Моделирование условий возникновения парогазовых взрывов при тяжелых авариях на АЭС с ВВЭР

Abstract

Приведен анализ известных подходов моделирования условий возникновения водородных и паровых взрывов при тяжелых авариях (с повреждением ядерного топлива). Показано, что известные подходы оценки условий возникновения парогазовых взрывов не учитывают существенную динамичность процессов на начальных этапах развития тяжелой аварии и для «быстротекущих» сценариев разрушения защитных барьеров безопасности. Предложен альтернативный метод оценки консервативных условий возникновения парогазовых взрывов тяжелых аварий в корпусных реакторах на основе общих положений теории неустойчивости, который учитывает существенную динамичность процессов и «цепную» детонацию водорода от паровых взрывов.

Наведено аналіз відомих підходів моделювання умов виникнення водневих і парових вибухів у процесі важких аварій (з пошкодженням ядерного палива). Показано, що відомі підходи оцінки умов виникнення парогазових вибухів не враховують істотної динамічності процесів на початкових етапах розвитку важкої аварії та для «швидкоплинних» сценаріїв руйнування захисних бар’єрів безпеки. Запропоновано альтернативний метод оцінки консервативних умов виникнення парогазових вибухів важких аварій у корпусних реакторах на основі загальних положень теорії нестійкості, який враховує істотну динамічність процесів і «ланцюгову» детонацію водню від парових вибухів.

The paper analyzes approaches to modeling conditions of hydrogen and steam explosions during severe accidents (with fuel damage). It is shown that the approaches to assessing conditions of steam and gas explosions do not consider significant dynamics of processes at early stages of a severe accident, and “rapid” scenarios with collapse of protective safety barriers. An alternative method for assessing the conservative conditions of steam and gas explosions in severe accidents in reactors is proposed. It is based on the theory of instability, taking into account the essential dynamics of processes and a “chain” detonation of hydrogen from steam explosions.