Проведение работы3.1. Подготовительные работы
Перед выполнением самой работы необходимо провести следующие подготовительные операции. Перед началом работы внимательно изучить панель управления, назначение всех ключей и приборов. Приготовьте калькулятор, миллиметровку. Взведите АЗ на верхний концевик. Придумайте способы провоцирования падения АЗ (их не менее 2). Определите время падения АЗ. Если определить время падения АЗ напрямую не удалось- воспользуйтесь меню AZ и сбросьте АЗ в нем. Определите рабочие скорости движения АР и КП и скорости их падения по сигналу АЗ.
3.2. Требования безопасности при пуске
При выходе в критическое состояние должны выполняться соответствующие требования безопасности. Первая порция загрузки топлива ТВС (без построения кривой обратного умножения) не должна превышать 10 % от ожидаемого значения критической загрузки. Каждая последующая порция загрузки (без промежуточной оценки экстраполированного значения критичности) не должна превышать 1/4 величины оставшейся до экстраполированного, ожидаемого значения критичности К=1. Процедуру загрузки порциями (более одной ТВС) повторяют в таком виде, пока есть возможность загрузки более одной ТВС. Если вышеуказанные требования безопасности позволяют загрузку только одной ТВС, то процедура изменяется и для каждого последующего шага выглядит так. В реактор загружают самый «тяжелый» (кроме постоянно взведенного АЗ) ОР СУЗ. Загружается одна ТВС. Затем медленно поэтапно извлекается ОР СУЗ. Если критичность не достигнута, то шаг повторяется. Это означает, что оператор маневрирует как бы в целом семействе параллельных кривых ОУ с разными значениями глубины погружения органа КП и выбирает безопасный подход к критичности. ВНИМАНИЕ. Признаки приближения к критическому состоянию и его наступления. В подкритическом состоянии после любого возмущения мощность стабилизируется. Если стабилизация происходит быстро (периодомер сразу устанавливается в 9999)– мы далеко от критичности. Если периодомер медленно идет к 9999, значит критичность близко. Напомним, что критический реактор с источником не может быть стационарным, он обязательно переходит в разгон причем с малыми периодами, что вызовет в лучшем случае сброс АЗ.
3.3. Проведение физического пуска
При выполнении работы все свои действия (перемещение стержней СУЗ, изменение уставок, загрузку ТВС, оценка критичности, и т.д.) обязательно фиксируйте в оперативном журнале. Форма ведения оперативного журнала дана в приложении. Порядок действий при пуске следующий.
Установить органы регулирования в рабочее положение: АЗ- взвести на ВК, АР- взвести на ВК или в среднее положение, КП- взвести на ВК. Установить уставку защиты АЗ по мощности на два-три порядка выше текущего уровня гальванометра и в дальнейшем передвигать ее вверх в соответствии с ростом текущей мощности. Активизировать уставку защиты АЗ по периоду (F3), теперь она равна 20 сек (встроенное значение логики- всегда 10 сек). Установить мощность источника нейтронов (от 10**3 до 10**7). Установить температуру входа теплоносителя, рекомендуемое значение Т=350-4000С (облегченный вариант) или Т=2000С (усложненный). Начать процедуру набора критической массы. Зафиксировать реперное значение тока камеры I0. Нанести на график ОУ значение ОУ0=1 или ТОУ0=1000. Определить, исходя из требований безопасности, порцию начальной загрузки топлива nТВС-1. Загрузить порцию топлива nТВС-1. Вычислить умножение У nТВС-1, обратное умножение ОУ nТВС-1, нанести ТОУ nТВС-1 на график. Проведя прямую линию между двумя экспериментальными значениями, определить экстраполированное значение критической загрузки nТВС-1-Экст. Повторять процедуры загрузки порций топлива,соблюдая требования безопасности(до Кэфф=0.95-0.98, т.е.У=30-50, или ОУ=0.020-0.050). Примечание. При ОУ=0.100 или ТОУ=100 изменить масштаб графика по оси ОУ в десять раз (иначе точки сливаются). Внимание! Обратные умножения необходимо всегда вычислять по отношению к реперному значению тока Io. А вот экстраполяцию к значению nТВС-I-э нужно проводить между двумя соседними точками (см. рис. 1). При К=0.95-0.98 (У=30-50, ОУ=0.02-0.05) провести следующие регламентные процедуры. Зафиксировать обратное умножение в состоянии реактора, которое будет основным для этой процедуры(например ОУ0z=0.020, ТОУ=20); Погружать компенсирующий орган в зону с шагом 20%, на каждом шаге делать остановку, измерять обратное умножение (например, ОУ20z =0.022, ОУ40z =0.024, ОУ60z =0.026, ОУ80z =0.028, ОУ100z =0.030). Построить график ОУ(ZкП). Это интегральная характеристика органа регулирования (в данном случае КП) вида:
в единицах ОУ с началом отсчета ОУ0z=0.020. Переопределить или перенести начало отсчета оси ОУ, назначив ее началом значение ОУ0z=0.000. Измерив интегральную кривую можно нанести значения ОУ стержня прямо на точку nТВС и ОУ=0.02, где начинались измерения. Это даст ориентировку на реальное семейство кривых ОУ при разном положении самого тяжелого регулирующего органа при подходе к ОУ=0! Продифференцировать интегральную кривую по алгоритму dr Ст (z)= d(Drст(z)/dz). Получится дифференциальная характеристика стержня:
dr Ст (z)= Drст0 (Н)* Ф2 (Z)*dZ (3.2)
Подготовить нормировку оси ОУ в абсолютных единицах bэфф. Эту нормировку можно будет сделать после измерения разгона реактора на асимптотическом периоде. Вернуть КП в исходное положение на «ВК». Провести такое же измерение для АР/РР в точке Z=50% и Z=100%. Построить интегральную и дифференциальную кривые. Вернуть АР/РР в исходное положение на «ВК» Проведите измерение полной эффективности АЗ методом сброса. Это можно сделать из исходного положения ОУ=0.020 или из специального меню AZ тренажера. Для этого необходимо спровоцировать сброс АЗ и, при появлении сигнала «НК» стержней АЗ, остановить компьютер кнопкой «пауза», зафиксировать ток гальванометра IАЗ. Вычислить ОУАЗ и полный вес АЗ определится как DrАЗ = ОУ0z - ОУАЗ. В случае использования специального меню AZ необходимо измерить мощность до сброса W0 и после сброса W1. Измерения необходимо провести как с уровня мощности порядка 50-90%, так и снизив мощность перед измерением до 1%(т.е. перейти в промежуточный диапазон нейтронной мощности). Тогда можно определить полную эффективность АЗ из соотношения:
W1/ W0= 1/ (1-DrАЗ/bэфф) (3.3)
Провести калибровку нейтронной мощности. Как известно, в подкритическом реакторе умножение можно связать со скоростью делений F следующим образом:
У=(Fn+q)/q. (3.4) Абсолютная тепловая мощность реактора W должна быть откалибрована по соотношению F= q(Y-1)/nf (с учетом того, что 1Вт= 3.3*1010 дел/сек). Зная умножение и мощность источника (н/сек), определите мощность реактора при текущем показании гальванометра нейтронной мощности (Вт). Пересчитайте ожидаемую мощность при показании гальванометра для 100% нейтронной мощности.
После окончания измерений при К=0.96-0.98 необходимо закончить процедуру набора критической массы. Загрузку последних ТВС проводить по особой процедуре. Погрузить КП в зону до НК. Измерить ток камеры, вычислить ОУ, нанести его на график. По кривой ОУ оценить, сможем ли мы погрузить ТВС без критичности. Загрузить следующую ТВС, наблюдая за периодом. Если период приблизился к 30, затем к 25 сек –немедленно переключить кран на выгрузку!!! Измерить ток камеры, вычислить ОУ и нанести значение ОУ на график. Оценить расстояние до критичности. Шагами по 20% извлекать КП. Измерить ток камеры, вычислить ОУ и нанести значение ОУ на график. Если период разгона в переходном процессе увеличивается- критичность не достигнута. Если период положителен и практически не растет – мы вблизи критичности, но это не истинная критичность, поскольку в реакторе источник. Контролируйте процесс по графику ОУ. Когда период стабилизировался в районе Т=40-70 сек., то реактор почти критичен. Медленно и осторожно вывести источник из реактора по 1 декаде!! Движением КП установите реактор в точно критическое состояние (это значит мощность не растет, период Т=+9999) и зафиксируйте это состояние (особенно КП) в журнале. Переведите реактор в слегка надкритическое состояние разгона (с помощью движения DZ КП) с периодом 300сек, зафиксируйте новое положение КП, дождитесь пока период станет почти постоянным Тасс. По формуле асимптотического периода измерьте чему равен DZ КП в долях bэфф. Проведите калибровку DZ КП =Dbэфф =DОУ из предыдущих измерений. Проведите эту процедуру для периода 100сек, затем 50 сек. Запишите эти соотношения. Теперь можно перекалибровать кривые эффективности КП и РР в шкалу $ или bэфф.. При этих процедурах Вовремя переключайте диапазоны гальванометра и уставки АЗ, чтобы не получить это АЗ!!!! При достижении мощности 0.1% от номинала установите задатчик расхода на 80%. При достижении мощности 1% (вы переходите в т.н. энергетический диапазон, где работают все эффекты реактивности). Замедлите разгон до периода 100 сек. Подготовьте задатчик мощности автоматического регулятора мощности (АРМ) на 20%. При достижении мощности 20% от номинала остановите разгон и стабилизируйте мощность. Включите АРМ.!!! Убедитесь, что АРМ «подхватил» управление. Придумайте, как измерить коэффициенты реактивности реактора по параметрам температура теплоносителя (¶r/¶T), мощность (¶r/¶W) выгорание (¶r/¶В). Осуществите измерение этих эффектов. При наличии времени повторите процедуру пуска в усложненном варианте при температуре теплоносителя Т=200 0С и придумайте как загрузить последний пакет.
Литература. Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Экспериментальная физика реакторов, -М.:Энергоатомиздат,1994. Владимиров В.И.. Практические задачи по эксплуатации ядерных реакторов,-М.: Энергоиздат,1981.
|
(3.1)
