Эксπир
Регистрация / Вход

Экспериментальное обоснование проектных пределов работоспособности защитных покрытий микротопливных элементов при протекании тяжелых аварий на АЭС с легководным теплоносителем

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.516.11.6017
Организация
ОАО "ВНИИАМ"
Руководитель работ
Филиппов Геннадий Алексеевич
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Внебюджетные средства
0,35 млн

Работы должны проводиться в рамках следующих критических технологий: «Технологии атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом»; «Технологии водородной энергетики»; «Технологии новых и возобновляемых источников энергии»; «Технологии производства топлив и энергии из органического сырья»; «Технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии»; «Технологии создания энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств». Работы должны соответствовать по предполагаемому исполнению лучшим мировым стандартам. Создаваемый научно-технический задел должен обеспечивать в будущем проведение опытно-конструкторских и технологических работ на конкурентном уровне. Результаты работ должны способствовать дальнейшему инновационному развитию российских технологий в данном приоритетном направлении Программы.

Этапы проекта

1
07.03.2007 - 31.05.2007
Цель работы экспериментальное обоснование проектных пределов работоспособности защитных покрытий микротопливных элементов при протекании тяжелых аварий на АЭС с легководным теплоносителем.На отчетном этапе выполнены работы, указанные в 1 этапе календарного плана государственного контракта № 02.516.11.6017 от 7 марта 2007 г.В процессе работы произведена модернизация стендовой базы.
Выполнены серии экспериментальных исследований. При проведении экспериментов смоделированы температурные параметры и состав парогазовой среды в реакторе и в подоболочечном пространстве, соответствующие условиям прохождении тяжелых аварий, включая гипотетические, на АЭС с легководным теплоносителем.Микротопливные элементы подвергались воздействию продуктов сгорания пропана в кислороде при различных значениях температуры, включая предельные вплоть до их разрушения – имитация разогрева активной зоны за счет остаточного тепловыделения. Также микротопливные элементы подвергались быстрому охлаждению – имитация работы локализующих систем аварийного охлаждения активной зоны.Экспериментальные работы выполнены в полном объеме.Дальнейшее использование полученных экспериментальных данных состоит в дефектоскопии прошедших испытания микротопливных элементов, определении доли поврежденных и установлению проектных (предельных) температур их работоспособности.Замена стержневых твэлов на микротопливные элементы позволит создать перспективные станции с повышенными параметрами теплоносителя, имеющими высочайшие показатели безопасности, а также позволит продлить срок возможной эксплуатации действующих АЭС без снижения показателей безопасности.
Развернуть
2
01.06.2007 - 31.08.2007
Выполненные работы направлены на проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области энергетики и энергосбережения (мероприятие Программы 1.6).
По теме: «Технологии атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом». Шифр 2007-6-1.6-00-01-164.
Название темы: «Экспериментальное обоснование проектных пределов работоспособности защитных покрытий микротопливных элементов при протекании тяжелых аварий на АЭС с легководным теплоносителем»
Цель работы экспериментальное обоснование проектных пределов работоспособности защитных покрытий микротопливных элементов при протекании тяжелых аварий на АЭС с легководным теплоносителем.
На отчетном этапе выполнены работы, указанные в 2 этапе календарного плана государственного контракта № 02.516.11.6017 от 7 марта 2007 г.
Представлены результаты исследований МТЭ, отличающихся технологией изготовления, диаметром керна и характеристиками внешних (SiC и PyC) слоев покрытий, прошедших высокотемпературные испытания в парогазовой среде и последующее быстрое охлаждение в воде.
Объектом исследования являются защитные покрытия микротопливных элементов реактора ВТГР.
Проведена дефектоскопия МТЭ. Отработаны методики для определения дефектов покрытий. Получены значения изменения массы частиц в зависимости от температуры испытаний. Выполнены гравиметрические, металлографические и рентгеноструктурные исследования, определен состав газовой среды испытаний, проведен внешний осмотр состояния покрытий. Осуществлено сравнение влияния условий экспериментов на частицы, предварительно подвергнутых различным воздействиям.
Сделаны предварительные выводы о поведении МТЭ с внешним SiC и PyC покрытием при гипотетических авариях реакторов с легководным теплоносителем.
Полученные в результате обработки экспериментальных данных материалы корректны и достаточны для определения, с необходимой точностью, доли дефектных МТЭ после проведенных исследований на высокотемпературном стенде и стенде быстрого охлаждения.
Замена стержневых твэлов на микротопливные элементы позволит создать перспективные станции с повышенными параметрами теплоносителя, имеющими высочайшие показатели безопасности, а также позволит продлить срок возможной эксплуатации действующих АЭС без снижения показателей безопасности.
Развернуть
3
01.09.2007 - 31.10.2007
Выполненные работы направлены на проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергетики и энергосбережения (мероприятие Программы 1.6).
По теме: «Технологии атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом». Шифр 2007-6-1.6-00-01-164.
Название темы: «Экспериментальное обоснование проектных пределов работоспособности защитных покрытий микротопливных элементов при протекании тяжелых аварий на АЭС с легководным теплоносителем»
Цель работы - экспериментальное обоснование проектных пределов работоспособности защитных покрытий микротопливных элементов при протекании тяжелых аварий на АЭС с легководным теплоносителем.
На отчетном этапе выполнены работы, указанные в 3 этапе календарного плана государственного контракта № 02.516.11.6017 от 07 марта 2007 г. учетом дополнительного соглашения № 1 от 20 августа 2007 г.
Объектом исследования являются защитные покрытия микротопливных элементов реактора ВТГР.
Представлены результаты исследований МТЭ, отличающихся технологией изготовления, диаметром керна и характеристиками внешних (SiC и PyC) слоев покрытий, прошедших высокотемпературные испытания в парогазовой среде, на воздухе и последующее быстрое охлаждение в воде.

