Xm^Uíoi. HungarianftcadcwjЫЪскпссш CENTRAL RESEARCH INSTITUTE FOR PHYSICS BUDAPEST KFKI /6 I. RÉSZ SZABADOS L. ÉZSÖL 6Y.

Átírás

1 Xm^Uíoi KFK /6 SZABADOS L. ÉZSÖL 6Y. PERNECZKY L, PRMERKÖR DNAMKA. RÉSZ VZSGÁLATOK б FKSZ EGYÜTTES KESÉSÉNEK SZAMÍTÓGÉPES ANALÍZSE PMK-NVH KÍSÉRLET ADATOK ALAMAN HungarianftcadcwjЫЪскпссш CENTRAL RESEARCH NSTTUTE FOR PHYSCS BUDAPEST

2 KTK-19e7-03/G PREPRNT PRMERKÖR DNAMKA VZSGÁLATOK. RÉSZ б FKSZ EGYÜTTES KESÉSÉNEK SZÁMÍTÓGÉPES ANALÍZSE PMK-NVH KÍSÉRLET ADATOK ALAPJÁN SZABADOS L., ÉZSÖL G7., PERNEC2KY L. Központi Fizikai Kutató ntézet 1525 Budapest 114, Pf. 49 A munka az ATKP-2, alprogram feladatának teljesítéséről készült kutatási jelentés HU SSN

3 KVONAT A report a PMK-NVH kísérleti berendezésen a 6 FXSZ együttes kiesését szimuláló kísérlethez kapcsolódé elméleti munkát ismerteti. Foglalkozik a kísérlet előkészítésére a RELAP4/mod6 programmal végzett számításokkal, a nyers mérési eredmények feldolgozásával és értékelésével, valamint az utóssámltással. АННОТАЦИЯ Отчет содержит теоретические работы, связанные с экспериментом, прове денным на стенде PMK-NVH, при котором моделируется одновременное выпадение б ГЦН-ов на ПактскоЯ АЭС. Даются также расчеты, проведенные с помощью программы REAP4/mod6 для подготовки эксперимента, обработка и оценка экспериментальных данных и проверочный расчет. ABSTRACT The theoretical works related to the experiment performed on the PMK-NVit facility modelling the total lose of flow n the Paks NPP are presented. The pre-test analysis with the RELAP4/mod6 code, the evaluation of the measured data, the nterpretation of the results and the post-test calculation are summarized.

4 1. BEVEZETÉS Hazánkban is elfogadott szovjet terminológia szerint a primerköri tranziens folyamatok egy csoportját primerköri dinamikai tranzienseknek nevezzük. A különböző tipusu tranziensek átfogó tárgyalása az lj irodalomban megtalálható. Jelen munkában azt az esetet tárgyaljuk» amikor a Paksi Atomerőmű WBR-440-es blokkjaiban а б főkeringető szivatytyuból /FKSZ/ mind а б kiesik. A vizsgálat kiindulási feltételeit és az események lefolyását ugy válogattuk meg, hogy az lényegében a teljes feszültségkiesést követő állapotnak felel meg. A választást döntően az motiválta, hogy ilyen tipusu üzemzavar bekövetkezésére számítani kell, Így annak részletes vizsgálata indokolt és szükséges. A kísérletet a PMK-NVH /Paksi Modell Kísérlet - Nagynyomású Yizhütéses Hurok/ berendezésen hajtottuk végre. A kísérlet részletes leirása [,2J -ben található, amig a berendezés leírását az lj -ben adtuk meg. Mivel integrális tipusu kísérletről van szó, ezért nagy szerepe van a mérést megelőző számításoknak, mivel a mérés megtervezése, főleg a műszerezés helyes megválasztása, a mérőátalakitók szükséges mérési tartományának kiválasztása, az események időzítése, a folyamatvezérlő számitógép programozása, az adatgyűjtés megtervezése enélkül nem lehetséges. A kísérletet megelőző számításokat - később a kísérleti analízist is - a RELAP4/mod6 termohidraulikai rendezerkóddal végeztük. Az analízishez kiinduló információt jelentettek a Paksi Atomerőmű. blokkja indításakor elvégzett vizsgálatokról készült jelentések з, 41, továbbá hasznosítottuk a PMK-NVH berendezésen végrehajtott első, hütőközegelvesztéses kísérlet mérési L5J és hozzá kapcsolódó számítógépes elemzés adatbázisát és tapasztalatait Гб1.

5 - 2 - A riport elsőként a kísérletet megelőző számításokat foglalja Össze, döntően abból a szempontból, hogy a kísérlet megtervezéséhez elegendő nformációnk legyen. A kísérlet leírását csak röviden érintjük. Részletesen tárgyaljuk viszont azt a munkát, melynek eredményeképpen a 12 J -ben közölt "nyert" mérési adatokból felhasználásra kész eredményeket kaptunk, és természetesen értékeljük a kísérletet. Ezután foglalkoztunk a kísérletet kővető számítógépes analízissel - amelyet mint emiitettük, a RELAP4/mod6 kóddal végeztünk - és a számítási eredményeket összevetjük a kísérleti adatokkal. * 2. A KÍSÉRLETET MEGELŐZŐ SZÁMÍTÁSOK A bevezetésben már emiitettük, hogy a kísérletet megelőző számitások a PMK-NVH berendezésen /2,1 ábra/ végrehaj tandó kísérlet megtervezéséhez voltak szükségesek, és alapvetően a következőkre irányultak: - a kísérlet során lejátszódó folyamatok kvalitatív és kvantitatív megismerése; - időtartambecslés a folyamatidő helyes megválasztásához, mely részben a folyamatot vezérlő számítógép programozásához szükségen, részben az adatgyűjtő számitógép mintavételezési idejét befolyásolja; - a mérőérzékelők /hőmérséklet, forgalom, nyomás, nyomáskülönbség, stb/ méréshatárának helyes megválasztása /2.2 ábra/; - a szivattyúk!futás modellezésének ellenőrzése.

