Miagond1216

364 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
364
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
4
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Miagond1216

  1. 1. Mi a gond az atomerőművekkel és mi a megoldás? Stolmár Aladár 2013. December 16. Hermann Otto Társaság
  2. 2. Miről fogok beszélni?  Fukushima Daiichi üzemzavar  Nagyon kevés szereplője volt a biztonsági filozófia váltásnak Paks esetében  Biztonsági filozófia ma sem végleges Generation III, III+, IV és post-Fukushima!  A Hogyan is történt? Követhető példa  Üzemanyag roncsolásos atomerőművi üzemzavarok, kísérletek  Cirkónium-vízgőz reakció a kulcsfolyamat  Megoldás: eresszük ki a gőzt!
  3. 3. Biztonsági filozófia metamorfózisa  Loviisa-i atomerőmű  Finn követelmények  Westinghouse-Siemens jég-containment  Következő VVER – Paks  Viktor Nyikulin: Olyan atomerőművet építsünk Pakson, amit bárhová el lehet adni  NRC (Teller Ede) orosz nyelvű előírásai a Fehér Lóhoz fogadóban  És ma?
  4. 4. Hogyan is zajlik egy üzemanyag meghibásodásig eljutó eseménysor?  TMI-2 1979. március 28., Csernobil-4 1986. április 26. – a Paksi Atomerőmű terveit pedig már 1975.-76.-ban véglegesítettük  Máig megoldatlan kérdés a cirkónium-vízgőz reakció mértéke és következményei  Pakson a természetes folyamatok érvényesülésének biztosítása elsődleges  Légcsapdák és buborékoltató kondenzátor, reaktor akna a mélypont – hangtompító rács a víztálcák védelmére  Végigvinni az eseménysorokat és meghatározni az egyes elemek reagálását, hasznosságát
  5. 5. Maximális lehetséges üzemzavar  A különbség: 213-nál bármi eltörhet, míg a 230-as változatban a főkeringtető vezeték és annál nagyobb (tartály) törés nem volt lehetséges  Az üzemzavarok következményeit az alábbi elemek korlátozzák:  Keramikus üzemanyag pasztilla  Üzemanyag rudak hermetikus cirkónium burkolata  Nyomástartó tartályok és csővezetékek hermetikus falai  A tervezési esemény (maximális lehetséges üzemzavar) minden következményét figyelembe vevő hermetikus tér fala (containment az üzemzavar során reagáló rendszerekkel)  Fukushima után – minden elvész, akkor sincs baj  A következményeket helyesen kell figyelembe venni
  6. 6. Paksi Atomerőmű – a bővítés felől
  7. 7. Hermetikus tér hermetizálás és lokalizációs torony – Kijevi tervezőintézet
  8. 8. Cirkónium-vízgőz reakció  Heves égés ZrO2 és H2 reakciótermékekkel 5 MJ/kgZr hőkiválással  A forró hidrogén gáz intenzív áramot képez  Hevíti és mossa az üzemanyag pasztillákat  Gravitáció hatására a cirkónium dioxid kiülepedik és a hidrogén a felső teret tölti ki  A kiülepedő keramikus anyag vízzel érintkezve porózus üledéket képez
  9. 9. FPT0 és FPT1  Circónium-vízgőz reakció által okozott roncsolás
  10. 10. FPT2  http://itu.jrc.ec.europ a.eu/uploads/media/ Activity_Report_2004 .pdf  Folytott gőzáramos cirkónium-vízgőz reakció  Összeragadt felső rudak  Üreg  Keramikus üledék  Rudak közti térben keramikus üledék
  11. 11. Elefánt láb Csernobülben – ZrO2-UO2
  12. 12. Lávafolyam
  13. 13. TMI-2 aktív zóna belülről
  14. 14. TMI-2 üzemanyag leszorító lemez TMI-2 Leszorító lemez hidrogén áram hatása
  15. 15. TMI-2 reaktor
  16. 16. 1979 – Nord NDK és Novo-Voronyezs  Kidobott gőzfejlesztők, rossz tisztítási technológia  Samu használata biztonsági szelep visszazáráshoz  Nyitott hermetikus tér ajtók – üzemelő blokkon besétáltam a gőzfejlesztőkhöz  Reaktor belső részek központosító tüskéje körüli repedések a tartály fenekén (megnéztem)  Főelzáró tolózárak kivágása (törés keresztmetszet?), újrahegesztése – betonvas töltőanyag a varratban  Konstrukció módosítások, nyugati beszerzések, minőségbiztosítási rendszer szükségessége  Átfogó minőségbiztosítási szabályozás és átvételi ellenőrzések szigorú rendszere - NYILVÁNOSSÁG
