IV. Требования к содержанию главы 4 "Реактор"
В главе 4 ООБ АС должны приводиться информация и результаты анализа, необходимые для обоснования безопасности работы реактора в течение проектного срока службы при нормальной эксплуатации, нарушениях нормальной эксплуатации, включая аварии, а также информация, необходимая для анализа нарушений нормальной эксплуатации, результаты которого приводятся в главе 15 ООБ АС.
4.1. Назначение реактора.
4.1.1. Назначение и функции.
Должны быть приведены сведения о составе, назначении и функциях реактора и его элементов.
Должна быть представлена информация о нормативных документах, использованных при разработке проекта РУ в части реактора.
4.1.2. Проектные основы.
Должна быть приведена следующая информация:
о проектных характеристиках выработки тепловой энергии;
об используемом ЯТ;
о конструкции реактора и его элементов;
о режиме использования ЯТ;
о выгорании ЯТ;
о продолжительности работы РУ на мощности в течение года;
о проектном сроке службы элементов реактора;
о показателях надежности элементов и систем реактора.
4.2. Проект реактора.
4.2.1. Описание реактора.
Должно быть приведено описание реактора, его элементов и систем со ссылкой на соответствующие разделы проекта АС.
Должна быть представлена информация о реакторе и краткую информацию о здании, в котором размещен реактор, о защите здания реактора от внешних и внутренних воздействий природного и техногенного происхождения (приведенных в главе 2 ООБ АС) и от событий на площадке АС, внешних по отношению к зданию реактора. Из представленных сведений должны быть понятны ориентация реактора относительно здания реактора, взаиморасположение и взаимодействие описываемого оборудования и систем, их влияние друг на друга.
Должен быть приведен перечень систем (элементов) реактора. В перечень необходимо включать:
активную зону;
органы регулирования СУЗ;
исполнительные механизмы СУЗ;
корпус реактора;
внутрикорпусные устройства;
систему внутриреакторного контроля,
другие системы и элементы, включенные в состав реактора в соответствии с проектом РУ.
4.2.1.1. Активная зона.
4.2.1.1.1. Назначение и проектные основы.
Должны быть представлены сведения о назначении и проектных основах активной зоны, ТВС, их классе безопасности, категории сейсмостойкости.
Должен быть представлен перечень нормативных документов, требования которых учитываются при проектировании активной зоны, а также проектные критерии и принципы безопасности, основные требования к компоновке активной зоны и конструкции ТВС.
При модернизации активной зоны реактора должны быть представлены материалы проекта такой модернизации и обоснование безопасности модернизации, обоснование достаточности проведенных стендовых и реакторных исследований.
4.2.1.1.2. Описание компоновки активной зоны.
Должно быть приведено описание компоновки активной зоны и конструкции ТВС, представлены рисунки их общих видов, показывающих взаимное расположение, основные геометрические размеры, способы крепления и ориентации относительно осей реактора, схемы распределения теплоносителя по ТВС активной зоны.
Должны быть представлены картограммы загрузки активной зоны для первой загрузки, переходных загрузок и для стационарного режима работы реактора, информацию о количестве ЯТ. По каждому представленному рисунку должна быть приведена ссылка на соответствующий чертеж ведомости технического проекта активной зоны и ТВС.
Сведения об активной зоне и ТВС должны сопровождаться перечнем их основных технических характеристик.
4.2.1.1.3. Материалы, ЯТ, теплоноситель.