6 - 3 - A főkeringető szivattyúk kifutását a PMK berendezésen a szivattyú by-pass ágban lév6 PV 11 szelep fojtásával Modelleztük. Ehhez előzetesen kimértük a szelep karakterisztikáját, amely a záréáram és az átáramló közeg mennyisége közötti kapcsolatot adja meg /2.3 ábra/. Ennek ismeretében a kísérletekhez a záréáram időbeli változásának előírása szükséges. A számításokhoz viszont a RELAP4 kódban rendelkezésre álló lehetőségeknek megfelelően a szelep átömlő keresztmetszetének az áramlás szempontjából egyenértékű változását adjuk meg. Az alábbiakban a legfontosabb kiindulási információkat foglaljuk össze. Ezek a kezdeti feltételek 0-s folyamatidőnél,a peremfeltételt jelentő események a tranziens során, az inputhoz szükséges egyéb adatok. Ezt követően a számitások néhány jellemző eredményét foglaljuk össze Kezdeti feltételek Az előszállításokhoz a kezdeti feltételeket a már korábban végrehajtott 7.4 %-os hidegáqi törési kísérlet alapján [5] vettük fel. A legfontosabb adatok a következők: Printerkor - nyomás a felső keverőtérben MPa - hurokforgalom 4.73 kg/s - zóna belépő hőmérséklet К - zónateljesitmény 654, kw - szint a nyomástartóban 1.24 m Szekunderkör - nyomás a gőzfejleezt6ben 4.68 MPa - szint a gőzfejlesztőben 2.29 m - tápvizforgalom kg/s

7 - 4 - ft. ÍÚíVUí o 8 X» f к S ft.»»- i» о lift r t - " X) -o N > E 2 J S3 X OL ftss^mt» -M- ::: tt> г-& ЕНф>- Ms ^*»-П 1»»ш- 3 t*(mi»wfia _» fjjp «yw<w Fléá Í ÍÖ 0JUD 1P*ff*9 3- ~» H' -E Mpeui MHD»M

8 5 -

9 - s ábra

10 - 7 - Szelephelyzetek /2.1 ábra/ - PV11 szelep a primerköri forgalom beállításához fojtva - NV11 szelep zárva - MV12 " teljesen nyitva - PV12 " zárva - PV21, PV22 a szekunderoldali állapotnak megfelelően fojtva. 2.2 Események a tranziens során. Az előzőekben leirt megfontolások és definiált kezdeti feltételek alapján az alábbi eseménysor, illetve paraméterek figyelembevételével készítettük el a PMK-NVH berendezés irányító programját, és ugyenezen feltételeket alkalmaztuk a számitások során: - a szivattyú kifutási tranziens kezdete 0.0 s - a PV21 és PV22 szelepek zárni kezdenek /zárási idő 4 s/ O.O s - a teljesítménylefutás kezdete 3.0 s - a szivattyukifutás modellezéséhez a PV11 szelep záróáramának változása az idő függvényében a 2.1 táblázatban látható - a teljesítménylefutás időfüggvénye a 2.2 táblázatban látható - a MV11 szelep nyitása és az MV12 zárása kezdődik - a gőzfejlesztő biztonsági szelep PV23 nyitási nyomás zárási nyomás 148. és 150 s 5.4 MPa 5.0 MPa a szelep utáni szükitő átmérője 6.0 mm - kísérlet ill. adatgyűjtés befejezése s

11 - в táblásat d«záróáram Szivattyú Szelep в ma S megállt MVll nyitni kezd MV12 zárni kezd

12 táblázat d* Teljesítmény 3 kw ' JO ioo L9.J J /. \ cciajä^at Pozíció 1 M?a U

13 Az inputhoz szükséges egyéb adatok. Az inputhoz szükséges teljes adatbázis az [ljt m, lej f 17 J irodalom alapján állítható elő, ahol az ehhez szükséges geometriai és hőfizikai adatok megtalálhatók. A számításokhoz felvett nodalizációs séma a 2.4 ábrán látható, összesen 20 térfogatra /volume/ osztottuk fel a berendezést, ezzel 25 összeköttetésre /junction/ volt szükségünk. A hőkapacitásokat 16 elemmel /heat slab/ modelleztük, ezek közül háromnál /S10, S15, S16/ éltünk a h5veszteség megadásának lehetőségével. A mért nyomáseloszlást a 2.2 ábrán megjelölt pontokban a 2.3 táblázatban találjuk. 2.4 A számitások eredményei. Az elő - számításokat a RBLAP4/mod6 kóddal a NAÜ bécsi BM-3081 tipusu számitógépén végeztük, a következő ábrák a s folyamatidőre k? eredményeinket mutatják be. A 2.5 és 2.6 ábrákon látható a felső kéve őtér /V10/ nyomásának/vaplo/éshőmérsékletének/vatlo/ változása az idő függvényében. Mindkét paraméter a teljesítménycsökkentés miatt csökken. A hőmérséklet a szivattyukifutás után néhány K-en belül változik, de a vizsgált folyamatidő végig folyamatosan csökken. A nyomástartó edények szintje /ML11/ a 2.8 ábra szerit 50 s után csak mintegy б cm-t változik, de a rendszer hőveszteség miatti hülésének megfelelően lassan csökken. A 2.7 ábrán a hütőközegforgalmat látjuk az aktiv zóna belépő keresztmetszetében /JW 9/. Az ábráról leolvashatjuk, hogy a FKSZ-ek kifutásának szimulálása 10 s-nél kezdődik és az előirt programnak megfelelően alakul a PV11 szelep zá-

