Minimálny kontrolovaný výkon (skratka MKV) je výkon jadrového reaktora, ktorý je 10-4 až 10-3 % nominálneho výkonu jadrového reaktora. Výška minimálneho kontrolovaného výkonu je daná detekčným limitom detektorov hustoty neutrónového toku.
Dosahovanie minimálneho kontrolovaného výkonu je najnebezpečnejšia fáza nábehu jadrového reaktora, pretože jadrový reaktor v tejto fáze nie je pod kontrolou automatických ochrán a operátor primárneho okruhu nemá informáciu o aktuálnom výkone reaktora.
Nábeh jadrového reaktora na MKV Odstavený reaktor je taký reaktor, v ktorého aktívnej zóne neprebieha neutrónový tok. Pri nábehu reaktorového bloku po generálnej odstávke alebo pri nábehu nového reaktora, je nutné zvýšiť neutrónový tok v aktívnej zóne reaktora, čo sa robí sekvenciou piatich krokov, ktoré sa nesmú realizovať v ľubovoľnom poradí:
dvíhanie HRK kaziet do hornej koncovej polohy, nasycovaním ionexových hmôt oboch vetiev špeciálnej očistky vôd 1 (ŠOV 1), veľká bórová regulácia, malá bórová regulácia, čiastočné zasunutie kaziet HRK do aktívnej zóny.
Sekvencia nábehu na MKV má takú logiku, aby nedošlo ku nadmernému vnosu kladnej reaktivity do reaktora, a teda nebezpečnému zvýšeniu jeho výkonu. Zároveň je prísne zakázané vykonávať ktorékoľvek dva kroky nábehu na MKV súčasne. Zakázané sú aj také operácie na primárnom alebo sekundárnom okruhu, ktoré by spôsobili vnos kladnej reaktivity, ako sú pripájania hlavných cirkulačných slučiek k neoddeliteľnej časti primárneho okruhu, napájanie parogenerátora studenou vodou, zníženmie tlaku v hlavnom parnom kolektore, zvýšenie odberu pary z parogenerátora.
Všeobecne, pri nábehu na MKV sa z aktívnej zóny reaktora odstraňuje bór: jednak bór vo forme kyseliny boritej rozpustenej v chladive primárneho okruhu, ale aj bór vo forme zliatiny v HRK kazetách.
Dvíhanie havarijno-regulačno-kompenzačných kaziet Dvíhanie havarijno-regulačno-kompenzačných kaziet sa realizuje ešte pred znižovaním koncentrácie kyseliny boritej v chladive primárneho okruhu, keď ešte platia opatrenia proti vniku čistého kondenzátu do chladiva primárneho okruhu. Logika je tá, že v prípade, ak by došlo k nadmernému nežiaducemu vniku čistého kondenzátu do chladiva primárneho okruhu, dôjde ku rýchlemu zníženiu koncentrácie kyseliny boritej, a tým k prudkému zvýšeniu výkonu reaktora. V tomto prípade sa zasunú HRK kazety na dolný koncový vypínač, čím sa vnesie do aktívnej zóny záporná reaktivity a výkon reaktora sa prudko zníži.
Dvíhanie HRK kaziet sa uskutočňuje po skupinách tak, že najskôr sa vyťahujú HKR kazety 1. skupiny a nakoniec 6. skupiny. Kazety prvej až piatej skupiny sa vyťahujú z dolnej koncovej polohy (z polohy 0 cm) do hornej koncovej polohy (na 250 cm). HRK kazety šiestej skupiny sa vyťahujú na pracovnú polohu, ktorej hodnota je vypočítaná kontrolným fyzikom podľa aktuálnej zavážky reaktora a jeho fyzikálnych charakteristík.
Prakticky sa vyťahovanie skupín kaziet HRK realizuje po kroku 12,5 cm, po ktorom nasleduje minútová výdrž, kým sa perióda reaktora ustáli na nekonečnej hodnote.
Nasycovanie ionexových hmôt oboch vetiev špeciálnej očistky vôd 1 (ŠOV 1) Nasycovanie ionexových hmôt ŠOV 1 sa realizuje pri nábehu nového reaktora a každých šesť až osem rokov u reaktorov po generálnej odstávke, keď sa nádrže s ionexovými hmotami naplnia čerstvým ionexom.
