Файл: Клемин А.И. Инженерные вероятностные расчеты при проектировании ядерных реакторов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 212

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Исходные статистические данные, используемые зарубежными специалистами при оценке надежности и безопасности реакторов различных типов

Т а б л и ц а П . 1 1 . 1

Ожидаемые вероятности отказов для типичного газоохлаждаемого уран-графитового реактора AGR [42]

 

 

Условия

Вероятность

 

Число

отказа,

30

лет

Наименование элемента, компонента

обслужива­

 

 

 

элементов

ния

(см.

 

 

 

 

на реактор

 

 

 

 

табл.

8.4)

на один

на

реактор

 

 

 

 

элемент

в целом

 

Н а п р а в л я ю щ и е

т р у б ы п е р е г р у з к и

р а б о ч и х

каналов

или

каналов

С У З

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К о м п е н с а т о р ы

д л я

компонентов

п . 1

 

 

 

 

 

 

П р о х о д ы

м а л о г о

размера

д л я

т е р м о п а р ,

к л а п а н о в

б е з о п а с н о с т и

и

т .

д .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р о х о д ы

среднего

размера

в т р у б н ы х

д о с к а х

парогенератора

и

т .

д .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р о х о д ы

б о л ь ш о г о

размера (для

т р у б о п р о в о д о в

г а з о д у в о к )

 

З а д в и ж к и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С о с у д ы в ы с о к о г о д а в л е н и я ( к р ы ш к а , ц и л и н д р , д н и щ е )

 

 

В ы х о д н ы е

п а т р у б к и

ц и р к у л я ц и о н н ы х

н а с о с о в и

к о ж у х а

насосов

 

О п о р ы т е п л о о б м е н н и к а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К о н с т р у к т и в н ы е

элементы

опор

а к т и в н о й

з о н ы

 

 

 

 

Б а й п а с н ы е л и н и и

( и н д и в и д у а л ь н ы е вентили и т р у б н ы е

с е к ц и и )

 

Т р у б о п р о в о д

п и т а т е л ь н о й

 

воды

( и н д и в и д у а л ь н ы е

вентили

и т р у б н ы е с е к ц и и )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П а р о п р о в о д (индивидуальные

вентили

и т р у б н ы е

с е к ц и и )

500

4

500

1

31

1

34

4

12

2

4

1

3

3

12

3 •

24

3

1

4

100

1

100

1

100

1

3 - Ю - 6

ю- 7

ю- 7

зл о - »

зл о - 7

ю- 7

ю- 8 Ю - 9

ю- в 3-Ю-6

ю- 7

ю- 7

Ю - 7

ю - 3

5-10-5

з- ю - " ю-«

з- ю - я

4 - Ю - '

3 - Ю - 8

ыо - 5

з- ю - 6

з- ю - 6

ю- 6

ю- Б

ю- 6


О ж и д а е м ы е ч а с т о т ы н е к о т о р ы х п е р в и ч н ы х и п о с л е д у ю щ и х ( в т о р и ч н ы х ) о т к а з о в

д л я г а з о о х л а ж д а е м о г о у р а н - г р а ф и т о в о г о р е а к т о р а

т и п а A G R [42]

 

 

Частота

первичного

Первичные и последующие отказы

отказа

за время

службы

реактора

(30 лет)

Вероятность

последующего

отказа

К о н с т р у к ц и о н н ы е

р а з р у ш е н и я

внутри

первичной з а щ и т н о й

о б о л о ч к и , в

к о т о р о й

 

 

з а к л ю ч е н а

а к т и в н а я

зона

и

парогенераторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ю - 3

 

1 . 1 .

М н о г о т р у б н о е р а з р у ш е н и е

 

в парогенераторе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.

Р а з р у ш е н и е

т р у б н о й

д о с к и

парогенератора

 

 

 

 

 

 

 

 

ю - 4

 

1.3

.

Р а з р у ш е н и е

свода

о б о л о ч к и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ю - 1

1 . 3 . 1 .

