Както и досега, в нашият разговор под понятието “гориво” ще се разбира – горивни сборки, или, накратко, касети, които се зареждат в активната зона на ядрения реактор.

Третото поколение

Иван Никитович, ние обсъждахме с Вас и с Вашият колега и приятел Сергей Кобелев през 2008 година темата за горивото за ВВЭР. Бихте ли разказали, какво се е изменило за изминалите 6 години?

Базовите основи на конструкцията на съвременното поколение касети за реакторите ВВЭР-1000 ТВС-2 и ТВС-2М бяха разработени в началото на века.

На тази основа се създават усъвършенствани касети за новите проекти. Съответно новите проекти – това са АЭС-2006, който може да се счита за завършен етап, и ВВЭР-ТОИ.

Известно ви е, че блокове по проекта АЭС-2006 се строят на НВАЕЦ-2, Ленинградската АЕЦ-2, и на редица други обекти. В чужбина по този проект ще бъдат построени АЕЦ “Ханхикиви”, “Пакш” и АЕЦ във Виетнам.

От своя страна, проектът ВВЭР-ТОИ трябва да бъде реализиран на АЕЦ “Аккую”, Курската АЕЦ-2, и други.

Когато говорим за гориво за нашите строящи се и планирани блокове, ние имаме предвид, че това гориво е много близко по конструкция до ТВС-2М, което се експлоатира, започвайки от 2006 година.

Ако трябва да бъдем пределно точни, практически животът на новото поколение горивни сборки за ВВЭР започна през 2003 година със зареждането на ТВС-2 на Балаковската АЕЦ.

Касетата ТВС-2М се различава от нея само с увеличения горивен стълб така, че да се обезпечат по продължителни горивни цикли, а именно, 18 месеца и 104% топлинна мощност. На такива цикли вече работят всичките хилядници в Русия, по-точно всичките блокове с ВВЭР в страната.

Референтен опит в експлоатацията на касетите от новото поколение – разбира се, след експерименталната и разчетно-теоретичната част – беше получен в четирите блока на Балаковската АЕЦ.

За това е нашето благодаря. Защото те рискуваха, независимо от това, че авторитетът на нашите касети, в този момент се люлееше поради проблемните УТВС. Те имаха избор между ТВСА и ТВС-2М. Те направиха стъпката в нашата посока и не съжаляват за това.Те самите сега оценяват тогавашния си ход като правилен.

Аз вече казах, че ТВС-2М – това е ново поколение горивни касети за ВВЭР. Ние го наричаме трето поколение.

Касетите ТВС-2М се различават както от нашите предишни конструкции, така и от западните. Разликата се състои в това, че направляващите на каналите са заварени към дистанциращите решетки.

За сметка на това се образува здрав скелет, който е малко подложен на въздействието на изкривяването на неутронното поле и на температурите въздействия. Разчетите и опитът при експлоатацията показват, че устойчивостта на формата на ТВС-2М може да се екстраполира за всеки физически приемлив горивен цикъл, включително и 5 x 1 година.

Да преминем към обективните показатели. За времето на експлоатацията от 2006 до 2013 година нито една наша сборка не излязла от строя нито поради нехерметичност, нито поради механична повреда, което е много важно.

Устойчив, без всякакви претоварвания се изпълняват критериите за времето на падане на ОР СУЗ, по усилието за преместване в каналите на блока със защитни тръби (БЗТ), по усилията за преместване на касетите при изваждане и запълване на активните зони по време на презарядката на реакторите. (Б.Р. Това е всеобщо признаван проблем на ТВСА и ТВС-W).

Всичко това дава възможност да се съкрати времето за презарядките.

За обективност трябва да добавя следното. През 2013-2014 година показателите за нехерметичност леко се влошиха. Открити са три сборки – една на Балаковската и по една на първи и втори блок на Ростовска АЕЦ – с газова нехерметичност.

Проявяването на нехерметичност е характерно за дебриз повреждане на тръбичките на топлоотделящите елементи (ТОЕ). Това показва, че е полезно антидебризните филтри широко да се използват в конструкцията на касетите.

Но ако пресметнем надеждността по същата методика, коят е приета сега в света, като се отчете, че в касетата излиза от строя еди ТОЕ (а това е факт!), тогава ние получаваме 1х10^-5 повреди на ТОЕ поради нехерметичност. Това никак не е лош резултат.

Ще добавя към казаното, да се получи абсолютна нула по нехерметичност на ТОЕ е невъзможно. Срещу това работи статистиката.

Резултати и перспективи

Да направим междинна равносметка. “При касетите от трето поколение е получено достатъчно добро изгаряне, реализирани са всички обещани характеристики, което позволява на “Росэнергоатом” след усвояване на мощност от 104% да замисли и даже да планира изпитания на по-висока мощност.

През 2018 година концернът и Балаковската АЕЦ планират да изпитат четвърти блок на топлинна мощност 107-110 %. Защо между двете цифри има тире? Защото всичко ще се определя в процеса на изпитанията. Как ще тръгне другото оборудване…Но що се отнася до горивните касети – ние в тях не се съмняваме”

За тези цели през 2014 година ще бъде заредена партида от горивни касети в обема на пълната презарядка със смесващи (разбъркващи) решетки.

Смесващите решетки добавят ново качество на горивните сборки, което ще се прояви в ТВС-2М.

Известно е, че смесващите решетки внасят хидродинамична нестабилност. Но точно затова те са разбъркващи. Уверени сме, че тази хидродинамична нестабилност няма да предизвика фреттинг-износване на тръбичките на ТОЕ, но ще позволи да се получат същите запаси до кризиса на топло-отделяне (кипене), които бяха налични преди повишаването на мощността.

Към момента на изпитанията на 107-110% е необходимо цялата активна зона да бъде запълнена с касети с такива решетки и за сметка на това да се обезпечат указаните запаси до кризиса на топло-отделянето.

Трябва да се отбележи, че в проектите АЭС-2006 и ВВЭР-ТОИ смесващите решетки не са необходими. Тези проекти имат достатъчен запас защото там има по-висок горивен стълб, по-голям разход на топлоносителя и може да се мине без смесващи решетки.

Още много подробности ще намерите, ако прочетете цялото интервю: http://atominfo.ru/newsi/p0637.htm

От ОАО ОКБ «ГИДРОПРЕСС» доклад на тема «Опит в елсплоатацията на ТВС-2М и нейните прототипи» на семинара изнесе заместникът на главния конструктор И.Н.Васильченко.

В доклада са показани достойнствата на ядреното гориво – конструкция ТВС-2М по проект на ОАО ОКБ «ГИДРОПРЕСС», подтвърдени от опита в  експлоатацията.

Сега горивните касети от второ поколение ТВС-2М се експлоатират на Балаковската и Ростовската АЕЦ в Русия и на АЕЦ “Тянван” в Китай.

Източник: http://www.gidropress.podolsk.ru/ru/presscenter/news.php?news_cid=61&news_id=233

Б.Р. Може би това мероприятие кореспондира с:  “В тази връзка бяха разгледани въпроси, свързани с плановете на АЕЦ “Козлодуй” за използване на усъвършенствани горивни касети, предназначени за реактори тип ВВЕР-1000, преминаването към работа на 5 и 6 блок с удължена горивна кампания и оптимизирани цикли на използване на ядреното гориво.“ – http://atominfo.bg/?p=10119