Введение
1. Проблема удержания расплавленных материалов активной зоны при тяжелой аварии внутри гермообъема АЭС 12
1.1. Процесс протекания аварии с расплавлением активной зоны 12
1.2. Локализация и охлаждение расплава в корпусе ВВЭР-440 14
1.2.1. Условия удержания расплава в корпусе реактора 14
1.2.2. Устройство наружного охлаждения корпуса ВВЭР-440 16
1.2.3. Анализ структуры ванны расплава в корпусе ВВЭР-440 19
1.2.4. Распределение тепловых потоков при двухслойной и трехслойной структурах ванны расплава 22
1.2.5. Возможность удержания расплава в корпусе ВВЭР-440 с точки зрения обеспечения запаса до кризиса теплообмена 25
1.3. Внекорпусная стадия локализации расплава на АЭС с ВВЭР-1000 26
1.3.1. Основные требования к устройству локализации расплава 26
1.3.2. Устройство локализации расплава тигельного типа 27
1.3.3. Особенности проектирования УЛР тигельного типа . 32
1.3.4. Распределение тепловых потоков в корпусе УЛР 38
1.3.5. Защита корпуса УЛР от термомеханических нагрузок 39
1.4. Заключение 42
2. Новый подход к 3-d моделированию объектов сложной геометрии методом составных конечных элементов 44
2.1. Способ формирования границы исследуемого тела 44
2.2. Применение составного конечного элемента 46
2.3. Особенности решения, связанные с моделированием шероховато-определенной поверхности тела 48
2.4. Заключение 51
3. Тестирование пакета термопрочностных программ "spider" и обоснование применимости нового подхода к дискретизации расчетной области 52
3.1. Описание программы 52
3.2. Температурная задача для сплошного цилиндра 56
3.3. Температурная задача толстостенного цилиндра 65
3.4. Изгиб стальной консольной балки 67
3.5. Толстостенный цилиндр с днищами, нагруженный внутренним давлением (область упругих деформаций) 69
3.6. Толстостенный цилиндр с днищами, нагруженный внутренним давлением (область деформаций установившейся ползучести) 72
3.7. Заключение 75
4. Обоснование работоспособности оборудования для внутрикорпусной и внекорпусной стадий локализации расплава активной зоны 77
4.1. Анализ поведения опоры УНОР под днищем корпуса ВВЭР-440 в условиях отказа подачи воды для охлаждения наружной поверхности корпуса реактора 77
4.1.1. Постановка задачи 77
4.1.2. Моделирование опорного ребра УНОР 80
4.1.3. Напряженно-деформированное состояние опоры УНОР 80
4.2. Обоснование целостности корпуса ВВЭР-440 в условиях образования многослойной ванны расплава кориума на днище корпуса реактора и наружном водяном охлаждении 98
4.2.1. Постановка задачи 98
4.2.2. Напряженно-деформированное состояние корпуса реактора 98
4.3. Анализ разрушения корпуса ВВЭР-1000 и корпуса ВВЭР-1500 при контакте с нижней плитой УЛР, обоснование конструкции силовых ребер нижней плиты 106
4.3.1. Постановка задачи 106
4.3.2. Конечиоэлементная модель корпуса реактора 109
4.3.3. Деформация корпуса реактора в области упругости ПО
4.3.4. Деформация корпуса в области ползучести 112
4.3.5 Анализ сходимости результатов на примере расчета корпуса реактора ВВЭР-1000 120
4.4 Обоснование работоспособности нижней плиты УЛР для АЭС с ВВЭР-1000 и ВВЭР-1500 125
4.4.1 Постановка задачи 125
4.4.2 Деформация опорных ребер нижней плиты УЛР для реактора ВВЭР-1000 в области высокотемпературной ползучести 125
4.4.3 Деформация опорных ребер нижней плиты УЛР для реактора ВВЭР-1500 в области высокотемпературной ползучести 134
4.5 Заключение 143
5 Рекомендации по проектированию и монтажу оборудования для внутрикорпуснои и внекорпуснои стадий локализации расплава активной зоны 145
5.1 Рекомендации по условиям нагружения опорных ребер кожуха-ограничителя УНОР, расположенного под корпусом реактора ВВЭР-440 145
5.2 Рекомендации по условиям нагружения корпуса реактора ВВЭР-440 в условиях образования многослойной ванны расплава кориума на днище корпуса реактора и наружном водяном охлаждении 145
5.3 Рекомендации по выбору высоты опорного ребра плиты нижней УЛР для реактора ВВЭР-1000 и ВВЭР-1500 146
5.4 Рекомендации по условиям нагружения опорных ребер плиты нижней УЛР для реактора ВВЭР-1000 и ВВЭР-1500 147
5.5 Заключение 148
Выводы 149
Список использованных источников 151
