Основы теории ядерных реакторов (стр. 99 )

в) упомянутого запаса подкритичности реактора в стояночном режиме (), создаваемого также за счёт некоторого избытка борной кислоты сверх Сст. Эта величина по утверждению разработчиков не должна быть менее (-2%).

Условием исключения самозапуска реактора в любой момент бездействия после останова, следовательно, должно быть обязательное (хотя бы небольшое по величине) превышение отрицательной «чаши весов» над положительной. Все составляющие баланса положительных и отрицательных реактивностей, как видим, легко вычислить по общим правилам, и по результатам вычислений – построить график зависимости величины безопасной стояночной концентрации от энерговыработки загрузки активной зоны в сходных условиях содержания реактора после останова.

При расхолаживании реактора после останова ниже = 260оС

При снижении после останова не ниже 260оС

При кратковременных (< 24 ч) стоянках реактора

Сст, г/кг

10

5

0 50 100 150 200 250 W, э. с.

Рис.23.4. Минимальные значения стояночной концентрации борной кислоты, исключающие

возможность самозапуска ВВЭР в различных условиях содержания реактора после останова

Пояснения к использованию этих расчётных графиков для оценки безопасной величины стояночной концентрации борной кислоты вряд ли требуются.

23.5. Расчёт времени подпитки первого контура концентрированным раствором борной кислоты до достижения безопасной стояночной концентрации

При необходимости повышения концентрации борной кислоты в теплоносителе первого контура система борного регулирования переключается на подачу на всас подпиточных насосов первого контура раствора борной кислоты из бака с раствором, имеющим концентрацию Ск = 40 г/кг. Этот раствор условно называют концентрированным раствором борной кислоты.

Величина текущего значения концентрации борной кислоты в контуре при его подпитке таким раствором повышается в соответствии с экспоненциальным законом (см. п.22.2):

, (23.5.1)

если начальная концентрация борной кислоты в контуре – нулевая. На основании этой формулы рассчитываются и строятся графики С(t) при различных расходах подпитки первого контура (см. рис.22.2).

Обычная для оператора РУ задача формулируется так: найти время повышения концентрации борной кислоты в первом контуре от значения её в момент останова реактора (Со) до расчётного безопасного стояночного значения (Сст) при постоянном расходе подпитки первого контура (Gп) раствором с концентрацией Ск.

Из (23.5.1) следует, что время повышения концентрации борной кислоты от нуля до Со при расходе подпитки Gп составляет

,

а время подъёма концентрации борной кислоты от нуля до Сст при том же расходе

.

Разница этих времён и составит время повышения концентрации от Со до Сст:

. (23.5.2)

Время подъёма концентрации до стояночной имеет порядок десятков минут, поэтому для того, чтобы подставлять в (23.5.2) величину расхода подпитки в привычной размерности [т/ч] (V[м3] и g[кг/м3])и получать искомую величину времени в [мин], в эту формулу следует вставить переводной коэффициент:

. (23.5.3)

Как и в случае разбавления теплоносителя первого контура дистиллатом, искомое время подъёма концентрации борной кислоты до стояночного значения может быть просто снято с расчётного графика, показанного на рис.22.2: на экспоненте Gп = idem отмечаются точки, соответствующие начальной (Со) и конечной (Сст) концентраций, находятся соответствующие им абсциссы to и tст, и из второй величины вычитается первая.

ЛИТЕРАТУРА

Физическая теория ядерных реакторов. ИЛ, М. 1961. Галанин ядерных реакторов на тепловых нейтронах. Атомиздат., М., 1981. , , Малышев -физические константы. Справочник. Атомиздат., М., 1963. Физика и техника ядерных реакторов. ИЛ, М., 1960. , Александров свойства воды и водяного пара. «Энергия», М., 1980. , Пучков переходных процессов в ядерных реакторах. Атомэнергоиздат., М., 1981. , Пучков основы эксплуатации ядерных паропроизводящих установок. Атомэнергоиздат., М., 1987. , Пучков реакторы и парогенераторы. Ч.1. Физика ядерных реакторов. Под общ. редакцией чл.-корр. АН СССР . М., Воениздат., 1985. Смирнов высшей математики. Т.1 и 2. Изд. 21-е, стереотипное. «Наука», Гл. редакция физико- математической литературы. М., 1974. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. . Атомиздат., М., 1976.