Nasycovanie ionexov znamená, že sa:
anexy a mixbedy prevádzajú z hydroxidovej formy do boritanovej formy, katexy sa prevádzajú z protónovej H+ formy do amónnej (NH4+) formy.
V dôsledku, že sýtením anexu a mixbedu sa na filtroch zachytáva kyseliny boritá, dochádza ku poklesu koncentrácie kyseliny boritej v primárnom okruhu, čo znamená vnos kladnej reaktivity. Sýtením anexového filtra vetvy KBF10 dôjde ku poklesu koncentrácie kyseliny boritej o cca 1,0 g/kg, čiže zmenu reaktivity ρ = +2. Sýtením mixbedu (ekvimolárnej zmesi katexu a anexu) vetvy KBF50 dôjde ku poklesu koncentrácie kyseliny boritej o cca 0,5 g/kg, čiže zmenu reaktivity ρ = +1. Nasycovanie ŠOV 1 sa realizuje tak, že sa najskôr nasycuje vetva KBF10 a až následne sa nasycuje vetva KBF50.
Pred nasycovaním ŠOV 1 je, z dôvodu vychytávania amoniaku katexami, nutné nadávkovať čpavok do primárneho okruhu.
Nasycovanie ŠOV 1 prebieha ešte pri koncentrácii kyseliny boritej na výmenu paliva (cBVP), čiže pri koncentrácii nad 13,0 g/kg. Po nasýtení filtrov ŠOV 1 klesne koncentrácia kyseliny boritej o 1,5 g/kg, na 11,5 g/kg v závislosti od počiatočnej koncentrácie kyseliny boritej na výmenu paliva (cBVP), ktorá závisí od výpočtu kontrolného fyzika podľa aktuálnej zavážky paliva v reaktore.
Veľká bórová regulácia Veľká bórová regulácia znamená rýchle znižovanie koncentrácie kyseliny boritej v chladive primárneho okruhu dávkovaním čistého kondenzátu (demivody) pri prietoku 35 až 40 m3 demivody hodinovo, pričom sa musí dávkovať ďalších 12 m3/h na hltenie upchávok HCČ. U nových jadrových reaktorov je veľká bórová regulácia obmedzená na prietok do primárneho okruhu 20 m3/h, aby sa predišlo neočakávanému zvýšeniu výkonu reaktora.
Pri veľkej bórovej regulácii sa koncentrácia kyseliny boritej zníži na približne polovičnú hodnotu, pričom presná koncentrácia kyseliny boritej, u ktorej sa zastaví veľká bórová regulácia je hornou hranicou tzv. spúšťacieho intervalu, čo je interval koncentrácií kyseliny boritej, v ktorom sa realizuje malá bórová regulácia. Spúšťací interval vypočítava kontrolný fyzik. Koncentráciu kyseliny boritej stanovuje titračne chemik odberom vzoriek každých 15 minút, pretože nie je možné spoľahnúť sa na presnosť bóromerov, keďže sa prudko mení koncentrícia kyseliny boritej.
Keďže objem primárneho okruhu je konštatný, objem privádzaného čistého kondenzátu musí byť rovný objemu odpúšťaného nečistého kondenzátu, ktorý sa vedie cez odplyňovač doplňovania a špeciálnu očistku vôd 2 (ŠOV 2) do nádrže nečistého kondenzátu (NNK). Čistý kondenzát sa privádza z nádrže čistého kondenzátu (NČK) cez odplyňovač bórovej regulácie na sanie doplňovacích čerpadiel.
Malá bórová regulácia Malá bórová regulácia znamená pomalé znižovanie koncentrácie kyseliny boritej v chladive primárneho okruhu dávkovaním čistého kondenzátu (demivody) pri prietoku 8 až 16 m3 demivody hodinovo, pričom sa musí dávkovať ďalších 12 m3/h na hltenie upchávok HCČ. U nových jadrových reaktorov je malá bórová regulácia obmedzená na prietok do primárneho okruhu 8 m3/h, aby sa predišlo neočakávanému zvýšeniu výkonu reaktora. Navyše, u nových jadrových reaktorov sa k hornej hranici spúšťacieho intervalu pripočítava 1 g/kg kyseliny boritej, čiže sa spúšťací interval rozšíri smerom nahor z bezpečnostných dôvodov, ak by sa čerstvá zavážka jadrového paliva chovala nepredvídateľne.
