7 .Cấu trúc luận văn
3.2 Mô phỏng sự cố vỡ đƣờng ống nối bình điều áp với chân nóng sử dụng
3.2.3 Điều kiện biên và điều kiện ban đầu cho sự cố vỡ đƣờng ống nối bình
sử dụng chương trình CATHARE2
3.2.3 Điều kiện biên và điều kiện ban đầu cho sự cố vỡ đƣờng ống nối bình điều áp với chân nóng điều áp với chân nóng
Điều kiện ban đầu đối với quá trình chuyển tiếp sự cố đƣợc đƣa ra trong Bảng 1. Trên quan điểm an toàn, các điều kiện ban đầu đƣợc chọn sao cho sự cố mang lại hậu quả nguy hiểm hơn. Sự cố đƣợc giả thiết xảy ra khi lò đang vận hành với cơng suất 104%. Áp suất vịng sơ cấp cao hơn giá trị danh định (dẫn đến mất một lƣợng nƣớc lớn hơn qua vết vỡ). Nhiệt độ lối vào cao hơn danh định (bất lợi về nhiệt độ lớp vỏ thanh nhiên liệu).
Bảng 3.2: Điều kiện ban đầu
Thơng số Giá trị danh định Giá trị tính tốn Kết quả sau tính tốn Cơng suất lị, MWt 3000 3120 3120 Áp suất vòng sơ cấp, MPa 15,7 16,2 16,23743 Tốc độ dòng tổng vòng sơ cấp, m3/h 80000,0 80010,7035 Tốc độ dòng tổng vòng sơ cấp theo 17611 16604.13 16586.4123
khối lƣợng, kg/s
Nhiệt độ lối vào thùng lò, °C 287,15 291,7 291,4741 Nhiệt độ lối ra thùng lò, °C 319,05 324,0 323,9963 Mực nƣớc trong bình sinh hơi, m 2,55 2,137 2,13606 Mực nƣớc trong bình điều áp, m 8,77 8,47 8,4702 Áp suất vòng thứ cấp, MPa 6,28 6,5 6,5005 Tốc độ dịng nƣớc cấp cho bình sinh hơi, kg/s 436,94 434,4922 Tốc độ dòng hơi nƣớc, kg/s 437,0 436,94 434,5544 Nhiệt độ hơi nƣớc, °C 278,5 280,84 280,8780 Nhiệt độ nƣớc cấp cho bình sinh hơi,
°C 220,0 227,0 226,6868
Điều kiện biên cho sự cố vỡ đƣờng ống nối bình điều áp với chân nóng: 1) Mơ hình vết vỡ
- Thời gian vỡ: vỡ tức thời;
- Vị trí vỡ: tại mối hàn của đƣờng ống nối bình điều áp với chân nóng - Dạng: vỡ đơi
- Diện tích vỡ: 200% (2 x 0,094m2 = 18,8cm2)
2) Không xem xét các thao tác của nhân viên vận hành.
3) Sự cố mất nguồn điện ngoài đƣợc xem xét nhƣ một sự cố giả định tại thời điểm phát tín hiệu SCRAM.
