ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
PHẠM XUÂN LINH
ĐÁNH GIÁ SỰ CỐ MẤT NƢỚC TẢI NHIỆT
VỚI VẾT NỨT NHỎ XẢY RA ĐỐI VỚI LÒ
PHẢN ỨNG VVER CÔNG SUẤT 1000MWe
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
HÀ NỘI - 2013
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
PHẠM XUÂN LINH
ĐÁNH GIÁ SỰ CỐ MẤT NƢỚC TẢI NHIỆT
VỚI VẾT NỨT NHỎ XẢY RA ĐỐI VỚI LÒ
PHẢN ỨNG VVER CÔNG SUẤT 1000MWe
Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lƣợng cao
Mã số: 60440106
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ CHÍ DŨNG
HÀ NỘI - 2013
1
MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ NGỮ VIẾT TẮT ...................................................................... 3
DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................................ 5
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................. 7
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 8
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................ 8
2.Mục đích nghiên cứu ....................................................................................... 9
3.Đối tƣợng nghiên cứu ..................................................................................... 9
4.Giới hạn phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 9
5.Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................... 9
6.Phƣơng pháp nghiên cứu................................................................................. 9
7.Cấu trúc luận văn .......................................................................................... 10
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LÒ PHẢN ỨNG VVER CÔNG SUẤT
1000MWe ............................................................................................................ 11
1.1. Các đƣờng ống làm mát chính .................................................................. 12
1.2. Vùng hoạt và nhiên liệu của lò phản ứng ................................................. 12
1.3. Bình điều áp .............................................................................................. 13
1.4. Bình sinh hơi ............................................................................................. 15
CHƢƠNG 2. SỰ CỐ MẤT NƢỚC TẢI NHIỆT VỚI VẾT VỠ NHỎ (SB -
LOCA ) ................................................................................................................ 17
2.1. Sự cố LOCA .............................................................................................. 17
2.1.1 Giới thiệu chung ...................................................................................... 17
2.1.2 Các hiện tƣợng vật lý trong sự cố LOCA ............................................... 18
2.1.3. Ảnh hƣởng của vị trí vết vỡ lên các đặc trƣng chuyển tiếp ................... 19
2.1.4. Ảnh hƣởng của việc các bơm vòng sơ cấp ngừng hoạt động ................ 21
2.1.5. Đặc trƣng thiết kế làm giảm nhẹ hậu quả sự cố LOCA của lò phản ứng
VVER-1000 ...................................................................................................... 22
2.2 Mô tả về sự cố mất chất làm mát với vết vỡ nhỏ (SB-LOCA) .................. 24
2.2.1. Mô tả chung............................................................................................ 24
2
2.2.2 Các pha chuyển tiếp trong sự cố SB–LOCA .......................................... 26
CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH AN TOÀN SỰ CỐ SB-LOCA CỦA LÒ PHẢN
ỨNG VVER-1000 BẰNG CHƢƠNG TRÌNH CATHARE2 ............................. 43
3.1 Tiêu chí chấp nhận áp dụng cho sự cố vỡ đƣờng ống nối bình điều áp với
chân nóng ............................................................................................................ 43
3.2 Mô phỏng sự cố vỡ đƣờng ống nối bình điều áp với chân nóng sử dụng
chƣơng trình tính toán CATHARE2 ................................................................... 43
3.2.1 Chƣơng trình tính toán thủy nhiệt CATHARE2 ..................................... 43
3.2.2 Mô phỏng lò VVER1000 và sự cố vỡ đƣờng ống nối bình điều áp với
chân nóng sử dụng chƣơng trình CATHARE2 ................................................ 46
3.2.3 Điều kiện biên và điều kiện ban đầu cho sự cố vỡ đƣờng ống nối bình
điều áp với chân nóng ...................................................................................... 49
3.3 Phân tích kết quả tính toán ......................................................................... 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 69
3
DANH MỤC TỪ NGỮ VIẾT TẮT
Thuật ngữ
viết tắt
Giải thích tiếng Anh
Giải thích tiếng Việt
VVER
Lò phản ứng năng lƣợng
với nƣớc làm mát – nƣớc
làm chậm
PWR
Pressure water reactor
Lò phản ứng nƣớc áp lực
AFS
Auxiliary feedwater system
Hệ thống cấp nƣớc phụ
CCFL
Countercurrent flow limitation
Giới hạn dòng thuận nghịch
DEGB
Double-end guillotine break
Vết vỡ tách rời 2 đầu ống
DESB
Double-end split break
Vết vỡ gập 2 đầu ống
ECCS
Emergency core coolant
system
Hệ thống làm mát vùng hoạt
khẩn cấp
HPSI
High pressure safety injection
Bơm an toàn áp suất cao
LOCA
Loss of coolant accident
Sự cố mất nƣớc tải nhiệt
LB-LOCA
Large break loss of coolant
accident
Sự cố mất nƣớc tải nhiệt với
kích thƣớc vỡ lớn
SB-LOCA
Small break loss of coolant
accident
Sự cố mất nƣớc tải nhiệt với
kích thƣớc vỡ nhỏ
LPSI
Low pressure safety injection
Bơm an toàn áp suất thấp
MFWS
Main feedwater system
Hệ thống cấp nƣớc chính
PORV
Pressurizer power operated
relief valves
Van an toàn của bình điều
áp