Vizsgálatok a Hermet program termohidraulikai modelljével kapcsolatban Az eredmények összehasonlítása Contain programmal számítottakkal. ELTE KDI beszámoló 2011 Nagy Attila MTA KFKI AEKI Témavezető: Dr Hózer Zoltán
Az előadás tartalma Bevezetés A Hermet program ismertetése A Contain program ismertetése Az programok inputjainak összehasonlítása Az két program eredményinek az összehasonlítása További kutatási feladatok 2
Magyar Tudományos Akadémia Bevezetés:A doktori munka célja Hűtőközeg vesztéses (LOCA) balesetek esetén a környezetbe kikerülő aktivitás meghatározása. A hermetikus térből kikerülő aktivitás megakadályozásában az utolsó gát a hermetikus tér. Ezen aktivitás meghatározásához ismerni kell a kikerülő anyag mennyiségét és annak aktivitás koncentrációját. 3
Bevezetés:A doktori munka célja A kikerülő anyagmennyiség számításához ismernünk kell: A hermetikus tér szivárgási adatait -> 17%/nap a maximálisan megengedhető 2,5 bar nyomásnál, mérésből van az adat a hermetikus tér tömörség vizsgálatából. A hermetikus tér nyomás viszonyait: A hermetikus tér fizikai paraméterei A kiömlő hűtőközeg paramétereinek idősora A védelmi rendszerek működését 4
Bevezetés:A doktori munka célja A kikerülő aktivitás ismeretéhez ismernünk kell a fűtőelem sérülésének a mértéket, ehhez egy egyszerű fűtőanyag sérülés modellt használhatunk: Nagy csőtörés esetén (492mm) a fűtőanyag 100%-é bemosódik a primerköri vízbe A többi csőtörés esetén 1% mosódik be a primerköri vízbe 5
Bevezetés:A doktori munka célja Ami meg van: Van a szimulátorban van működő termohidraulikai modell a Hermet Tavaly sikerült ezt kibővíteni aktivitás terjedés számítási képességekkel Amit szükséges elvégezni: a termohidraulikai modell ellenőrzése Kísérletileg ezt nehéz lenne ellenőrizni (a hermetikus tér kb. 5000 m 3 űrtartalmú) Nem történt olyan üzemzavar amely adatokkal szolgálhatna 6
Bevezetés:A doktori munka célja Másik számítógépes modellel való összehasonlítás a lehetséges megoldás A Contain programra esett a választás: Nemzetközileg elismert program Készítettek számításokat Paks részére (VBJ) VEIKI (ma NUBIKI) munkatársai készítettek nodalizációt Paks részére A számítási eredmények hozzá férhetőek 7
Magyar Tudományos Akadémia A Hermet program Az MTA KFKI AEKI intézetben fejlesztette Dr Hózer Zoltán a paksi teljes léptékű szimulátor számára: A nodalizáció a paksi típusú erőműre van bevasalva a programba, nehezen változtatható Fix időlépésekkel (0.2 s) dolgozik nem lehet megengedni hogy gyors folyamatoknál kisebb időlépés legyen mert a többi modelltől venné el a gépidőt real-time működés. Robusztus modell együtt kell működnie más modellekkel, eredményt kell adni, lehetőleg olyat ami nem akadályozhatja más modellek működését. A paksi típusú erőművek védelmi rendszerei buborékoltató tálcák, légcsapdák, sprinklerek teljes körűen modellezésre kerültek A programot később más szimulátor részére is megrendelték PC-n futó verzió is készült belőle 8
A Hermet program nodalízácios sémája N1 a környezet N2 a turbinacsarnok N3-N6 a légcsapdák N7-N18 a buborékoltató tálcák N19 az átömlő folyosó N20 a fedélzet N21 átrakó N22 reaktor fedél 9
A Contain program Az Sandia National Laboratories (USA) fejlesztette atomerőművek kontémentjének termohidraulikai folyamatinak vizsgálatára: A nodalizáció rugalmasan változtatható Alapvetően a nyugati típusú kontémentekhez készült a speciális paksi rendszerek csak nehezen modellezhetők. 10
A Contain program nodalizációja C9 környezet C3 (5-3) (1-9) (tn) (uh)) P3 C1 C7 (1-7) (törés) (1-2) (1-3) (3-8) C8 (8-3) C5 (5-6) C6 (2-7) C2 (2-3) (3-4) C4 (4-5) (passzív sprinkler) 11