Выполнена аналитическая обработка полученных экспериментальных данных.
Определены проектные пределы применения МТЭ для легководных реакторов АЭС.
При проведении обработки экспериментальных данных, полученных после испытаний на высокотемпературном, стенде установлена допустимая температура, равная 1570 0С, которая является проектной предельной температурой применение МТЭ в парогазовой среде при возникновении тяжелых аварий.
При проведении обработки экспериментальных данных, полученных после испытаний на стенде быстрого охлаждения, где была достигнута температура, равная 1600 0С, дефектов МТЭ не обнаружено.
При проведении обработки экспериментальных данных, полученных после испытаний по изучению коррозионной стойкости покрытий МТЭ при контакте с конструкционными материалами, где была достигнута максимальная температура воздушной среды, равная 12500С, дефектов не обнаружено. Необходимо продолжение работ в этом направлении, а именно проведение серии испытаний на высокотемпературном стенде до температуры, при которой произойдет полное или частичное разрушение МТЭ.
Приведены рекомендации и методические указания по определению проектных предельных параметров легководного реактора с активной зоной на микротопливных элементах.

Замена стержневых твэлов на микротопливные элементы позволит создать перспективные АЭС с повышенными параметрами теплоносителя, имеющими высочайшие показатели безопасности, а также позволит продлить срок возможной эксплуатации действующих станций без снижения показателей безопасности.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ФИАН
профинансировано
Тема
НК-391П Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлениям: «Создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии», «Водородная энергетика», «Производства топлив и энергии из органического сырья», «Новые и возобновляемые источники энергии», «Атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом», «Создание энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств» в рамках мероприятия 1.3.2 Программы
Продолжительность работ
2009 - 2010, 13 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
34
Тема
Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук в следующих областях: - атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом; - водородная энергетика; - новые и возобновляемые источники энергии; - производства топлив и энергии из органического сырья; - создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии; - создание энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств
Продолжительность работ
2011 - 2013, 30 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
99
Тема
Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук в следующих областях: - атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом; - водородная энергетика; - новые и возобновляемые источники энергии; - производства топлив и энергии из органического сырья; - создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии; - создание энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств
Продолжительность работ
2011 - 2013, 29 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
89
Тема
Проведение научных исследований молодыми кандидатами наук в следующих областях: - атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом; - водородная энергетика; - новые и возобновляемые источники энергии; - производства топлив и энергии из органического сырья; - создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии; - создание энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств
Продолжительность работ
2011 - 2013, 28 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
48
Тема
Проведение научных исследований целевыми аспирантами в следующих областях: - атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом; - водородная энергетика; - новые и возобновляемые источники энергии; - производства топлив и энергии из органического сырья; - создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии; - создание энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств
Продолжительность работ
2011 - 2012, 17 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
63