7 .Cấu trúc luận văn
2.2 Mô tả về sự cố mất chất làm mát với vết vỡ nhỏ (SB-LOCA)
2.2.1. Mô tả chung
Sự cố SB-LOCA là sự cố vỡ vỏ bọc áp lực (thùng lò hoặc đƣờng ống) của lò phản ứng, bao gồm các vết vỡ nhỏ ở vị trí nối (xuyên) vào vỏ bọc áp lực của các van giảm áp và van an toàn, các đƣờng ống điều chỉnh nƣớc vào ra, các đƣờng ống dẫn nƣớc tải nhiệt và các đƣờng dẫn thiết bị khác. Do vậy, hậu quả của các sự cố vỡ vỏ bọc áp lực ở một trong các ống này đƣợc đánh giá bằng cách phân tích sự cố SB-LOCA. Trong thực tế, sự cố SB LOCA đƣợc phân tích theo kích thƣớc và vị trí vỡ mà khơng phân tích theo ngun nhân gây vỡ. Sự cố SB-LOCA có thể đƣợc chia làm hai loại: các rị rỉ có thể bù đắp đƣợc (thơng qua hệ thống bổ sung nƣớc thông thƣờng) và rị rỉ khơng thể bù đắp đƣợc. Đối với sự cố mà có thể bù đắp đƣợc (CSB LOCA) thì đƣờng kính vết vỡ khoảng 10mm (phụ thuộc vào tốc độ bù đắp theo thiết kế của từng lò phản ứng cụ thể). Đối với các sự cố mà không thể bù đắp (SBLOCA) đƣờng kính hiệu dụng của vết vỡ thông thƣờng nằm trong dải 25-100mm.
Thơng thƣờng, sự cố SB-LOCA có diễn biến chậm để ngƣời vận hành có thể theo dõi thơng qua các thiết bị đo đạc và thực hiện các thao tác chính xác từ phịng điều khiển.
Hậu quả của sự cố SB-LOCA bao gồm sự giảm áp của hệ thống nƣớc tải nhiệt do nƣớc thất thoát qua vết vỡ, giảm khả năng tải nhiệt vùng hoạt, rị rỉ phóng xạ từ vịng sơ cấp sang vòng thứ cấp. Mức độ nghiêm trọng phụ thuộc vào thiết kế của nhà máy, khả năng của các công cụ làm giảm nhẹ hậu quả sự cố, diện tích vỡ, vị trí vỡ và diễn biến của sự cố. Chúng ta đánh giá khả năng có thể chấp nhận hậu quả của sự cố SB-LOCA bằng việc so sánh đỉnh nhiệt độ của lớp vỏ nhiên liệu và lƣợng ơxi hóa với các tiêu chuẩn an toàn:
Sự cố SB-LOCA thuộc nhóm nhóm sự cố 3, 4 và tiêu chí chấp nhận đối với sự cố này nhƣ sau:
- Áp suất trong vòng sơ cấp và ống dẫn hơi từ bình sinh hơi khơng đƣợc vƣợt q 115% giá trị vận hành;
- Các viên nhiên liệu khơng bị nóng chảy thậm chí là nóng chảy cục bộ (nhiệt độ phải nhỏ hơn 2540°С đối với nhiên liệu đã cháy và nhỏ hơn 2840°С đối với nhiên liệu mới);
- Enthalpy trung bình theo chiều ngang của nhiên liệu không vƣợt quá 830 J/g UO2 dọc theo trục của mọi viên nhiên liệu;
- Số lƣợng các thanh nhiên liệu bị phá hủy không vƣợt quá 10% tổng số các thanh nhiên liệu trong lò phản ứng;
- Điểm sôi hạt nhân (Departure from nucleate boiling) không xảy ra với xác suất 95% đối với các bó nhiên liệu nóng nhất;
Các tiêu chí về làm mát khẩn cấp sau đây phải đƣợc tuân thủ:
- Nhiệt độ cao nhất của nhiên liệu đạt đƣợc trong sự cố không lớn hơn 1200°С;
- Chiều dày của lớp ơ xi hóa cục bộ trên thanh nhiên liệu khơng lớn hơn 18% chiều dày ban đầu của thanh nhiên liệu;
- Các kênh làm mát tuần hồn bên trong các bó nhiên liệu phải khơng bị tắc dẫn tới làm giảm khả năng làm mát do: bị phồng, phá hủy hoặc biến dạng của vỏ thanh nhiên liệu và các thành phần của bó nhiên liệu hoặc các bộ phận bên trong lò phản ứng;
- Sự chuyển động của các thanh điều khiển trong lị phản ứng phải khơng bị hạn chế do sự biến dạng của của các bó nhiên liệu, các thanh điều khiển và các bộ phận bên trong lò phản ứng;
- Sự tƣơng tác giữa các bộ phận khác nhau của các bó nhiên liệu phải khơng dẫn đến hậu quả làm nóng chảy các bộ phận này;
- Lƣợng khí H2 sinh ra do phản ứng của vỏ thanh nhiêu liệu với nƣớc làm mát không đƣợc lớn hơn 1% lƣợng khí H2 cực đại có thể sinh ra nếu toàn bộ vỏ thanh nhiên liệu phản ứng với nƣớc để tạo thành ZrО2 (Zr + 2H2O = ZrО2 +2H2). Khi xác định lƣợng khí H2 phát sinh thực tế, mọi phản ứng gây phát sinh khí H2 đều đƣợc xem xét;
- Trạng thái an toàn của vùng hoạt phải đạt đƣợc với các điều kiện cần thiết đối với việc duy trì trạng thái dƣới tới hạn của lò phản ứng và khả năng làm mát lò sau khi dập lò do sự cố, cũng nhƣ là ngăn chặn sự nóng chảy của vùng hoạt và các bộ phận bên trong lò phản ứng.