Пресс-тур в г.Димитровград: Технический тур на реакторную установку МИР.М1
С 11 по 13 сентября я принимал участие в пресс-туре томских журналистов в г.Димитровград, организованным Томским Атомным Центром и Росатомом. В настоящее время основным отечественным, испытательным, исследовательским реактором для обоснования работоспособности и безопасности топлива вновь создаваемых, а также совершенствования топлива существующих легководных ЯЭУ является реактор МИР.М1
Реакторная установка МИР.М1 введена в эксплуатацию 26 декабря 1966г. Срок эксплуатации в проектной документации на тот период установлен не был. В конце 90-х в начале 2000 годов были выполнены работы по обследованию состояния зданий и сооружений, а также оборудования технологических систем и элементов активной зоны. Экспериментальные и расчетные исследования показали принципиальную возможность продления срока эксплуатации реактора до ~2020 года.
Главный инженер реакторных установок - начальник (директор) отделения реакторного исследовательского комплексапровел презентацию исследовательского реактора.
По физической сущности реактор МИР.М1 - тепловой гетерогенный реактор с замедлителем и отражателем из металлического бериллия.
По конструктивному типу реактор МИР.М1 является канальным, который установлен в бассейне с водой. Каркас активной зоны сформирован из шестигранных бериллиевых блоков с размером под ключ 148,5 мм, установленных по треугольной решётке с зазорами между ними по 1,5 мм. В центральных осевых отверстиях блоков устанавливаются корпуса каналов для размещения рабочих ТВС (37шт); перемещаемых, комбинированных с поглотителем, рабочих ТВС (12шт); экспериментальных каналов (11шт).
Направляющие трубы для размещения органов СУЗ расположены в отверстиях между соседними бериллиевыми блоками. Каждый экспериментальный канал окружён шестью каналами с рабочими ТВС и (3÷5) органами регулирования.
Варьированием выгорания рабочих ТВС при перегрузках и положением органов регулирования вокруг экспериментальных ячеек обеспечивается возможность одновременного поддержания условий испытаний практически во всех экспериментальных каналах.
Каждый желающий мог получить дозиметр,что бы самостоятельно проконтролировать уровень фона и накопленное значение.
Задача реактора- экспериментальное обоснование работоспособности ТВЭЛов (тепловыделяющий элемент) в режимах нормальной эксплуатации, исследования поведения и обоснования их безопасности при отклонении параметров за рамки эксплуатационных пределов, а также определения параметров безопасной эксплуатации твэлов
Многопетлевой исследовательский реактор МИР.М1 был специально сконструирован для испытания топлива ядерных реакторов.
Следует отметить, что на реакторной установке одновременно могут проводиться эксперименты по испытанию тепловыделяющих элементов ядерных реакторов с разными видами теплоносителя при различных заданных условиях облучения. В числе наиболее сложных задач при проведении испытаний является определение тепловой мощности и выгорания топлива в экспериментальных и рабочих каналах с учетом энерговыделения в замедлителе, конструкционных материалах и теплоносителе за счет ионизирующих излучений, сопровождающих процесс деления ядерного топлива, как в рабочих, так и экспериментальных каналах.
Важной особенностью реактора МИР.М1 является то, что рабочие и экспериментальные ТВС располагаются в отдельных каналах и теплоноситель подается независимо в каждый канал. На подводящих и отводящих теплоноситель трубопроводах, как рабочих, так и петлевых каналов, установлены датчики измерения давления, температуры и расхода
В настоящее время на реакторе МИР выполняются следующие программы исследований:
обоснование работоспособности топлива реакторов типа ВВЭР до глубины выгорания ~70 МВт∙сут/кгU и более, в том числе, в режимах с маневрированием и циклированием мощности;
испытания твэлов реакторов типа ВВЭР с модифицированным топливом и оболочечными материалами;
реакторные испытания топлива реакторов типа ВВЭР с моделированием проектных аварийных ситуаций;
исследования поведения негерметичного топлива реакторов типа ВВЭР;
Сравнительные испытания макетов твэлов по выбору конструкции и материалов твэлов транспортных водо-водяных энергетических установок;
испытания полномасштабных ТВС с моделированием условий работы в штатных активных зонах новых типов транспортных ЯЭУ;
испытания топлива исследовательских реакторов на основе высокоплотного U-Мо топлива по российской и международной программе снижения обогащения топлива (RERTR).
Как можно заметить, аппаратный зал оснащен преимущественно современным оборудование, в отличии от БОР-60.
Не так просторно как ожидалось после БОР-60, но очень уютно.
А что там с показаниями дозиметра? 0.82 мкЗв/час
Разумеется- сигнализация. Во всех помещения есть такие устройства.
В 2001г. в соответствии с решением Коллегии Минатома России была разработана и утверждена « программа работ по усовершенствованию и продлению срока эксплуатации реактора на период до 2020г». Программа предусматривает поэтапную модернизацию систем и оборудования без организации долгосрочных остановок с обеспечением среднего годового коэффициента использования времени реактора на уровне 60% и выполнения текущих научно-технических исследований. В качестве приоритетных целей усовершенствования реактора определены повышение безопасности и надежности его эксплуатации, улучшение экспериментальных характеристик реактора.
