БАЛҚЫМАНЫҢ РЕАКТОРАСТЫ АВАРИЯЛЫҚ ТҰТҚЫШЫНЫҢ МАТЕРИАЛДАРЫН ТАҢДАУДЫ НЕГІЗДЕЙТІН ЗЕРТТЕУЛЕР КЕШЕНІ

Ұлттық ядролық орталықтың 30 жылдығына – 30 жоба!

№ 18 жоба. 2012-2021 жж. БАЛҚЫМАНЫҢ РЕАКТОРАСТЫ АВАРИЯЛЫҚ ТҰТҚЫШЫНЫҢ МАТЕРИАЛДАРЫН ТАҢДАУДЫ НЕГІЗДЕЙТІН ЗЕРТТЕУЛЕР КЕШЕНІ

CORMIT (Corium and Refractory Materials Interaction Test – кориум мен ыстыққа төзімді материалдың өзара әрекеттесуі бойынша эксперимент) – балқыманың реакторасты тұтқышының қорғаныс жабыны үшін ұсынылатын ыстыққа төзімді материалдарымен кориумның өзара әрекеттесуін эксперименттік зерттеуге бағытталған жоба. Бұл зерттеулерді TOSHIBA компаниясының тапсырысы бойынша Қазақстан Республикасының Ұлттық ядролық орталығы жүргізді. Мұндай эксперименттік зерттеулер реактордың актив аймағының балқуымен болатын ауыр авария кезінде АЭС-тің қауіпсіздігін арттыруға арналған балқыманың жобаланатын реакторасты тұтқыштарын жабатын тиімді ыстыққа төзімді материалды негізді таңдауға мүмкіндік береді. Зерттеулер ҚР ҰЯО эксперименттік базасында – ВЧГ-135 және «Лава-Б» қондырғыларында жүргізілді. CORMIT жобасы жапондық Marubeni Utility Services, Ltd (MUS) фирмасының делдалдығымен орындалды.

Эксперименттердің мақсаты балқыма тұтқышының анағұрлым тиімді жабын материалын таңдау үшін кориумның (debris) жабын материалымен өзара әрекеттесуі процестері мен салдарын зерттеу болды. Жүргізілген эксперименттер нәтижесінде кориумның әсерінен ыстыққа төзімді (қорғаныш) материалдары эрозиясының параметрлері, кориум мен ыстыққа төзімді материалдың жанасуы кезінде болатын механикалық және жылу процестерінің параметрлері анықталып, кориумның балқыма тұтқышымен өзара әрекеттесу процесін сипаттайтын модельдер мен есептеу кодтарын тексеру үшін деректер алынды.

Толық ауқымды эксперименттік зерттеулер «Байкал-1» зерттеу реакторлары кешенінің техникалық аймағының аумағында орналасқан «Ангара» эксперименттік стендінде жүргізілді. Стендтің құрамына ядролық реактор отыны балқымасының реактордың актив аймағының балқуымен болатын аварияны модельдейтін жағдайларда конструкциялық материалдармен өзара әрекеттесу сипатын зерттеуге арналған «Лава-Б» эксперименттік қондырғысы кіреді. «Лава-Б» эксперименттік қондырғысы электр балқыту пешінен (ЭБП), балқыманы қабылдау құрылғысынан (БҚҚ) және технологиялық жүйелерден тұрады.

Стендте «Лава-Б» қондырғысының жұмыс істеуін қамтамасыз ететін, сондай-ақ:  

• материалдар композициясын ЭПП-де қыздыру және балқыту;

• алынған балқыманы (кориумды) эксперименттік құрылғыға ағызу;

• балқыманы ағызу процесін бейнетүсіру;

• газды (аргон, азот, гелий, су буы) қондырғы қуысына жіберу;

• кориумды тұтқышқа су беру (температурасы 150°с дейін);

• эксперименттік ақпаратты автоматты түрде жинау, өңдеу, сақтау және параметрлерді тіркеу (ақпараттық-өлшеу жүйесі мыналарды қамтиды: статикалық және 4 импульстік қысымды өлшеудің 90 арнасы, температураны өлшеудің 180 арнасы, екі инфрақызыл температура датчигі (пирометрлер), су мен бу шығынының 28 датчигі; секундына 15 өлшемге дейінгі жиілікпен параметрлерді тіркеу мүмкіндігі бар);

• балқымадағы қалдық жылу бөлуді имитациялау;

• қондырғыдан газ сынамаларын алу операцияларын жүргізуге мүмкіндік беретін технологиялық жүйелер бар. Стенд кориум имитаторын пайдалана отырып, сумен салқындатылатын реакторлардың ауыр аварияларға тән процестерді зерделеу бойынша тәжірибелік зерттеулердің кең спектрін орындауға мүмкіндік береді.

         Стендте:

• кориумның әртүрлі құрамдағы жылу физикалық және механикалық қасиеттерін зерделеу;

• ядролық реактордың конструкциялық материалдарының кориуммен өзара әрекеттесу кезіндегі әрекетін зерделеу;

• кориумның сумен байланыста болған кездегі әрекеті мен жай-күйін зерделеу (кориумды су бассейніне ағызған немесе кориум бетін суландырған кезде);

• құрылыс және ыстыққа төзімді қорғаныс материалдарының кориуммен байланысқа кездегі әрекетін зерттеу мақсатында сынақтар жүргізуге болады.