14 PMK nodalizációe séma VOLUME *20 JUNCTON *25 HEAT SLAB*i 2.4 ábra

15 KElRFH-WOb РИК HOWL & PUMPS SHM DOMN СКЛЯР«/106 02/23/ /B 06/05/86 *.Oe.Q VAPD V.! i. DO U Ло DO Ju m «S 00 Ao» ábra ПЕШРЧ И006 ГПК MODEL 6 PUMPS 5Н1П ООНИ НЕ.ЯРЧ/ЮЬ ог/гэ/7в o$/ii5/ee ЗМ.РО 2М.И TME S 2.6 ábra

16 _ RELdPH-HOOe РНК WOEL 6 PUHPS SHUT DOWN >B встгч/106 ог/гэ/та об/os/aa 2.7 ábra Р.Е1ЙРЧ H0D6 PKK MODEL 6 PUHPS SHUT ООИМ» RCLRP4/06 ог/гз/i» оь/оъ/еъ Т1ИЕ S 2.8 ábra

17 -lírásáig. A szivattyú nyomócsonkjában a forgalmat /JW 16/ а 2.Ю ábra mutatja, a PV11 szelep zárása után az értéke О lesz, mig az ugyanekkor nyilö MV11 szelep lehetővé teszi ez áramlást a hidegágban. /2.9 ábra - JW5/. Az átszelepelés tranziensét látjuk a 2.7 ábrán 160 в után, ezt követően stabil természetes cirkulációs áramlás alakul ki a hütőhurokban 0.3 kg/s körüli értékkel. A továbbiakban látni fogjuk, hogy az előszámitások eredményei részben eltérnek a mérési eredményektől, de a kísérlet előkészítéséhez elegendő információt szolgáltatnak. 3. A KÍSÉRLET LEÍRÁSA Az előkészítő számitások után felszereltük a szükséges mérőérzékelőket, beállítottuk a 2 J -ben leirt szoftver alapján a folyamatirányító szárnitógépet, megterveztük az a- datgyüjtés mintavételezési időpontjait és több előkisérlettel teszteltük a teljes rendszert, kalibráltuk, ill. hitelesítettük a teljes müszerrendszert a mérőátalakitótól az adatgyűjtő számitógépen megjelenő "mért jel"-ig. A beavatkozószervek a 2.1 ábrán látható módon voltak elhelyezve. A kísérletnél használt mérőérzékelők a mérőhelyekkel a 2.3 ábrán láthatók. A mérőérzékelők adatai a 3.1 táblázatban találhatók. A táblázat sorszáma a mérésekről készített "Plot No."-nak felel meg. A második oszlop a mérőérzékelők megnevezését és helyét jelöli. A harmadik oszlop az adott érzékelő elhelyezését mutatja axiális irányban. A O.oo m szint a reaktormodell alsó sikjat л magasságokat, ettől mérjük "m" egységben. A következő oszlop tartalmazza a mérési pontosságot. Hozzátesszük, hogy ez felső hibahatárt az energiamérlegből ennél pontosabb

18 N N tr H 0" Ш

19 A méröérxékelök ad*t«l 1 TEll Fűtőelem felületi hőmérséklet termőé lem 2 TE12 3 TE13 4 TE14 5 TE15 6 TE63 Hűtőközeg hőmérséklete a zóna belépésénél, ellenállás hőmérő 7 TE21 HütSközeg hőmérséklete a zóna kilépésénél, termoelem 8 TE41 Gőzfejlesztő belépő hőmérséklet, ellenállás hőmérő 9 TE42 Gőzfejlesztő kilépő hőmérséklet, ellenállás hőmérő ÍO TE61 Gyürükamra belépő hőmérsékletei lenállás hőmérő 11 TE22 Hőmérséklet a felső keverötérben, 12 TE23 13 TE PR21 15 PR К К к к К к к к к к к к к к к к к к к к ellenállás hőmérő К К Felső keverőtér falhőmérséklete, termoelem Gyürükamra falhőmérséklete,termoelem Nyomás a zóna felett Nyomás a nyomástartó edényben б К К К К bar bar bar bar

20 sorúén Megjelölés Hely éa tipus megnevezés«axiális magasfág mi Pontosság Egység 16 PR81 17 DP P41 19 LEU 20 LE71 21 LE46 22 LE31 23 LE45 24 LE61 25 PVEN 26 LE81 27 PSSZ 28 DPPS 29 TE71 30 DP50 31 LE LE FL51 34 PL52 з: V я- r Szekunder oldali nyomás Nyomás a zónán Nyomás a gőzfejlesztőn Szint a reaktormodellben Szint a nyomástartóban Hidegági kollektorszint Melegági vizzsák szint Melegági kollektorszint Gyürükamra szint Nyomás a hidegágban /FL 53 helyén/ Szekunder szint a gőzfejlesztőben Szivóoldali nyomás /DPPS-nél/ Szivattyú nyomásesés Hőmérséklet a nyomástartó csatlakozó vezetéken,ellenállás hőmérő Nyomócső a hidegágon Szint a felső keverőtérben Szint a GF és a szivattyú között Hidegági forgalom /Ventúri cső/ Hidegági forgalom /turbinás/ Fűtő feszültse- Fűtőáram /i Fütőaran // bar bar 2.754/ mbar mbar 5.995/5, mbar mbar 0.190/8.77 mbar 7.950/ mbar mbar 5.995/ mbar mbar 4.932/ mbar mbar 5.995/ mbar mbar 0.190/ mbar mbar bar bar 6.560/ mbar mbar bar bar 0.5 bar ÍOO bar К К 10 mbar mbar 5.457/ mbar mbar 3.525/ mbar mbar KPa KPa kg/s kg/s 0.01 V V A A A A l >J i

