Nové skúšobné zariadenie na overenie havarijných systémov JE

• Foto

Zariadenie je schopné simulovať termodynamické podmienky v jednotlivých kľúčových technologických uzloch a sledovať down stream efekty vrátane modelovania povrchovej teploty palivových tyčí pri obtekaní chladivom (teplota okolo 800 °C). Súčasťou zariadenia sú strojné časti na prípravu vzoriek produktov, ktoré sú v reálnych podmienkach generované vplyvom výtoku prúdu parovodnej zmesi z roztrhnutého vysokoenergetického potrubia (trosky izolácií, betónu a pod.). Zariadenie je vybavené sofistikovaným riadiacim systémom umožňujúcim riadenie, resp. reguláciu fyzikálno-chemických parametrov, vizualizáciu, zber a archiváciu všetkých meraných veličín procesu. Sú to všetko opatrenia na predchádzanie toho, čo sa stalo na jar vo Fukušime. Realizácia zariadenia nie je následok havárie v Japonsku, ale ďalší krok realizátorov projektu v systémovom prístupe zvyšovania bezpečnej prevádzky JE. 
V minulosti IRSN spolu s firmou VÚEZ a Trenčianskou univerzitou Alexandra Dubčeka uskutočnili rozsiahly experimentálny program zameraný na získanie nových poznatkov o chemických účinkoch na vrstvu vláken vytvorenú na filtračných systémoch počas recirkulácie. Na posudzovanie chemických účinkov sa vybudovali experimentálne zariadenia Elisa a Elisa baby. Viktoria je ich synergickým pokračovateľom schopným modelovať javy integrálne, čo znamená v reťazci zariadení, v akom sú zoradené na elektrárni. IRSN a VÚEZ budú pokračovať v úzkej spolupráci pri poskytovaní tejto služby v oblasti jadrového priemyslu s cieľom zvýšiť bezpečnosť v prospech širokému spektru potenciálnych zákazníkov, pričom budú môcť poskytnúť najnovšie know how získané spoločným výskumom a uskutočňovať špecifické skúšky v závislosti od charakteristík rôznych elektrární s cieľom formulovať priemyselné riešenia pre problematiku upchávania zberačov. V tejto súvislosti sa slávnostného aktu inaugurácie skúšobného zariadenia Viktoria a jeho uvedenia do prevádzky zúčastnili zástupcovia prevádzkovateľov JE - SE-ENEL, CNNC (Čína), zástupcovia národných dozorov nad Bezpečnosťou JE – ÚJD SR, US NRC (USA), SSM (Švédsko), GRS (Nemecko) a ostatných dodávateľov pre jadrovú energetiku AREVA (Francúzsko), AECL (Kanada), Alion (USA), Fortum (Fínsko), Bertin (Francúzsko), Bel V (Belgicko), CNPE (Čína), Worley Parsons (USA), NNSA (Čína), ako aj zástupca OECD-NEA. Akcie sa zúčastnili taktiež zástupcovia vedeckej a akademickej obce z Fyzikálneho ústavu a Ústavu anorganickej chémie SAV, TuAD Trenčín, Univerzity Zittau (Nemecko).

Viktoria je další příspěvek ke zvýšení provozu jaderných elektráren
U příležitosti návštěvy zařízení Viktoria ve slovenských Tlmačích jsme požádali o rozhovor vedoucího projektu ing. Vojtecha Soltésze z VÚEZ, a.s.

Ing. Vojtech Soltész

Co všechno bylo potřeba pro zprovoznění experimentálního zařízení Viktoria?

Bylo toho více, třeba jsme museli postavit novou halu, resp. přistavět k té stávající další prostory. Ty stávající, kde byly umístěny zařízení Elisa a Elisa baby, již prostorově nevyhovovaly. Vlastní realizace začala v létě 2011. Do dvou týdnů bychom chtěli zahájit zkušební provoz a první třicetidenní experiment by měl proběhnout do konce dubna. V současné době probíhají dokončovací práce na zateplení určitých částí zařízení tak, aby se následné testy co nejvíce blížily reálným podmínkám.

Kdy vůbec vznikla myšlenka výstavby zařízení?
Bylo to zhruba před pěti lety. Chtěli jsme něco většího, než jsme měli, něco na čem bychom testovali reálné segmenty resp. simulovali a modelovali práci havarijního chlazení aktivní zóny reaktoru a ucpávání filtračních sítí. Sami můžete vidět, že filtrační segment bezpečnostních systémů má reálné rozměry. Všechny hydraulické procesy a zanášení filtrů mají daleko více vypovídací hodnotu.

Čili až na práci v prostředí zvýšené radioaktivity je zařízení reálné?
Ano, objem zkušebního zařízení, do kterého vkládáme segmenty, činí 5 m³, umíme dosáhnout i reálného teplotního profilu jak z počátku havárie tak postupného chlazení, umíme namodelovat reálnou izolaci tak, abychom mohli modelovat reálné stárnutí materiálu. Voda obsahuje kyselinu boritou a draselný, případně případne jiné chemikálie dle konkrétního zadání testů.

V čem spočívá unikátnost zařízení Viktoria?
Především v objemu vody a jejím ohřevu. Existují sice velkorozměrová zařízení, ale neohřívají tam vodu a simulace není přesná, navíc naše Viktoria umí i simulovat obtékání palivových tyčí. Použili jsme reálné obaly palivových článků a ohřívání budeme simulovat elektrickým ohřevem uvnitř. Opět se chceme zaměřit na proces ucpávání. 

V rámci slavnostního uvedení do provozu jste zde měli mnoho zahraničních hostů. Mají zájem o zkušební zařízení, resp. jeho odkoupení, nebo spíše o výsledky testů?
Většina o výsledky testů. Víte, ono nejde jen koupit licenci na zařízení nebo ji okopírovat, ale mít tým specialistů, který bude zařízení spravovat. Naši lidé mají zkušenosti 15 let. Konkrétní objednávku zatím ještě nemáme, ale velký obdiv a zájem sledujeme především v USA, kde jsme Viktorii prezentovali a místní specialisté a bezpečnostní inženýři byli nadšeni.

K čemu praktickému a uchopitelnému by výsledky testů a modelování mělo nakonec vést?
Tak jako většina simulací by měly výsledky práce přispět k validaci existujících systémů, ale i jako podklad k návrhu nových. Experimentální zařízení Viktoria je dalším příspěvkem k dalšímu zvýšení provozu jaderných elektráren, které musí po událostech ve Fukušimě, které byly způsobeny zcela mimořádnou událostí, čelit hysterickému a neoprávněnému tlaku části veřejnosti. 

Autor

• Ing. Cieslar Stanislav