Start der ersten Hauptkühlmittelpumpe

Diese Arbeiten wurden im Rahmen des durch die Europäische Union vom 01.10.2001 bis 30.09.2004 geförderten Projekts FLOMIX-R (Registrierungsnummer: FIKS-CT-2001-00197) durchgeführt.

Hintergrund

Ein Pfropfen geringer borierten Kühlmittels im Primärkreislauf von Druckwasserreaktoren kann durch verschiedene Mechanismen entstehen. Gründe können die Fehleinspeisung von Kühlmittel mit zu geringem Borgehalt aus Anschlusssystemen (externe Deborierung) oder die Separation des borierten Kühlmittels in hochkonzentrierte und verdünnte Teile (inhärente Deborierung) sein. Im Fall der Unterbrechung der Kühlmittelzirkulation im Primärkreislauf kann sich gering boriertes Kühlmittel an bestimmten Stellen ansammeln. Wenn man das Einschalten der Hauptkühlmittelpumpe in einer Schleife mit einem minderborierten Pfropfen unterstellt, wird dieser in Richtung Kerneintritt transportiert. Die Vermischung dieses gering borierten Pfropfens mit höherboriertem Kühlmittel ist der wichtigste Mechanismus, um die Auswirkungen von möglichen Reaktivitätsstörfällen zu mindern. Wenn realistische Annahmen über die Vermischung getroffen werden, können die Aussagen der Analysen von Borverdünnungstransienten verbessert werden.

Das Ziel der hier beschriebenen Arbeiten bestand in der experimentellen Untersuchung der Vermischung von Kühlmittel unterschiedlicher Qualität auf dem Weg vom kalten Strang durch den Downcomer und das untere Plenum bis zum Eintritt in den Reaktorkern.

Ergebnisse

Die Pumpe in Schleife 1 wird gestartet und erreicht innerhalb von 14 s den nominalen Massendurchsatz. Das deborierte (markierte) Kühlmittel wird Richtung Reaktordruckbehälter transportiert. Das Video zeigt die Visualisierung der Messergebnisse aller Gittersensoren beim Transport des Pfropfens durch den Druckbehälter.


Abb. 1: Positionen der Gittersensoren im Druckgefäß

Abb. 2: Visualisierung eines Experiments (avi-file:1.2Mb)

Nach den Eintritt in den Reaktordruckbehälter strömt das mit Tracer markierte Wasser um den Kernbehälter anstelle direkt nach unten zu strömen. Am Sensor im oberen Bereich des Downcomers wird der erste Tracer direkt unterhalb der startenden Schleife detektiert. Mit wachsender Zeit verteilt sich der Tracer in azimutaler Richtung. Folglich werden am Sensor im unteren Bereich des Downcomers zwei Maxima des Tracers auf der der startenden Schleife gegenüberliegenden Seite detektiert. An den selben Winkelpositionen erreicht die Vorderfront des Tracers die Messebene des Sensors in der Kerntrageplatte.

Während des Transportes durch das Druckgefäß vermischt sich der Pfropfen und die Störung wird abgebaut, wie aus den sich verringernden Maximalwerten an den einzelnen Sensoren geschlossen werden kann.



Abb. 3: Zeitverlauf der maximalen und mittleren normierten Tracerkonzentration an jedem Sensor im Druckgefäß (einschließlich des 95.4%-Vertrauensintervalls, bestimmt auf der Basis verschiedener Realisierungen des selben Experiments)


Abb. 4: Verteilung der normierten Tracerkonzentration am Eintritt in den Reaktorkern zum Zeitpunkt der maximalen Unterborierung (der rote Pfeil zeigt die Winkelposition der Schleife mit dem Pfropfen; die fettgedruckte rote Zahl kennzeichnet das Maximum in %; stepwidth: Abstand zwischen zwei Isolinien)
 

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Kontakt/Ansprechpartner

S. Kliem