4) Hệ thống ECCS gồm 3 kênh. Mỗi kênh gồm 1 bơm HPSI và 1 bơm LPSI bơm nƣớc có chứa a xít boric vào khoang trên vùng hoạt và lối vào thùng lò. Nƣớc trong bể chứa cấp cho các hệ thống này đƣợc giữ ở áp suất 162 bar và nhiệt độ 40oC. Áp suất phát động đối với HPSI và LPSI lần lƣợt là 108 bar và 25 bar. Tuy nhiên, một trong các máy phát đi-e-zen bị lỗi và sự cố này đƣợc xem xét nhƣ là sai hỏng đơn trong phân tích an tồn này. Kết quả là các bơm HPSI và LPSI trên kênh số 1 không hoạt động đƣợc. Do cần một khoảng thời gian nhất định để kết nối các máy phát đi-e-zen nên hệ thống HPSI chỉ có thể bơm nƣớc
vào vịng sơ cấp 40s sau tín hiệu SCRAM. Tốc độ dịng HPSI và LPSI đƣợc chỉ ra trong các Bảng 3 và 4. Bảng 3.3: Tốc độ dòng HPSI Áp suất (bar) Tốc độ dòng 0,0 66,67 16,0 66,67 38,1 59,86 48,92 55,94 58,83 51,67 66,51 48,42 74,68 44,5 83,0 40,06 90,69 35,75 96,5 31,94 101,05 27,97 108,9 0,0 Bảng 3.4: Tốc độ dòng LPSI Áp suất (bar) Tốc độ dòng 0,0 208,33 1,0 208,33 2,67 194,44 6,53 166,67 10,72 138,89 14,84 111,11 18,68 83,33 21,87 55,56 23,67 27,78 24,21 0,0
5) 2 bể chứa nƣớc (ACC) bơm nƣớc có chứa a xít boric vào khoang trên vùng hoạt và 2 bể khác bơm vào lối vào thùng lị. Mỗi bể có thể tích 60,0m3 trong đó nƣớc pha borơn chiếm 50,0m3
, khí nitơ chiếm 10m3. Nƣớc có chứa a xít boric đƣợc giữ ở áp suất 60 bar và nhiệt độ 40o
C. Việc bơm nƣớc từ các bể này sẽ dừng lại khi mực nƣớc trong bể giảm đến 1,2m để tránh cho nitơ đi vào hệ thống.
6) Tín hiệu SCRAM đƣợc phát ra dựa trên sự suy giảm áp suất vòng sơ cấp. Cơng suất lị giảm nhanh theo sự dịch chuyển của các thanh điều khiển nhƣ bảng sau:
Bảng 3.5: Cơng suất lị sau khi dập lị
Thời gian (s) Mức công suất
0,0 1,0 1,0 1,0 2,0 1,0 2,3 1,0 3,0 0,991 4,0 0,963 5,0 0,720 6,0 0,262 7,0 0,187 8,0 0,140 9,0 0,126 10,0 0,112 20,0 0,103 50,0 0,0841 100,0 0,0561 200,0 0,0374 500,0 0,0374 1000,0 0,0374 2000,0 0,0327
7) Van xả an tồn của một trong bình sinh hơi đƣợc giả định là không thể vận hành do mất nguồn điện cho đến khi máy phát đi-e-zen đƣợc kết nối tại thời điểm 17s sau tín hiệu SCRAM. Các van khác vận hành bình thƣờng theo nhƣ mức áp suất thiết lập của chúng.
8) Các bơm cấp nƣớc cho bình sinh hơi (MFW) dừng lại do mất điện. Các bơm cấp nƣớc phụ (AFW) đƣợc giả định là khơng vận hành theo chƣơng trình ƣu tiên sử dụng nguồn điện cấp từ các máy phát diesel.
Kịch bản sự cố đƣợc chỉ ra nhƣ trong Bảng 6.
Bảng 3.6: Kịch bản sự cố vỡ đƣờng ống nối bình điều áp với chân nóng
Sự kiện Tín hiệu
Phát tín hiệu SCRAM Áp suất khoang trên vùng hoạt < 145.5 bar
Mất nguồn điện ngoài tSCRAM signal Bơm vòng sơ cấp ngừng
hoạt động
tSCRAM signal
Bộ sƣởi bình điều áp khơng thể hoạt động
tSCRAM signal
Ngừng bơm cấp nƣớc cho bình sinh hơi
tSCRAM signal + 2,3s
Đóng van cơ lập tua-bin tSCRAM signal + 2,3s Mở van xả an tồn của bình
sinh hơi BRU-A số 2, 3, 4
P < 74 bar
Mở van xả an tồn của bình sinh hơi BRU-A số 1
P < 74 bar
Và t > tSCRAM signal +17s Đóng van xả an tồn của
bình sinh hơi BRU-A #1, 2, 3, 4
Áp suất khoang trên vùng hoạt < 69 bar
Tín hiệu phát động HPSI Áp suất khoang trên vùng hoạt < 108 bar
và t > tSCRAM signal 40s
Bắt đầu bơm ACCU Áp suất khoang trên vùng hoạt < 59 bar
Bắt đầu bơm LPSI2, LPSI3 Áp suất khoang trên vùng hoạt < 25 bar
Dừng bơm ACC Mực nƣớc trong ACC < 1,2 m