Применение модели деформации оболочек твэлов расчетного кода RELAP5/MOD3.2 для топлива реакторов ВВЭР-1000 при анализе проектных аварий

Abstract

Используя экспериментальные данные и упрощенную модель канала тепловыделяющей сборки активной зоны, исследуется применимость встроенной модели деформации оболочки твэла расчетного кода RELAP5/MOD3.2 для топлива ВВЭР-1000 с оболочками из сплава Zr+1 %Nb. Применимость модели проверена для степени блокировки горячего канала после распухания и разрыва оболочек твэлов при нагреве в интервалах температур от 600 до 1200°С и перепадов давления от 1 до 12 МПа. Показано, что данные встроенной модели могут быть использованы в оценке разрушения оболочек твэлов ВВЭР-1000 из сплава Zr+1 %Nb только в определенной ограниченной области параметров. Проведена оценка влияния параметров модели на максимальную температуру оболочки при максимальной проектной аварии. Даны рекомендации по использованию встроенной модели деформации оболочки твэлов расчетного кода RELAP5/MOD3.2 в анализе проектных аварий энергоблоков с реактором ВВЭР-1000.

Використовуючи експериментальні дані й спрощену модель кана- лу тепловидільної збірки активної зони, досліджується застосовність вбудованої моделі деформації оболонки твела розрахункового коду RELAP5/MOD3.2 для палива ВВЕР-1000 з оболонками зі сплаву Zr+1 %Nb. Застосовність моделі перевірено для ступеня блокування гарячого каналу після розпухання та розриву оболонок твелів за умов нагрівання в інтервалах температур від 600 до 1200°С та перепадів тиску від 1 до 12 МПа. Показано, що дані вбудованої моделі можуть бути застосовані до оцінки руйнування оболонок твелів ВВЕР-1000 зі сплаву Zr+1 %Nb лише в певній обмеженій області параметрів. Проведено оцінку впливу параметрів моделі на максимальну температуру оболонки за умов максимальної проектної аварії. Надано рекомендації щодо використання вбудованої моделі деформації оболонки твела розрахункового коду RELAP5/MOD3.2 в аналізі проектних аварій енергоблоків з реактором ВВЕР-1000.

The paper presents applicability of built-in RELAP5/MOD3.2 cladding deformation model for VVER-1000 fuel with cladding of Zr+1 % Nb alloy. Experimental data and simplified model of fuel assembly channel of the core are used for this purpose. The model applicability is tested for the hot channel blockage after cladding swelling and rupture in the interval of temperatures from 600 to 1200°С and interval of pressures from 1 to 12 MPa. It is demonstrated that RELAP5/MOD3.2 builtin model of cladding deformation can be applied to VVER-1000 cladding of Zr+1%Nb alloy rupture estimation only in the certain limited range of parameters. The analysis of RELAP5/MOD3.2 cladding deformation model parameters influence on the peak cladding temperature in double-ended cold leg break was performed. The paper presents recommendations on the use of RELAP5/MOD3.2 built-in cladding deformation model in the design basis accident analysis of VVER-1000 reactors.