Стан та перспективи випробувань системи герметичного огородження реакторної установки з ВВЕР-1000 на герметичність

Abstract

Система герметичного огородження є четвертим бар’єром безпеки на шляху виходу радіоактивних елементів та іонізуючого випромінювання в навколишнє середовище у разі аварії. Її надійності приділя- ється велика увага: після кожного планово-попереджувального ремонту або після кожного позаштатного розущільнення засобів локалізації аварії здійснюються випробування системи герметичного огороджен- ня на герметичність. Під час цих випробувань на АЕС України використовується метод «абсолютного тис- ку». За цим методом за результатами вимірювання тиску, температури та вологості повітря визначається маса наявного в системі герметичного огородження повітря за рівнянням Менделєєва-Клапейрона. Тобто виток визначається непрямим методом: розрахунком маси наявного повітря в об’ємі протягом деякого часу. Зараз на АЕС України досягнуто доволі високі показники герметичності, тобто інтегральний витік до- статньо малий, тому методичні основи випробувань мають удосконалюватися. Складність та велика три- валість випробувань за методом «абсолютного тиску» (більш ніж доба) є стимулом для скорочення часу випробувань. У статті запропоновано замість методу «абсолютного тиску» для визначення інтегрального витоку, як критерію герметичності системи герметичного огородження, використовувати перспективний компенсаційний метод. Останній дозволяє визначати інтегральний витік із системи герметичного огоро- дження прямим вимірюванням значно швидше і точніше. Наведено схему та принцип використання ком- пенсаційного методу за допомогою контрольної ємності. Описано методику проведення вказаного вище вимірювання. Зазначається, що компенсаційний метод потребує використання приладу вимірювання ма- лої витрати повітря, що спричиняє певні труднощі. Зазначається, що до верифікації нового методу мають використовуватися два методи одночасно. Проаналізовано всі п’ять етапів проведення випробувань. По- казано, що через відсутність етапу вакуумування (можливість чого має підтверджуватися запланованим графіком нагнітання повітря до щільної системи герметичного огородження), використання ежектора для скорочення часу нагнітання), компенсаційного методу вимірювань та зменшення етапу стабілізації температури тривалість випробувань може бути зменшена на 56 %.

The containment is the fourth and last safety barrier against the release of radioactive elements and ionizing radiation into the environment in the event of an accident. A great attention is paid to its reliability: after each refueling outage or after each extraordinary depressurization of accident confinement means, the containment is tested for tightness. During these tests, the absolute pressure method is used at the NPPs of Ukraine. According to this method, as a result of measuring pressure, temperature and humidity of the air by the Mendeleev-Clapeyron equation, the air mass in the containment is determined. That is, the leakage is identified in an indirect way: by calculating the mass of air present in the volume for some time. Quite high tightness indicators have now been achieved, i.e., the integral leakage (IL) is sufficiently small and the methodological foundations of the tests should be improved. The complexity and long duration of the tests by the absolute method (more than a day) is an incentive to reduce the time of the tests. In the article, instead of the absolute pressure method, it is proposed to use a perspective compensatory method to determine the IL as a criterion for containment tightness. The latter allows determining IL from the containment by direct measurement much faster and more accurately. The scheme and principle of using the compensatory method with the help of a control tank are presented. The measurement technique is described. It is noted that the compensatory method requires the use of a device for measuring low air flow, which causes certain difficulties. It is noted that before the verification of the new method, two methods should be used simultaneously. All five stages of testing are analyzed. It is shown that due to the absence of the vacuuming stage (possibility of which should be confirmed by the planned schedule of air injection to the tight containment), the use of an ejector to reduce the injection time, compensatory measurement method and improvement of the air supply system to reduce the temperature stabilization time in the