Controlul Reactorului Controlul Reactorului TRIGA – ICN PiteştiTRIGA – ICN Piteşti

UNIVERSITATEA DIN PITEŞTIFACULTATEA DE ŞTIINŢE

SPECIALIZAREA INGINERIA MEDIULUI

Reactorul TRIGA – ICN PiteştiReactorul TRIGA – ICN Piteşti

► Cercetările din ultimii ani dovedesc că sursele Cercetările din ultimii ani dovedesc că sursele convenţionale de energie trebuie înlocuite, iar convenţionale de energie trebuie înlocuite, iar energia nucleară se va constitui într-o opţiune clară energia nucleară se va constitui într-o opţiune clară pentru majoritatea ţărilor dezvoltate sau în curs de pentru majoritatea ţărilor dezvoltate sau în curs de dezvoltare. După cum se ştie puterea economică a dezvoltare. După cum se ştie puterea economică a unui stat depinde în primul rând de independenţa unui stat depinde în primul rând de independenţa enegeticăenegetică

Reactorul TRIGA – ICN PiteştiReactorul TRIGA – ICN Piteşti

► În fapt “reactorul TRIGA” constă în două zone active În fapt “reactorul TRIGA” constă în două zone active complet independente care împart aceiaşi piscină, complet independente care împart aceiaşi piscină, practic două reactoare distincte:practic două reactoare distincte:

Unul staţionar SSR, cu o putere de 14 MW, cu posibilităţi de Unul staţionar SSR, cu o putere de 14 MW, cu posibilităţi de creştere a puterii până la 21 MW;creştere a puterii până la 21 MW;

Unul pulsat ACPR, care poate lucra în regim staţionar până Unul pulsat ACPR, care poate lucra în regim staţionar până

la 500 KW şi în pulsuri de putere până la 20000MWla 500 KW şi în pulsuri de putere până la 20000MW..

Amplasarea reactorilor TRIGA în piscinăAmplasarea reactorilor TRIGA în piscină

Controlul reactorului TRIGAControlul reactorului TRIGA

► 1.1. Controlul 1.1. Controlul reactivităţiireactivităţii

► 1.2.Calibrarea barelor 1.2.Calibrarea barelor de controlde control

► 1.3. Elemente de 1.3. Elemente de controlcontrol

► Managementul sistemului de controlManagementul sistemului de control reprezintă gruparea barelor de control, reprezintă gruparea barelor de control, determinarea secvenţei de extragere a acestora şi determinarea secvenţei de extragere a acestora şi coordonarea elementelor de control de tip shim.coordonarea elementelor de control de tip shim.

1.1. Controlul reactivităţii1.1. Controlul reactivităţii

► Reactorii nucleari trebuie încărcaţi iniţial cu o Reactorii nucleari trebuie încărcaţi iniţial cu o cantitate semnificativ mai mare de combustibil cantitate semnificativ mai mare de combustibil decât cea necesară atingerii criticităţii, deoarece decât cea necesară atingerii criticităţii, deoarece factorul de multiplicare al zonei active se schimbă factorul de multiplicare al zonei active se schimbă în timp datorită otrăvirii şi arderii. în timp datorită otrăvirii şi arderii.

1.1. Controlul reactivităţii1.1. Controlul reactivităţii

► Configuraţia standard de pornire a reactorului Configuraţia standard de pornire a reactorului TRIGA SSR a devenit critică la prima încărcare cu TRIGA SSR a devenit critică la prima încărcare cu combustibil HEU la introducerea celei de-a 17-a combustibil HEU la introducerea celei de-a 17-a casete combustibile. Cu toate acestea, configuraţia casete combustibile. Cu toate acestea, configuraţia a fost proiectată şi realizată cu 29 de casete.a fost proiectată şi realizată cu 29 de casete.

1.1. Controlul reactivităţii1.1. Controlul reactivităţii

► Sunt util de introdus câteva definiţii legate de controlul Sunt util de introdus câteva definiţii legate de controlul reactivităţii:reactivităţii: 1. 1. Excesul de reactivitateExcesul de reactivitate : reactivitatea zonei cu toate : reactivitatea zonei cu toate

elemenentele de control extrase din zonă. elemenentele de control extrase din zonă.

2. 2. Marginea de oprire Marginea de oprire : reactivitatea negativă a zonei care se : reactivitatea negativă a zonei care se atinge atunci când toate elementele de control sunt complet atinge atunci când toate elementele de control sunt complet inserate pentru a atinge minimul multiplicării. inserate pentru a atinge minimul multiplicării.

3.Valoarea totală a elementelor de control3.Valoarea totală a elementelor de control : Schimbarea de : Schimbarea de reactivitate generată de introducerea tuturor elementelor de reactivitate generată de introducerea tuturor elementelor de control. Este suma valorilor absolute celor două de mai sus:control. Este suma valorilor absolute celor două de mai sus:

4.Valoarea unui element de control individual 4.Valoarea unui element de control individual : Schimbarea : Schimbarea de reactivitate generată de introducerea unui element de de reactivitate generată de introducerea unui element de control.control.

