Моисеенко Е. В., Филиппов А. С. Ибраэ ран

Моделирование внекорпусной стадии тяжёлой аварии кодом СОКРАТ/HEFEST: взаимодействие тепловыделяющего расплава с бетоном

• Моисеенко Е. В., Филиппов А. С.

• ИБРАЭ РАН

• V школа-семинар СОКРАТ

• 10 - 14 октября 2011 года, Тверская обл., дер. Волга

Где это может произойти?

• Пока есть АЭС без УЛР, есть опасность выхода расплава в бетонную шахту

• Потеря контроля над охлаждением бассейна выдержки или перегрузочного бассейна может привести к плавлению топлива

• В УЛР может происходить взаимодействие расплава с бетоном (EPR, АЭС-2006)

Какие явления с этим связаны?

• Плавление бетона и выход расплава в окружающую среду

• Выход горючих газов (H2, CO) в ЗО и детонация

• Разогрев атмосферы в ЗО и термическое повреждение конструкций

• Выход радиоактивных ПД из расплава с последующим проникновением в окружающую среду

Какие есть расчётные средства?

• «Many western codes, including SCDAP/RELAP5, MELCOR, CONTAIN, ICARE2, ATHLET-CD, are available in Russia for the analysis of severe accidents in VVERs».

• Зарубежные автономные коды (CORCON)

• Разработки ИБРАЭ (CONV2D, HEFEST-EVA)

Основные процессы

• Остаточное объёмное тепловыделение

• Разложение бетона шахты

• Плавление бетона и перемешивание с кориумом

• Химические реакции в расплаве

• Конвективный теплообмен в расплаве

• Унос тепла с верхней границы расплава

• Выход неконденсируемых газов

• Выход аэрозолей

Основные процессы – разложение бетона

Основные процессы – химические реакции в расплаве

Основные процессы – химические реакции в расплаве

Основные процессы – выход аэрозолей

• Вынос паров в пузырьках с последующей конденсацией

• Образование брызг при лопании пузырьков

Основные процессы – выход аэрозолей

Основные процессы – конвекция в расплаве

Работа с модулем HEFEST

• Включение моделей:

• chem concrete

• В бетоне должны быть материалы:

• H2Oevap – соответствует испаряемой воде в составе бетона;

• H2Ochem – соответствует химически связанной воде в составе бетона;

• CO2 – соответствует химически связанной двуокиси углерода в составе бетона.

• Результаты химических реакций пишутся в файл p0chem

• Начальные массы ПД задаются командой

• fprmass n m1 m2 ... mn

• n – количество элементов ПД в расплаве (n<15), m1, … mn – их массы в килограммах. Массы перечисляются в следующем порядке:

• Cs, I, Mo, Ru, Ba, Sr, Zr, La, Ce, Eu, Nd, Nb, Sb, Te

• Массы выходящих ПД пишутся в файл p0fpr

Результат расчёта

Возможное развитие

• Доработка модели выхода ПД

• Изменение плотности материалов при плавлении

• Расширение валидационной базы

Спасибо!

• Спасибо!

• http://моисеенко.рф/doc/Moiseenko-Socrat.ppt