С а м о р а з р у ш е н и е

свода

о б о л о ч к и

и п о с л е д у ю щ и й

о т к а з системы

оста ­

3 - Ю - 0

 

 

 

 

новки

реактора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ю - 1

1 . 3 . 2 .

Т о

ж е ,

но р а з р у ш е н и е

свода

о б о л о ч к и п р о и с х о д и т

вследствие

д р у г и х

3 - 1 0 - °

 

 

 

 

к о н с т р у к ц и о н н ы х о т к а з о в (в

о т л и ч и е о т

п .

1.3.1)

 

 

 

 

 

 

 

Потеря

более 25%

расхода

т е п л о н о с и т е л я ,

о х л а ж д а ю щ е г о

а к т и в н у ю

зону

 

 

3

 

2 . 1 .

О т к а з

всех

г л а в н ы х г а з о д у в о к

(электрический

привод)

 

 

 

 

 

2

. 2 .

О т к а з

всех

г л а в н ы х г а з о д у в о к

( н е з а в и с и м ы й

паровой

привод)

 

 

0,3

 

2

. 3 .

О т к а з

д в у х

г л а в н ы х г а з о д у в о к

( э л е к т р и ч е с к и й

привод)

 

 

 

3

 

2

. 4 .

О т к а з

д в у х

г л а в н ы х г а з о д у в о к

( н е з а в и с и м ы й

паровой

п р и в о д )

 

 

0,3

 

2 . 5 .

В н е з а п н о е

с р а б а т ы в а н и е

 

о т к л ю ч а ю щ и х

к л а п а н о в

(частичное

з а к р ы т и е )

0,3

 

2

. 6 .

Р а з р у ш е н и е в ы х о д н о г о

п а т р у б к а г а з о д у в к и

или

ее к о ж у х а

 

 

 

3 - Ю - 6

 

2

. 7 .

С а м о р а з р у ш е н и е

 

свода

 

о б о л о ч к и

бе з п о с л е д у ю щ е г о

отказа

системы

З - 1 0 - e

0,9

 

 

 

остановки

 

реактора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В н е з а п н ы й

рост

реактивности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ю - 3

 

3 . 1 .

П р и п у с к е

реактора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 . 2 .

П р и работе на

м о щ н о с т и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

3 . 3 .

В с л е д с т в и е

п о п а д а н и я з н а ч и т е л ь н о г о

количества

воды

в а к т и в н у ю

з о н у

0,3

 


 

Частота

первичного

Вероятность

Первичные и последующие отказы

отказа

за время

службы

реактора

последующего

 

(30

лет)

отказа

4

П о т е р я

вторичного

т е п л о н о с и т е л я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 . 1 .

О т к а з г л а в н о г о

п и т а т е л ь н о г о

насоса

 

 

 

 

 

 

 

 

4 . 2 .

В н е з а п н о е

 

с р а б а т ы в а н и е

р е г у л я т о р о в в

т р а к т е питательной

 

воды

 

4 . 3 .

Р а з р у ш е н и е

т р у б о п р о в о д а

п и т а т е л ь н о й

в о д ы

ил и паропровода

5

П е р е ж о г

о д и н о ч н о г о к а н а л а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 . 1 .

В с л е д с т в и е

п е р е к р ы т и я

тракта

по

н е б р е ж н о с т и ;

оператор

 

останавливает

 

 

реактор

вовремя

и предотвращает

т о п л и в н о е

расплавление

 

 

 

5 . 2 .

Т о ж е ,

но

оператор

о ш и б а е т с я

и

н е о с т а н а в л и в а е т

реактор

д л я предот­

 

 

в р а щ е н и я расплавления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

О ш и б к и пр и п е р е г р у з к е т о п л и в а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 . 1 .

О б р ы в п о д в е с к и

п у ч к а

т в э л о в ;

реактор

останавливается

 

п р е ж д е , чем

 

 

т о п л и в о расплавится

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 . 2 .

Т о ж е ,

о д н а к о

р е а к т о р

не

остановлен

вовремя

 

 

 

 

7

А в а р и и ,

с в я з а н н ы е

с

в ы б р о с о м

п у ч к а

твэлов

 

 

 

 

 

 

 

 

7 . 1 .