1.2.Calibrarea barelor de control1.2.Calibrarea barelor de control

Reactorul de 14 MW este controlat de 8 bare de Reactorul de 14 MW este controlat de 8 bare de control. Pentru acţionarea barelor de control se control. Pentru acţionarea barelor de control se folosesc mecanisme obişnuite TRIGA cu motoare folosesc mecanisme obişnuite TRIGA cu motoare electrice, cremaliera şi pinion.electrice, cremaliera şi pinion.

Una dintre bare are rol de bară de reglaj şi ea va Una dintre bare are rol de bară de reglaj şi ea va lucra în schema de control automat al puterii. lucra în schema de control automat al puterii. Această bară de reglaj este construită la fel ca Această bară de reglaj este construită la fel ca celelalte 7 şi are acelaşi mecanism de acţionare.celelalte 7 şi are acelaşi mecanism de acţionare.

1.2.Calibrarea barelor de control1.2.Calibrarea barelor de control

La începutul perioadei de La începutul perioadei de operare a unui reactor operare a unui reactor barele trebuiesc introduse barele trebuiesc introduse pe o porţiune destul de pe o porţiune destul de semnificativă din lungimea semnificativă din lungimea lor activă pentru a lor activă pentru a compensa excesul de compensa excesul de reactivitate mare de la reactivitate mare de la începutul vieţii. începutul vieţii.

1.2.Calibrarea barelor de control1.2.Calibrarea barelor de control

► Calibrarea unei bare de control constă în Calibrarea unei bare de control constă în determinarea dependenţei reactivităţii negative a determinarea dependenţei reactivităţii negative a barei în funcţie de poziţia acesteia. Această barei în funcţie de poziţia acesteia. Această determinare poate fi făcută în principiu prin aşa-determinare poate fi făcută în principiu prin aşa-numita metodă a cronometrului (ecuaţia orelor numita metodă a cronometrului (ecuaţia orelor inverse tabelată) sau prin utilizarea computerului inverse tabelată) sau prin utilizarea computerului de reactivitatede reactivitate..

Vedere spaţială a barei de control

1.3. Elemente de control1.3. Elemente de control

► 1.1. Scram Scram: Sistem capabil de oprirea reactorului în : Sistem capabil de oprirea reactorului în orice condiţii de operare. orice condiţii de operare.

► 2. 2. Reglarea puteriiReglarea puterii: Anumite elemente de control : Anumite elemente de control sunt destinate să compenseze mici tranzite cauzate sunt destinate să compenseze mici tranzite cauzate de încărcarea zonei, de temperatură şi de de încărcarea zonei, de temperatură şi de manevrarea puterii.manevrarea puterii.

► 3. 3. ShimShim: Elemente de control destinate : Elemente de control destinate compensării de lungă durată a excesului de compensării de lungă durată a excesului de reactivitate, precum şi pentru formarea distribuţiei reactivitate, precum şi pentru formarea distribuţiei de putere în zonă pentru obţinerea unei de putere în zonă pentru obţinerea unei performanţe termice şi arderea uniformă a performanţe termice şi arderea uniformă a combustibilului.combustibilului.

1.3. Elemente de control1.3. Elemente de control

► Există 3 moduri de a introduce absorbţie de control Există 3 moduri de a introduce absorbţie de control în reactor:în reactor:

1.Barele de control removibile.1.Barele de control removibile. 2. Otrăvurile consumabile. 2. Otrăvurile consumabile.

3. Dizolvarea unei otrăvi în agentul de răcire. 3. Dizolvarea unei otrăvi în agentul de răcire.

1.3. Elemente de control1.3. Elemente de control

► În proiectarea elementelor de control intră o serie În proiectarea elementelor de control intră o serie de consideraţii:de consideraţii: 1. Bara să aibă un minim de perturbaţie de flux. 1. Bara să aibă un minim de perturbaţie de flux.

2. Să se folosească un amestec de izotopi absorbanţi 2. Să se folosească un amestec de izotopi absorbanţi pentru a avea absorbţie pe un domeniu enegetic. pentru a avea absorbţie pe un domeniu enegetic.

3. Elementul absorbant trebuie să aibă viaţă suficient de 3. Elementul absorbant trebuie să aibă viaţă suficient de lungă.lungă.

4. Considerente de integritate mecanică: rezistenţa 4. Considerente de integritate mecanică: rezistenţa asamblărilor, rezistenţa la coroziune şi comportamentul al asamblărilor, rezistenţa la coroziune şi comportamentul al temperaturătemperatură

VVă mulţumim!ă mulţumim!