  17. 17. A biztonsági filozófia változása és a Kijevi tervezőintézet prototípus atomerőműve  A technológiai részlettervek 1980-ban érkeztek ERŐTERV-hez, mikor én is odamentem dolgozni az ERBE üzemeltető-üzembehelyező felkészítés után  A háromszoros biztonság filozófiájának differenciált megértése:  A befelé szállító vezetékek közül az üzemzavar elhárításához nyitva tartandó vezetékeknél nem az elzárást kell háromszorosan biztosítani hanem a kinyitást  Ami nem vesz részt az üzemzavar elhárításában azt biztonsággal le kell zárni  Az üzemzavarok lefolyásának hibafákon történő ábrázolása több mint száz módosítási javaslathoz vezetett (építészet, technológia, mérés és irányítástechnika és villamos részek)  Majdnem két blokkra elégséges lett az egyhez vásárolt szelep
  18. 18. EPR 1600 MW – AREVA-tól
  19. 19. Biztonság betervezve – természetes folyamatok érvényesülése biztonságos végállapothoz kell vezessen  EPR – zónaolvadék befogadó tér amiben megfagy  Kérdésem: kibírja-e a containment a teljes lehetséges hidrogén egy lehető legrosszabb robbanását?  Paksi 2. blokk 2003. pihentető medencében AREVA közreműködött  Véleményem szerint TMI-2, Chernobyl-4 és Fukushima Daiichi a cirkónium heves égését mutatja vízgőzben, nincs zónaolvadék, hanem durranógáz robbanás lehetősége a kontémentben
  20. 20. Magnézium heves égése víz hatására = ugyanígy viselkedik a cirkónium is
  21. 21. Súlyos baleset kiinduló adatai NRC-2012-0022-0002, NRC-2012-00220003 dokumentumokból: cirkónium tömeg PWR 16.465 kg, BWR 40.580 kg Zr (91) + 2 H2O (36) = ZrO2 (123) + 2 H2 (4) + 5 MJ/kgZr A súlyos baleset = cirkónium-vízgőz reakció, tűzvész begyulladása a reaktor aktív zónájában
  22. 22. PWR Nyomottvizes reaktor Teljes cirkónium mennyiség reagálásához szükséges víz: PWR 16.465 * 36/91 = 6513,6 kg vagy 6,5 m3 A reaktorban ennek többszöröse található. Reakció termékek: PWR 16.465 * 123/91 ZrO2 = 22.255 kg, Hidrogén 16.465 * 4/91 = 723,7 kg és hőenergia 82.325 MJ A hőenergia jelentős része a hidrogénnel távozik
  23. 23. BWR Forralóvizes reaktor Teljes cirkónium mennyiség reagálásához szükséges víz: BWR 40.580 * 36/91 = 16053,6 kg vagy 16 m3. A reaktorban ennek többszöröse található. Reakció termékek: BWR 40.580 * 123/91 ZrO2 = 54.850 kg, Hidrogen 40.580 * 4/91 = 1784 kg es hőenergia 204.250 MJ A hőenergia jelentős része a hidrogénnel távozik
  24. 24. Összegzés A legnagyobb gond: nincs elég atomerőmű a légköri széndioxid koncentráció elfogadható szinten tartásához Az atomerőművek konstruktőrei két kérdést kell megválaszoljanak Begyulladhat-e a cirkónium-vízgőz tűzvész? A teljes cirkónium mennyiség másodpercek alatt történő elégéséből származó hidrogén robbanása szétveti-e a kontémentet?
  25. 25. Mi a megoldás?  Megkérdőjelezhetetlen biztonság  A gőz kieresztésével megakadályozható a cirkónium-vízgőz reakció begyulladása  Elégséges víztartalék biztosítandó a teljes hideg leállítás eléréséhez  A kontémentet a legrosszabb eshetőségre, a teljes cirkónium mennyiség reagálására és a termelődött hidrogén épületen belüli felrobbanására, vagy ellenőrzött, szűrt kieresztésére kell tervezni
  26. 26. Javasolt megoldás 1. – reaktor 2. – gőzfejlesztő 3. – főkeringtető szivattyú 4. – nyomástartó Kössük össze a reaktor tetejét a nyomástartó gőzterével  Visszacsapó szelep a melegági bekötésbe     
  27. 27. Mikor használjuk a gőz lefúvatást? Ha a reaktor állapota ismeretlen Ha a hűtőközeg kényszeráramoltatása a reaktoron keresztül meghiúsult (üzemi és vészhűtés is) Ha a reaktor és a végső hőelnyelő közötti hő-áram megszakadt, annak minden csatornáján

×