21 -18 adatokat kaptunk. Az utolsó oszlop a mértékegységeket tartalmazza. A kísérlet [ 2 ] a következőket tartalmazza: kezdeti feltételek о s folyamatidőnél, azaz a kísérlet stacioner állapotának beállítása; beavatkozások a tranziens során, azaz a folyamatirányító számitógép feladatai ; a mérések feldolgozása, azaz eljárás arra, hogyan kapunk nyers mérési adatokból felhasználásra kész adatokat. 3.1 A stacioner, kezdeti állapotot jellemző adatok. Hasonlóan ahhoz, ahogyan a.kísérletet megelőző számitá soknál tettük, /ahol az input adatokhoz felhasználtunk egy korábbi kísérletet/, megadjuk a primerkör, a szekunderkor kezdeti, mért, stacioner adatait, a szelephelyzeteket és a beavatkozásokat. A kezdeti stacioner állapot jellemzői: о Primerkör: - nyomás a zónr felett MPa - htttőközegforgalom 4.73 kg/s - zóna belépő hőmérséklet К - zónateljesitmény 660. kw - szint a nyomástartóban 1.4 m о Szekunderkör: - nyomás a gőzfejlesztőben 4.68 MPa - szint a gőzfejlesztőben 1.75 m - tápvizforgalom 0.36 kg/s

22 о Szeleppoziciók: - MVll, PV12, PV23, MV31, PV31 szelepek zárva - PV11 szabályozva, indítóáram ma - MV12 szelep nyitva - PV21 és PV22 szelepek fojtva a beállított tápvízforgalomnak megfelelően. Beavatkozások a tranziens során: - a szivattyúk!futás megkezdsdlk a PV11 szelep csökkenti a forgalmat a [2 J ben megadott kifutás szerint - PV21 és PV22 szelepek záródnak /zárási id5 *s* 4 s/ - a nyoma»tartó edény elektromos fűtése kiesik - 3 s késéssel а teljesítmény csökkenni kezd а 2 J -ben megadottak szerint O.O s O.O в O.O s 3.0 s - a teljes mérési idő 100O s 3.2 A mért adatok feldolgozása к \г] irodalom tartalmazza a mért adatok listáját xlzi - kai mérőszámokban. Ez a "nyerr" lista közvetlenül az CC bázisu adatgyűjtőn állitható elő. Jónéhány alaptípus /pl. szint, nyomáskülönbség, forgalom/ azonban további feldolgozásra szorul, amit a KFK R40 számítógépén végeztünk el. Ehhez először a mért adatoknak egy TPA-1148 gép közbeiktatásával, adatkonverziót és adatrendezést végrehajtva az R40 gépre való eljutását biztosítottuk. Az adatok földolgozása egy erre a célra létrehozott

23 FORTRAN nyelvű célprogram segítségével történt. A program által az egyes adatokon végzett konverziót 111. korrekciót a 3.2. táblázat foglalja össze. A program a feldolgozott adatokat tömbösített formában archiválja, ill. sornyomtatóra kiírja. Ezt a kiírást tartalmazza a 3.3 táblázat. A táblázat minden oldalának jobb felső sarkában lév5 sorszám jelzi, hogy melyik adatról van szó. A szám - összhangban a j6j # L7J jelentésekben alkalmazott jelöléssel - a 3.2. táblázatban feltüntetett sorszámokkal jelzi, a kinyomtatás az ott megadott egységekben történt. A 3.3 táblázat 0-val jelzett oldala az adatgyűjtés időpontjait tartalmazza, a többi oldal pedig a mért jellemzőknek ebekhez az időpontokhoz tartozó értékeit. A mért jellemzők időbeli változását a 3.1-3,19 ábrák szemléltetik./tt a "PLOTNO" számok jelentik a 3.1 és 3.2 táblázat sorszámait/. A mérésfeldolgozással kapcsolatban a 3.2 táblázathoz a következő megjegyzéseket fttzzttk: ad 7. /ТБ21/ Beépítési probléma miatt a termoelet,. a kilépő hőmérsékletnél alacsonyabb érttket mutat. Az értékelés során a TE22 jelét /11. sorszám/ tekintjük kilépő hőmérsékletnek. ad 17. /DP11/ 126 s után a mérendő érték a műszer méréshatárán kivül fekszik. ad.43. /FL51/ 150 s után a mért érték a műszer nulihibájánál kisebb*.