В настоящее время в соответствии с результатами обследования осуществляется поэтапная программа работ по усовершенствованию и продлению срока эксплуатации реактора. В качестве приоритетной цели усовершенствования реактора определено повышение безопасности и надежности его эксплуатации. В результате модернизации реактора и его систем вероятность повреждения активной зоны должна быть обеспечена техническими средствами на уровне 1,0*10^-7 событий в год, при этом расхолаживание реактора должно обеспечиваться без участия операторов, покрайней мере, в течение ~ 30 минут после начала любой аварийной ситуации.
В рамках данной программы выполнены работы по комплексному обследованию технического состояния элементов активной зоны и оборудования всех систем реакторной установки МИР. Проведены необходимые экспериментальные и расчетные ис-следования по установлению и продлению срока службы отдельных компонентов и оборудования систем.
Реакторный зал.
Различные штанги для работы в каналах реактора.
Так же нам показали критические стенды реакторов СМ-2 И МИР.М1
Критические сборки широко используют для исследования характеристик различных размножающих систем и в качестве экспериментальной базы для верификации расчетных методов. По конструкции сборки могут быть как достаточно простыми - для определения критических параметров делящихся веществ, так и достаточно сложными, когда критсборка моделирует активную зону реальной установки. В последнем случае критсборки называют физическими моделями реакторов. Именно к этому классу относятся критсборки научно-исследовательского института атомных реакторов.
В настоящее время в НИИАР эксплуатируют комплекс из двух стендов, критические сборки которых являются физическими моделями наиболее мощных исследовательских реакторов России − СМ и МИР.
Критический стенд реактора МИР сооружен в 1966г. С момента ввода критического стенда в эксплуатацию в его конструкцию на основании проекта реконструкции реактора, выполненной в 1975г., технических решений и в соответствии с требованиями нормативных документов по безопасности внесены многочисленные изменения. За период более чем сорокалетней эксплуатации критического стенда выполнен большой объем исследовательских работ по изучению физических характеристик реактора МИР и его ЭУ. Активная зона и отражатель критической сборки размещены в экспериментальном баке, который залит дистиллированной водой.
Активная зона с отражателем набраны из шестигранных бериллиевых блоков с размером "под ключ" 148,5мм и высотой 1100мм. Блоки размещают в узлах гексагональной решетки с шагом 150мм. Центральные 4 ряда блоков выполняют функции замедлителя и среды диффузии нейтронов, внешние 2 ряда − отражателя. В осевые отверстия блоков первых четырех рядов кладки устанавливают рабочие каналы со штатными ТВС и макеты экспериментальных устройств. Внутренний слой отражателя - бериллиевый. Наружный слой отражателя состоит из ряда сплошных графитовых блоков, очехлованных алюминием.
В соответствии со структурой активной зоны реактора, в активной зоне критсборки предусмотрено двенадцать ячеек для размещения макетов экспериментальных устройств.
Первая критсборка одного из наиболее высокопоточных исследовательских реакторов мира − СМ-2, была собрана в марте 1961 г. К моменту пуска реактора в ноябре 1961 г. на ней были исследованы основные физические характеристики активной зоны. За почти пятидесятилетнюю историю использования критического стенда проведены многочисленные исследования в обоснование реконструкций реактора СМ , по определению характеристик активной зоны и экспериментальных устройств (ЭУ).
В конструкцию критсборки и систем стенда за время эксплуатации внесены многочисленные изменения, связанные как с приведением в соответствие с меняющейся компоновкой активной зоны реактора, так и с требованиями нормативных документов по безопасности. В пределах активной зоны и отражателя геометрические размеры и материальный состав критсборки соответствуют реакторным. Активная зона и отражатель размещены в экспериментальном баке, который перед выводом критсборки в критсостояние заполняют водой, выполняющей функции замедлителя нейтронов. После прекращения эксперимента воду из экспериментального бака сливают в целях обеспечения безопасности.
Мне предоставилась уникальная возможность спуститься в нутро ядерного реактора. Конечно, он остановлен и все мероприятия по дезактивации уже проведены.
Пустили буквально на пару минут в активную зону! Критсборки вообще имеют мощность несколько ватт каждая, поэтому персонал может находиться и во врем их работы. Но, конечно, контроль строжайший.
После прекращения эксперимента воду из экспериментального бака сливают в целях обеспечения безопасности.
После посещения множество помещений, интересно было посмотреть, сколько же дозиметры накопили... Но, значения ниже нужно воспринимать с учетом того,что они были включены еще с утра, а мы были уже во второй половине дня.
Напомню, показания дозиметра в микроЗивертах (мкЗв)
Пусть петлевой исследовательский реактор МИР.М1 и введен в эксплуатацию в 1966г, но с каждым десятилетием работы для него становиться только больше.
Почитать еще:
Пресс-тур в г.Димитровград
Пресс-тур в г.Димитровград: путевые заметки
Пресс-тур в г.Димитровград: Дорога
Пресс-тур в г.Димитровград: город Димитровград
Пресс-тур в г.Димитровград: ОАО "ГНЦ НИИАР"
Пресс-тур в г.Димитровград: Технический тур на реактор на быстрых нейтронах БОР-60