О т к а з з а п и р а ю щ е г о

з а м к а

 

к р е п л е н и я

твэла;

в н е ш н и е

у д е р ж и в а ю щ и е

 

 

устройства

 

д е й с т в у ю т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 . 2 .

О т к а з з а п и р а ю щ е г о

з а м к а

к р е п л е н и я

твэла;

в н е ш н и е

у д е р ж и в а ю щ и е

 

устройства

т о ж е о т к а з ы в а ю т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

А в а р и й н ы е остановки

реактора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 . 1 .

О ш и б о ч н а я

( л о ж н а я )

остановка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 . 2 .

Р е а к т о р останавливается

с п о с л е д у ю щ и м

выходом и з

строя

с т а н ц и о н н ы х

 

 

и с т о ч н и к о в п и т а н и я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

0,3

з - ю - 5

з - ю - 2

0,97

3 - Ю - 2

0,03

Ю - 3

0, 9

ю - 3

0,1

ю - 3

0,997

ю - 3

з - ю - 3

100 .

Ю - "

100


 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а П . П . З

Ожидаемые первичные

 

и последующие о т к а з ы и связанные

с ними в ы б р о с ы

 

1 3 1 1 для тяжеловодного канального реактора мощностью

250 Мет

(эл.) типа BLW-250[43]

 

Первичные н последующие

отказы для

I

Частота пер­

Вероятность

Вероятность

Выход активности

Полная

двух- и одноконтурных

установок

 

вичного отказа

вторичного

третичного

в защитную оболоч­

вероятность

 

 

 

за 30 лет

отказа

отказа

ку, кюри

1.

Д в у х к о н т ' у р н а я система

 

 

 

 

 

 

 

 

А .

П е р в и ч н ы й

к о н т у р н е

поврежден

 

 

 

 

1 .

О т к а з

всех

ц и р к у л я ц и о н н ы х

насосов

 

 

 

 

1 . 1 .

Р е а к т о р

остановлен,

естественная

цир ­

10

 

 

к у л я ц и я п о д д е р ж и в а е т с я

 

 

 

 

10

 

1.2- Р е а к т о р

о с т а н о в л е н ,

естественная

ц и р ­

 

 

к у л я ц и я

отсутствует,

система

 

а в а р и й ­

 

 

 

ного о х л а ж д е н и я

исправна

 

 

 

10

 

1.3.

Т о ж е ,

но

система

а в а р и й н о г о

о х л а ж ­

 

 

д е н и я отказала

 

 

 

 

 

 

 

10

 

1.4.

О т к а з

системы остановки

реактора

(ес ­

 

тественная

ц и р к у л я ц и я

и

состояние

 

 

 

системы

а в а р и й н о г о

о х л а ж д е н и я в

этом

 

 

 

случае

 

несущественны)

 

 

 

 

 

 

2 .

О т к а з

одного

и з

д в у х ц и р к у л я ц и о н н ы х

на­

 

 

сосов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

2 . 1 .

Реактор

остановлен,

ц и р к у л я ц и я

теп­

 

 

лоносителя

поддерживается

 

 

 

30

 

2 . 2 .

Р е а к т о р

остановлен;

о х л а ж д е н и е

о т с у т ­

 

 

ствует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

2 . 3 .

Система

остановки

реактора

в

течение

 

 

н е с к о л ь к и х

м и н у т

н е

срабатывает,

 

 

 

ц и р к у л я ц и я п о д д е р ж и в а е т с я , п р о и с х о ­

 

 

д и т расплавление

т в э л о в

 

 

 

 

30

 

2 . 4 .