24 táblázat Sorszám Mérték Azonosító egység A konverzió jellege és korrekció X Z J «1 TE11 К S 2 TB 2 К 3 TE13 к 4 ТБ14 к 5 ТБ15 к 6 7 TE63 TE21 к у к c ^к 8 ТБ41 к 9 TE 4 2 к 10 ТБ61 к 11 ТБ22 к 12 TE23 к 13 TE62 к 14 PR21 МРа / 15 PR71 МРа 16 PR81 МРа 1? DP11 kpa zóna súrlódási + gravitációs i»p 18 DP41 1/* TX kpa LE71 20 m szintkülönbség számítás, helytelen távadó méréshatár korr. 33 LE81 m szintkülönbség számítás 36 TE71 К C "»K 40 kw zónateljesitmény * / / * и 43 FL51 кд/s forgalom számítás 44 FL52 kg/s forgalom számítás

25 A mérés értékelése. A tranziens folyamat legjobban a 3.19 ábrán látható fórgalomcsökkentéssel jellemezhető. A görbe lépcsős jellegét az adja, hogy a folyamatirányító számitógép 32 lépésben - tehát nem folyamatosan - zárja a PV11 szelepet /lásd 2.1 ábra/ és ez a jelleg a hütőközegforgalom időbeli lefolyásában is jelentkezik. Az előirt 3 s késéssel kezdődik a teljesítménycsökkentés, melynek értékei a 2.2 táblázatnak felelnek meg. A teljes! tménylef utas AZ-1 tipusu: a kezdeti gyors csökkenés vitán a teljesítmény a maradványhőnek megfelelő alacsony szinten marad, ill. csökken az 1000 s folyamatidő végéig. A görbe lépcsős jellegét itt is a folyamatirányító számitógép vezérlő jelei adják. A t=0 időpontban a folyamatirányító számitógép zárja a szekunderoldali tápviz- és gőzvezetékbe épített PV21 és PV22 szelepeket. A 3.15 ábrán látható a szekunderoldali nyomás változása az idő függvényében. Az első 30 s-ban a nyomás gyorsan nő, de nem éri el a biztonsági szelep /PV23/ előirt nyitási nyomását.30 s után a nyomás a szekunderoldali hőveszteség miatt lassan csökken, a folyamatidő végén értéke 4.97 MPa. A 3.13 és 3.14 ábrán látható a rendszernyomás, 10 s folyamatidőig növekszik, majd a teljesítménylefutásnak megfelelően kb. 40 s folyamatidőig gyorsan csökken 11.8 MPaig. Ezt követően - a nyomástartó fűtés hiányában - a rendezer hővesztesége miatt tovább csökken, de már lassabban, és értéke 1000 s-nál 7.69 MPa. Ez az érték kisebb, mint a Paksi Atomerőmű. blokkján mért érték, de a tranziens folyamatot lényegesen nem befolyásolja.

26 23 - A nyomástartószint változása /3.16 ábra/ - érthetően - hasonló jelleget mutat, mint a rendszernyomás változása: kis növekedés után az első 30 s-ban gyorsan csökken. A folyamatidő többi részében - a hűtőközeg hülésének megfelelően - kissé csökken /kb m/. A 3.17 ábrán látható szekunderoldali szint kis emelkedés után - mely megfelel a nyomás növekedésének - lényegében állandó értéken marad. A 3.11 és 3.12 ábrák a szerkezeti elemek hűtőközegoldali hőmérsékletét mutatják a felső keverőtérben és a gyttrttkamra belépésénél. A hőmérsékletek a rendszer hülésének megfelelően mintegy ÍO K-t csőkkennek. A zónát elhagyó hűtőközeg hőmérséklete /3.10 ábra/ az első 30 s-ban a teljesítménylefutás következtében gyorsan csökken. Ezt követően - mivel a teljesítmény csak kissé változik, de a forgalom jelentősen csökken- a szivattyú kizárásig a hőmérséklet növekszik. A 180 s körül jelentkező "törés" az "átszelepelés" utáni állapotra, ill. a természetes cirkulációs áramlás kialakulására jellemző. Ezt követően a hőmérséklet, döntően a hülésnek megfelelően, lassan csökken. A 3.6 ábrán látható belépő hőmérséklet, a szivatytyu leállása után - a hőveszteség miatt - lassan, mintegy 10 K-t csökken. A gőzfejlesztő belépő-hőmérséklet /3.7 ábra/ érthetően hasonló jelleget mutat, mint a kilépő hütőközeghőmérséklet. A 3.8 ábrán lakható gőzfejlesztő kilépőhőmérséklet a rendszer hülésének megfelelően csökken. Hasonlóan változik a gyürükamra belépésénél mért hőmérséklet /3.9 ábra/ is. A 180 s-nál látható törés az "átszelepelés" utáni állapotra jellemző. A ábrán látható a fütőelemburkolat-hőmérsék- Letek változása. A teljesítménycsökkenéssel értékük gyorsan

