Nuclear Research Establishment. 1985;3(4):245—262
---
For citation: Vorobyeva S.Yu., Vorobyev Yu.B., Verkhovskaya A.O., Karnaukhov V.E., Sedov M.K., Urtenov D.S., Chetverikov A.E. Assessing the Radiolytic Hydrogen Distribution in the Steam-Gas Volume of a VVER-1000 Reactor. Bulletin of MPEI. 2026;2:122—130. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2026-2-122-130
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