О т к а з

 

системы

остановки

реактора,

 

о х л а ж д е н и я

нет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

ю-—4

 

о

1-4

10 -

2 - Ю 7

,—4

 

2 - Ю 7

 

 

 

 

0

1 0 ~ 6

 

2 - Ю 7

ю - 4

 

2 - Ю 7

10 - 4

10~

2 - Ю 7

10" -3 а)

Ю- 5 б)

ю- 3 б>

3 . 1 0 - 5 б), в)

3 . ] 0 - 4 б), в)

з - ю - 5 в ) ' г )


 

Первичные и последующие отказы для

 

Частота пер­

 

 

двух-

 

и одноконтурных

установок

 

 

вичного отказг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

за 30 лет

3 Р о с т

реактивности п р и

п у с к е

реактора

 

 

 

 

3 . 1 . Н е п р а в и л ь н а я к о н ц е н т р а ц и я

 

п о г л о т и ­

Ю - 2

 

 

теля

в

з а м е д л и т е л е ,

о т к а з

системы ос ­

 

 

 

 

т а н о в к и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 . 2 .

И з л и ш н я я

высота

 

з а м е д л и т е л я ,

 

отказ

ю - 2

 

 

системы

остановки

реактора

 

 

 

 

 

 

4 .

Р о с т

реактивности

при

работе

на

м о щ н о с т и

ю -

!

 

4 . 1 .

К а к

в

 

п .

3.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 .

4 , 2 .

К а к

в

 

п .

3.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

Р о с т

р е а к т и в н о с т и

при

о с т а н о в к е

реактора

ю -

 

 

5 . 1 .

Потеря

(вследствие

о ш и б к и , н е б р е ж н о ­

2

 

 

сти)

п о г л о т и т е л я

в

а к т и в н о й

з о н е ,

си ­

 

 

 

 

стема

остановки

реактора

о т к а з ы в а е т

ю -

 

 

5 . 2 .

В в е д е н и е (вследствие

о ш и б к и ,

н е б р е ж ­

2

 

 

ности)

 

з а м е д л и т е л я

в а к т и в н у ю

з о н у ,

 

 

6.

 

система

остановки

реактора

 

о т к а з ы в а е т

 

 

О т к а з насосов

второго

к о н т у р а

 

 

 

 

 

 

 

 

6 . 1 .

Р е а к т о р о с т а н о в л е н ,

а в а р и й н ы е

насосы

10

 

 

.

второго

к о н т у р а

не

д е й с т в у ю т

 

в

тече ­

 

 

 

 

н и е

примерно

10

мин,

аварийное

ох ­

 

 

 

 

л а ж д е н и е э ф ф е к т и в н о

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

6 . 2 .

Т о

ж е ,

но

аварийное

о х л а ж д е н и е

не ­

 

 

 

эффективно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

6 . 3 .

Р е а к т о р

не удается

о с т а н о в и т ь

ни авто­

 

 

 

м а т и ч е с к и , ни в р у ч н у ю ,

 

ц и р к у л я ц и я

 

 

 

 

в т о р и ч н о г о теплоносителя

н е

 

восста­

 

 

7.

 

навливается

в т е ч е н и е н е с к о л ь к и х

м и н у т

 

 

Р а з р ы в

трубопровода

второго

к о н т у р а

 

3 - 1 0 _ ь

 

7 . 1 .

Т о

ж е ,

что

в

п .

6:1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 . 2 .

К а к

в

п .

6.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 - Ю - 6

 

7 . 3 .

К а к

в

п .

6.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 - Ю -

6 .

Вероятность

Вероятность

Выход активности

вторичного

третичного

в защитную оболоч­

отказа

отказа

ку, кюри

*

ю - 4 2-Ю'

ю - 4

 

2 - Ю 7

ю - *

 

2 - Ю 7

ю - 4

 

2 - Ю 7

ю -

2

 

2 - Ю 7

1 0 ~ 4

 

2-Ю'

 

 

 

1 0 ~ 4

 

0

 

 

 

 

.. _ А

 

о *

2 - Ю 7

10

4

 

1 0 ~ 2

ю - 5

с

 

1 0 ~ 2

2 - Ю '

 

 

, А

 

 

0

10

4

 

ю - 4

 

 

2 - Ю 7

 

1

ю - 2

ю - 5

 

2 - Ю 7

 

 

 

Полная

вероятность

10 - е 6). д)

Ю- 7 д)

Ю- 7 Д )

ю - » е )

Ю- 3

Ю- 6 б)

з- ю - 1 0

3 - 1 0 - 1 2

з ' - ю - 1 3