27 csökken. Az "éles" törés a szivattyuleállás következménye. Ezt követően a teljesítménynek és a hütöközegforgalomnak megfelelően a hőmérsékletek, a folyamatidő végéig lassan csökkennek. 4. A KÍSÉRLETET KÖVETŐ SZÁMÍTÁSOK A kísérletet követő számításokhoz - a mérési eredmények részletes analízisét követően - a nodalizációs sémát lényegében nem változtattuk meg. Sémát értintő módosítás csak a hőveszteség figyelembevétele érdekében történt. A hőveszteség értéke a tranziens kezdetén a 30 kw, amely megfelel az üzembehelyezés során mért hoveszteségnek. A hőveszteséget a 2.4 ábrán bemutatott nodalizációs sémán jelölt térfogatokon három egyer.lő részre osztva vettük figyelembe. Az input adatszettet a 3. fejezetben összefoglalt mérési adatoknak megfelelően módosítottuk. A számítási és mérési eredmények a ábrákon - összerajzolva - láthatók, kivéve a 4.7 ábrát, ahol az érzékelő beépitési hibája miatt csak számítási eredményt közlünk. A 4.19 ábrán viszont csak a mért teljesitménylefutas látható, mely input adat. Az eredmények disszkusszióját a 3.3 fejezetben leirt sorrendben végezzük, és rámutatunk a mérés és számítás közötti eltérések lehetséges okaira, és értékeljük a RELAP4/ mod6 kód alkalmazhatóságát az itt tárgyalt - áramlás elvesztéses - primerkördinamikai tranziensre. A tranziens folyamat a hütőközegforgalom előirt csökkentésével kezdődik /4.20 ábra/. A folyamatidő két karakterisztikus szakaszra bontható: az első 150 s-ban a kód által számított forgalom jó egyezést mutat a méréssel, mely a szi-

28 vattyukifutás helyes modellezését mutatja; 150 s után, a kialakuló természetes cirkulációs hütőközegáramlásnál az egyezés ismét jó, az eltérés kisebb mint 0.1 kg/s. A mé rés és számítás eredménye egyaránt azt mutatja, hogy a szivattyú kifutását követően - a szekunderoldal kizárása mellett is - stabil egyfázisú természetes cirkuláció alakul ki. A t=0 időpontban kezdenek zárni a PV21 es PV22 szelepek. Ennek következménye látható a 4.16 ábrán bemutatott szekunderoldali nyomásváltozáson. Rá kell mutatnunk, hogy ebben az esetben a számításban 5.4 MPa nyomáron elérjük a biztonsági szelep előirt nyitási értékét, ez magyarázza a nyomás visszaesését. Ezután a számítási modell a szekunderoldali energiatranszportot gőzlefuvással biztosítja ugy, hogy a nyomást az 5.0 MPa értékben tartja. Ezzel szemben a mérésnél a gőzfejlesztő hővesztesége miatt a nyomás nem éri el a biztonsági szelep nyitási értékét. A tranziens kezdetén a nyomás a számitáshoz hasonlóan növekszik, majd a hőveszteség miatt egyenletesen csökken a folyamatidő végéig. Következtetésként levonhatjuk, hogy a számításokban is modellezni kell majd a szekunderoldali hőveszteséget. A 4.14 és 4.15 ábrákon bemutatott számitott primarkőri nyomás 250 s-ig lényegében megegyezik a méréssel. Ezt követően a mérés és számitás között jelentős eltérés van, amely a nyomástartó hőveszteségének a következménye. A mérésnél helyesen jártunk el, amikor a nyomástartó fűtését kikapcsoltuk, mert ez felel meg a teljes feszültségkieséses üzemzavarnak. Ugyanakkor a berendezés hővesztesége relative nagyobb, mint az erőmű esetében. Hozzátesszük azonban, hogy ez a tranziens folyamat lefolyását jelentősen nem befolyásolja. A nyomástartó- és gőzfejlesztő szintek /4.17 és 4.18 ábra/ mért és számított értékei hasonló jellegzetességet mutatnak. A kezdeti értékekben mutatkozó különbségek a távadójelek nem megfelelő értékeléséből adódnak, amelyeket

29 csak az input adatok összeállítása után korrigáltunk. A 4.12 és 4.13 ábrákon látható a szerkezeti eleinek hütőközegoldali mért és számított hőmérsékletének összehasonlítása. A különbségek arra vezethetők vissza, hogy a hőátadási tényező ezeknél a szerkezeti elemeknél jóval kisebb a számításban alkalmazott értéknél. A ábrák a hűtőközeg hőmérsékletek változását mutatja a rendszer különböző pontjain /lásd 3.1 táblázat/. Megállapítható, hogy az egyezés a mért és számított hőmérsékletek között jónak mondható; különösen a hidegágban. A különbségek feltehetően abból adódnak, hogy a hőveszteségnek számításban megadott értékei a melegágban nagyobbak a ténylegesnél. A zónát részletesen analizáltuk a COBRA-3C/ KFK kóddal, a mért adatok alapján. tt csak azt emiitjük meg, hogy a zónára vonatkozó energiamérleg a teljes folyamatidő során nagy pontossággal teljesül, amely a hőmérsékletmérések pontosságát igazolhatja. Ez alátámasztja azt a megállapítást, hogy a mérés és a RELAP-szárnitás közötti különbség a hőveszteségeloszlás eltérésének következménye. A ábrákon mutatjuk be a fütőelemburkolat hőmérsékleteket, különböző axiális magasságokban /lásd 3.1 táblázat/. A 4.2 és 4.4 ábrákon csak mérési eredmények vannak, mivel a számításban csak három "heat slab"-et alkalmaztunk a zónában. Az egyezés a mért és számított eredmények között nagyon jó. A fütőelemhőmérsékleteknek a természetes cirkulációs áramlás kialakulása kezdetén lokális maximuma van, amely azonban a kezdeti, névleges érték alatt marad. A COBRA-3C/KFK kóddal végzett szubcsatorna alalizis azt mutatja, hogy a geometriai inhomogenitás miatt legterheltebb rúdon a Bezrukov-korrelációval számított DNBRmin nem kisebb, mint 2.89 a teljes folyamatidő során.