Magyar Tudományos Akadémia Az programok inputjainak összehasonlítása A termohidraulikai folyamatokat az inputok közül a kifolyási adatok befolyásolják leginkább A Contian számításokhoz az AEKI által készített Relap/Athlet programok által számolt kifolyásokat használták A szimulátornak saját modellje van: a Retina 12
A vizsgált esetek az NÁ 73 mm-es 1 sz. víztisztító vezeték törése az NÁ 90 mm-es összekötő vezeték törése a TK és a biztonsági szelep között az NÁ 90 mm-es TK befecskendező vezeték törése az NÁ 111 mm-es NNY ZÜHR vezeték törése az NÁ 233 mm-es KNY ZÜHR vezeték törése az NÁ 277 mm átmérőjű, a térfogat kiegyenlítő bekötő vezeték törése, az NÁ 492 mm hidegági vezeték törése az NÁ 492 mm melegági vezeték törése 13
Tömegáram kg/s Magyar Tudományos Akadémia Az NÁ 73 mm-es 1 sz. víztisztító vezeték törése i73a2 kifolyás Retina Relap 400 350 300 250 200 150 100 50 0-50 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Idő s 14
Tömegáram kg/s Magyar Tudományos Akadémia Az NÁ 90 mm-es összekötő vezeték törése a TK és a biztonsági szelep között 90tka2 kifolyás Retina Relap 2,000E+02 1,800E+02 1,600E+02 1,400E+02 1,200E+02 1,000E+02 8,000E+01 6,000E+01 4,000E+01 2,000E+01 0,000E+00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Idő s 15
Tömegáram kg/s Magyar Tudományos Akadémia Az NÁ 90 mm-es TK befecskendező vezeték törése 90cca2 kifolyás Retina Relap 600 500 400 300 200 100 0-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Idő s 16
Tömegáram kg/s Magyar Tudományos Akadémia Az NÁ 111 mm-es NNY ZÜHR vezeték törése az 5. hurokban 111a2 kifolyás Retina Relap 1,200E+03 1,000E+03 8,000E+02 6,000E+02 4,000E+02 2,000E+02 0,000E+00 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Idő s 17
Tömegáram kg/s Magyar Tudományos Akadémia Az NÁ 233 mm-es KNY ZÜHR vezeték törése a 4. hurokban 233a2 kifolyás Retina Relap 3,500E+03 3,000E+03 2,500E+03 2,000E+03 1,500E+03 1,000E+03 5,000E+02 0,000E+00-5,000E+02 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Idő s 18
Tömegáram kg/s Magyar Tudományos Akadémia Az NÁ 277 mm átmérőjű, a térfogat kiegyenlítő bekötő vezeték törése 277a2 kifolyás Retina Athlet 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Idő s 19
Tömegáram kg/s Magyar Tudományos Akadémia Az NÁ 492 mm hidegági vezeték törése a 4. hurokban 492a2 kifolyás Retina Athlet 1,200E+04 1,000E+04 8,000E+03 6,000E+03 4,000E+03 2,000E+03 0,000E+00 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000-2,000E+03 Idő s 20
Tömegáram kg/s Magyar Tudományos Akadémia Az NÁ 492 mm melegági vezeték törése a 4. hurokban 492mag kifolyás Retina Athlet 1,40E+04 1,20E+04 1,00E+04 8,00E+03 6,00E+03 4,00E+03 2,00E+03 0,00E+00-2,00E+03 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Idő s 21
Az NÁ 73 mm-es 1 sz. víztisztító vezeték törése 22
Az NÁ 90 mm-es összekötő vezeték törése a TK és a biztonsági szelep között 23
Az NÁ 90 mm-es összekötő vezeték törése a TK és a biztonsági szelep között 24
Az NÁ 90 mm-es TK befecskendező vezeték törése 25
Az NÁ 233 mm-es KNY ZÜHR vezeték törése a 4. hurokban 26
Az NÁ 277 mm átmérőjű, a térfogat kiegyenlítő bekötő vezeték törése 27
Az NÁ 492 mm hidegági vezeték törése a 4. hurokban 28
Az NÁ 492 mm melegági vezeték törése a 4. hurokban 29
Publikációk Attila Nagy, Zoltán Hózer, János Sebestyén Jánosy: Modeling of VVER-440/213 hermetic rooms in training simulators A munkahelyi vezetőm - Jánosy János Sebestyén jóváhagyta, a téma vezetőm Dr Hózer Zoltán kiegészítéseket kért még, ezek megtörténte után szeretném megjelentetni Attila Nagy, Zoltán Hózer, János Sebestyén Jánosy: Activity transport model for VVER 440/213 training simulator Vázlatként létezik 30
Köszönetnyilvánítás Köszönetemet szeretném kifejezni az alábbi kollegáknak: Dr. Hózer Zoltán (MTA KFKI AEKI) laboratóriumvezetőnek, témavezetőnek. Jánosy János Sebestyén (MTA KFKI AEKI) laboratórium vezetőnek, munkahelyi vezetőmnek. 31
Köszönöm a figyelmet! 32