Pri malej bórovej regulácii sa koncentrácia kyseliny boritej zníži z hornej hranice spúšťacieho intervalu na hodnotu kritickej koncentrácie kyseliny boritej, pričom presná koncentrácia kyseliny boritej, u ktorej sa zastaví malá bórová regulácia je vypočítaná kontrolným fyzikom. Koncentráciu kyseliny boritej stanovuje titračne chemik odberom vzoriek každých 15 minút, pretože nie je možné spoľahnúť sa na presnosť bóromerov, keďže sa prudko mení koncentrícia kyseliny boritej.
Keďže objem primárneho okruhu je konštatný, objem privádzaného čistého kondenzátu musí byť rovný objemu odpúšťaného nečistého kondenzátu, ktorý sa vedie cez odplyňovač doplňovania a špeciálnu očistku vôd 2 (ŠOV 2) do nádrže nečistého kondenzátu (NNK). Čistý kondenzát sa privádza z nádrže čistého kondenzátu (NČK) cez odplyňovač bórovej regulácie na sanie doplňovacích čerpadiel.
Ukončenie malej bórovej regulácie signalizuje chemik tým, že je ukončená homogenizácia primárneho okruhu, kompenzátora objemu a oboch vetiev doplňovania tým, že rozdiel koncentrácií kyseliny boritej v troch za sebou odobratých vzorkách nie je väčší ako 0,2 g/kg kyseliny boritej.
Čiastočné zasunutie kaziet HRK do aktívnej zóny Čiastočné zasunutie kaziet HRK 6. skupiny do aktívnej zóny realizuje operátor primárneho okruhu z dôvodu, že malá bórová regulácia končí v mierne nadkritickom stave na neskorých neutrónoch. Zasunutie 6. skupiny kaziet KRK je vnos zápornej reaktivity, ktorý zastabilizuje reaktor na minimálnom kontrolovanom výkone (MKV).
Fyzikálne spúšťanie Po dosiahnutí a zastabilizovaní MKV sa začína fyzikálne spúšťanie, ktoré pozostáva z experimentálnych procedúr, ktorými sa zisťujú fyzikálne parametre jadrového reaktora a konfrontujú sa s teoreticky vypočítanými hodnotami. Fyzikálne spúšťanie sa realizuje v režime 2 (R2), preto výkon reaktora nesmie v priebehu fyzikálneho spúšťania stúpniuť nad 2 %, čím by sa reaktor dostal do režimu 1 (R1). Fyzikálne spúšťanie zahŕňa:
meranie účinnosti (rýchlosti) pádu ksaziet HRK - čo je čas potrebný na pád kaziet HRK z hornej koncovej polohy do dolnej koncovej polohy meranie teplotného koeficienta reaktivity - určuje, ako sa zniužuje výkjon reaktora pri náraste teploty.
Po ukončení fyzikálneho spúšťania nasleduje energetické spúšťanie.
Energetické spúšťanie Po experimentálnom zistení fyzikálnych charakteristík reaktora sa začína energetické spúšťanie, ktoré vyvedie jadrový reaktor z minimálneho kontrolovaného výkonu (výkon reaktora NR = 10-4 až 10-3 % nominálneho výkonu Nnom) na nominálny výkon (NR = 100 % nominálneho výkonu Nnom). Energetické spúšťanie znamená postupné, krokovité zvyšovanie výkonu reaktora pomocou vysúvania 6. skupiny kaziet HRK a znižovaním koncentrácie kyseliny boritej v primárnom okruhu.
Na jednotlivých výkonových hladinách sa vykonávfajú skúšky a testy zariadení, čím sa preukazuje bezpečná prevádza jadrového reaktora. Po ukončení energetického spúšťania nasleduje 6 dňový 144 hodinový preukazný chod jadrového bloku na nominálnom výkone.
Referencie
Kategória:Jadrová energetika