30 RODALOM ы и и м W И W Szabados L. és mások: A Paksi Atomerőmű biztonsági analízise. Az OKKFT A/11-2 alprogram között elért főbb eredményeit tartalmazó zárójelentés. MTA-KFK Ézsöl Gy. és mások: Primerkördinamikai vizsgálatok.. rész:6 FKSZ együttes kiesésének kísérleti vizsgálata a PMK-NVH berendezésen. KFK report KFK /G Katona Tamás: Jeletés a Paksi Atomerőmű. blokk kísérleti vizsgálatáról teljes feszultségkimaradási üzemmódban. MTA-KFK. RFK 3/ /1983. Ézsöl György: Jelentés a Paksi Atomerőmű primerkörének hidraulikai vizsgálatairól a melegjáratás során. MTA-KFK. RFK 3/ /1982. Ézsöl György és mások: A 7.4 %-os hidegági törés a hidroakkumulátorok alkalmazása nélkül. A mérés leírása. KFK report KFK /G Perneczky László és mások: A 7.4 %-os hidegági törés a hidroakkumulátorok alkalmazása nélkül. Mérésértékelés és számítógépi analízis. KFK report KFK /G G. Ézsöl, L. Perneczky, L. Szabados,. Tóth: AßA-SPE-1: Pre-Test Calculations for the PMK-NVH Standard Problem Exersise. KFK /G.

31 i х i a. m и л г* ЫА 2* N (0 о m i CD о s s Мв О, < <»> N 2 ОТ м «л * ю fc < о 03 к о ш а сэ с> о о г> г- 10 />

32 X > л и tn (X отг ОТ Ф J О m со 2; > 55 or ш 2 «53 0. i 1 <с 2 i от*. Ы ы OTÍ ш Ы5 5 Г -! 5. 2 «F N от ь i N V) * Ф -1 8 (0 1 D J о 1 CQ 1 S (0 g 3 л и а.p-,,-^,,^ X О о Ш О

33 6-BOL 6 FKSZ KESES A PMK-NVH-N потное 6-BOL 6 FKSZ KESES A PMK-NVH-N «.BTtrt-e ТЕ.К LEGEMD: 6-BOL 6 SZVATTYÚ KESES-PMK-NVH MERES. ТЕ.К TOO eeo LCGCNO: 6-BOl 6 SZVATTYÚ KCSES-PMK-NVH MCRCS его 80Q i 700-j 1 \ S60-J 540-j. О j 500-{ 480-j 53C Í 463- ччочгз - «CO. 3 :oo ace SOU аса 7Q0 аса эоз :о:с TNE ábra, гос ггз 300 чоз soo eoo?oc ;:c эос :эсз TNE. s 3.6 ábr«

34 6-BOL 6 FKSZ KESES A PMK-NVH-X f»lotot»s 6-BOL 6 FKSZ KESES A PMK-NVH-N PL6TMJ.9 7C t 380 ~ LEGEND 6-90'- S SZVATTYÚ KESES-PMK-WH MESES ! XGEND: ] 6-BOL 6 SZWATTYU KESeS-PMK-NVH MERES. S ábra 3.8 ábra

35 S зго- 6-BOL 6 FKSZ KESES A PMK-NVH-N М.О т ИО-10 LEGEND: 6-BOL 6 SZVATTYÚ KESES-PMK-NVH МЕЯЕ5. ТЕ.к его 6-BOL 6 FKSZ KESES A PMK-NVH-N потно-u LEGEND: в-eol 6 SZVATTYÚ KESES-PMK-WH MC*ES. 500 soo j sea -i 580-j 5ЧС-' згсзэо -: i 182 -,s: - i 4 :.гс 3.9 ábra :*«sc: "со»:: 9:: ЗЛО ábr*

36 ТЕ.К 70Q- 890-j C j :o4 600-j S ) S6o i 540 -j 530- sao-j S13-; J 432, 4?Q-' чгзц:з-' чзо- LEGENO: -BOL 6 FKSZ KESES A PMK-NVH-N PLOTNO-12 6-BOL 6 SZVATTYÚ KESES-PMK-NVH MERE гсз 3Q SC QC 3.11 ábra ТЕ.К LEGCNO: t 660-j \ sec S " SlOi *,43-, ,:з- BOL 6 FKSZ KESES A PMK-NVH-N PLOT« BOL 6 SZVATTYÚ KCSES-PMK-MVH MERCS. :оо гс: «СО 80ч юс: Т1 " е ' s 3.12 ábra

37 - 3«- s* 55 DC > i «a и Л f»> < WS us N О m i

38 X > z Wg от? 52* N 0} ;! о fl CD»J О m to! *2 3 > i s (X от» "л от UD N ОТ Ё О PQ 1 i i a S (0 - s P 8 Г я и л чв if» о о о о га

39 as < 52* CD О m i 1 a. S Q 5 э N M <D J 8 i 1 о 5i T 55 Ж > 55 5S PL < bű ws ЫБ и«j N 40 n CO -J О Ш <0 Ü2

40 37 о. о Z и 3 и: я а«от» от 05 N ОТ Ъ tx. (О J О ш üí к э Й V о о ft "Ч-т^ *"* 1 ""»"^*' ' ^^ ^ г*

41 táblázat Г» P092 г.ошз * «; ? зб.зге ^ * T5 77.6^ ^.71? Kl RS ^Р2 РВ.791 Р CS " (3-1 9P.Ü80 99.ВР9 100.on ? <, ^6 ЮГ П%1!! 111. '» > 113.Г-Р Ü7 122« В Г * " S Р " * S д.ье $ * ,5" *:

42 , , ei , ^, СЗ H Б о r > , , S.7P Р Об , ? : * Г Л ,21 541, ,34 539, , , «> , ,50 552, r i ,* , ,46 544, « , ,48 547,47 450, ^ Г» ,21 541,65 541,32 540, , S38.72

43 ^ ^.57 57* е * r > В c » r.*l r « t Í f> F 46.(»S c ft. 7? Г 546«" ? * *47, » P6 547.P ОЛ P.02 54Г.24 54Г r C17 550, *5? ? ?. 5* « "54, ^5Л ? p Ч ß 5* C 'Ho S4 * Í f 34'-,, Г.06 54«.9? 544, P R " ? « Я "43.7? "43.64 r "43.4 r *2.70 ' "42.37 ' ?«U 5A2.06 e 4?,P r !.<> r 541.$0 "41.4P "41.41 " ? G.' Г e t?.o r. r 4l.O r» r 40.<H "40.P «", t, r,.'»/, "40, J?4 r ; 40.M '' Л '.» j > ;", Л 530,97 S4r1.Gr, «40.^5 i'i'»,'!l ' 34.' 2 45',03 r 3*.6? r 3<i.5 r > "?.".f»ű '' ' 4 í. ;з"'#4б '.? ' ' '

44 Pl Z , on «? Г C П Я7 "39. b? ? , , , ÍÍ ,35 546, ,08 547,25 547, , ? P.09 54Я Й.47 54P * :>*? « , ,79 54?, , , ? J , * « «2.B * « «40.9a

45 * Г C P »ЧО. 38 5^ "0.ßl r > ? Z '» r > ? r * A P «.*o CO P ?.? «53.36

46 * * *>.? , , , , ,, , , , , , , ,08 549,,34 540,, , ,39 551«,04 551, ,,63 551,,99 552,,50 553,,00 "53,,46 556,, i39 554,,8С 555, ,,13 556, , ,,С2 563, ,.01 ^6?, ,,07 566,,09 '64,,ог 561, , ,78 556, »31 555,,33 555,10 554,,о4 553,99 553,88 553,,48 553,,09 552,62 552,25 551,, « е» В Г > С ?6 Г»5ь.7Г 557.9Р Г61.П ? , ,38 560, ,31 54.,09 540, ,97 547, , , ,72 540,,?0 549, , , ,,00 551, , , ,23 552, ,13 553, , , , ,.62 Г-56,,83 558« , ,,77 566, , , , , , ,.9f 557,,4? 556,, , , ,,63 553, ,,67 553,,48 552«, ,48 552,,39 599,,43 586,, , ,55 550,, ,76 548,, , , ,,77 540,,23 551,, ,40 550,,4 553., ,,45 552,, ,35 552,, , ,, ,,30 555,,02 556,,53 556,,91 559,,14 562«,46 565,,15 566,,97 567,,85 566,,97 564,,73 563,,05 560«,47 558,, ,50 556,, ,13 554,, , ,76 553«, , ,55 552«, ,34

47 ft Г'» С ö З е.64 53Р " В.16 53«.20 53С ^ ".40 53^ ? ) ?,Q ^ ?Г ^ Я " А] R R П "» *ЗР В.52 ^ ^ "

48 , S ? P , r >4"V»? ,P ?. S ,30 54«,3 8 c ,<Я , ,16 543, «? ? 54П Í ^ , " " ,04 Г47.^0 54?.<?6 "47,33 = 47.7 r > ,6Г *52.С>7 551, , ? Яб ,67 "44,06 543, ? ^.74 54f. r -« r '47.1) Гв , "47. r е 547.2ß 547. Г! В c r CO 5^-7.77 r.4~.o? ' 547.гn 547, ?.07 5 f 1. С " 5* Р50.Г *4%4Г 546, % г О? 544.5« ,6? Fl с ^ "47.01 Г«' «" ^3 Г47.ЙА W 54? ,4«551,64 г Г *.Ю ,49 546,3 545,23 544,88 г 44,48 543, P "46.57 "46.47 с ч *47.15 г « ; Г4Р "^ 547.»Л *>Ч 540, ^0 552.Q3 551."Я гг 0.« «7.? ,

49 , ? A C6 536.C * S " П 5?*? "3.5* ^30.44!> o.ll 53E ? С » "? 5* C.2C : " ЗО S «* 'j " « * c Bl r " C * ЗО «.23 53«.10 « P S * » «35.25

50 B.R ЧТ « * ? "' ".^9 53Р Г ? Я ? Q ? 540.СЧ ^ ТЬ 539. е Я.П7 53Р «. R 6 ^38.39 П ? ? Г *31«* С ?8.45 1С С ^ R М чзл.е« Р С Мб

51 , ( J Í43.2 (! Ö 550.ев 549.C е ;?46.Sr *? 5 Г " ? * е» *4% S5 54á.l6 54S.25 S4C " е 44.7'> * * «-, fc.ll 546.3? 546.4Я ОС 547.О о ". -> Í.41 54* R ^ ?- 546.? Р. с Г; ^ С ^ = С , *5.83 с * «^г.ов О.О ? 546.5? *4.90

52 С <Ч 09 53Р S3P.5C , , , , , , , , , , , , г >39, ,38 53«, , ,.00 5зе С, ,.60 53Г,.40 :г>8-, , , , , ? С ?9.?з 5?о , ГО 3.68 'ЗЗ.Г л 37. а в ГЗо.88 5*»6.б ^ Г е! ^ R R? ,90 «Í с »