Должно быть приведено обоснование выбора материалов ТВС активной зоны, описание ЯТ и теплоносителя, при этом должна быть представлена следующая информация:
а) по конструкционным материалам:
о механических и теплофизических свойствах КМ в зависимости от дозы облучения и температуры;
о времени облучения КМ при работе в реакторе и набранной дозе за проектный срок службы;
о коррозионном взаимодействии с продуктами деления и теплоносителем в зависимости от выгорания ЯТ, температуры и времени облучения КМ;
о циклической прочности в зависимости от дозы облучения, температуры, нагрузки и числа циклов;
б) по сварке:
о видах применяемой сварки с перечнем нормативных документов, регламентирующих требования к сварке;
об опыте эксплуатации сварных соединений или их испытаниях в аналогичных условиях;
об отличиях механических и коррозионных свойств сварных соединений по сравнению с основным металлом в условиях нормальной эксплуатации, при нарушениях нормальной эксплуатации и авариях;
в) по ЯТ:
о химическом составе, обогащении, плотности, загрузке, неравномерности распределения плотности и делящихся изотопов, методах их контроля, аттестации методов контроля;
о ползучести и распухании ЯТ в зависимости от температуры, дозы облучения и нагрузки;
о механических и теплофизических свойствах в зависимости от величины выгорания, температуры, содержания делящихся изотопов (температура плавления, теплоемкость, теплопроводность, термическое расширение, предел прочности);
о совместимости с материалом оболочки, массопереносе в зависимости от выгорания, температуры, времени;
о поведении при нарушениях нормальной эксплуатации и авариях (критерии разгерметизации твэла, контакт с теплоносителем, повышение температуры);
о возможности и целесообразности переработки ОЯТ;
при модернизации активной зоны реактора, связанной с применением другого типа топлива, - результаты расчетно-экспериментальных исследований для такого топлива, а также прогнозные оценки допустимой глубины выгорания;
в) по поглощающим материалам:
о химическом составе, геометрических размерах, обогащении ЯТ по поглощающим материалам, плотности, методах контроля, аттестации методов контроля;
о совместимости с материалами оболочки;
о поведении при авариях (разгерметизация, контакт с теплоносителем, повышение температуры);
о поведении под облучением и изменении свойств;
при модернизации активной зоны реактора - результаты расчетного и экспериментального обоснования поведения ПЭЛ под облучением и прогнозные оценки допустимого выгорания нуклида-поглотителя в ПЭЛ;
г) по теплоносителю:
о теплофизических свойствах;
о допустимых примесях.
4.2.1.2. Внутрикорпусные устройства.
Должна быть приведена информация о ВКУ реактора.
Должны быть приведены сведения о следующих элементах:
выгородке активной зоны;
шахте активной зоны;
блоке защитных труб;
образцах-свидетелях;
внутриреакторных КИП с соединительными элементами и их креплением;
других элементах ВКУ.
По конструкционным материалам ВКУ должны быть приведены следующие данные:
о механических и теплофизических свойствах, в зависимости от дозы облучения (в единицах "число смещений на атом") и температуры (пределы текучести и прочности, остаточная пластичность, теплопроводность, теплоемкость);
времени облучения КМ в реакторе и набранной дозе за проектный срок службы;
о циклической и статической прочности с учетом дозы облучения, температуры, нагрузки и числа циклов.
4.2.2. Управление и контроль.
Должен быть представлен и обоснован перечень контролируемых параметров активной зоны и ТВС, периодичность контроля, диапазон измерений параметров, допустимые погрешности измерений, состав и размещение датчиков.
Необходимо привести информацию о контроле состояния активной зоны и управлении мощностью РУ с учетом информации, представленной в главах 4 и 7 ООБ АС:
о защитах и блокировках, о регуляторах, диагностических системах, об алгоритмах автоматического управления;
об АЗ;
о системе контроля нейтронного потока;
о системе управления приводами;
о системе внутриреакторного контроля;
о системе контроля герметичности оболочек топливных элементов;
о системе регулирования мощности РУ;
о предупредительной защите и блокировках.
При модернизации активной зоны реактора, связанной с использованием нового типа топлива, должно быть представлено обоснование применимости систем, задействованных в управлении и контроле активной зоны, либо обоснование модернизации указанных систем.
Должны быть приведены сведения о предусмотренных проектом АС технических средствах и методах контроля герметичности оболочек твэлов на остановленном и работающем реакторе, которые обеспечивают надежное и своевременное обнаружение негерметичных твэлов. Должны быть представлены и обоснованы методики, используемые для контроля герметичности оболочек твэлов и выявления причин разгерметизации на остановленном и (или) работающем реакторе.
4.2.3. Испытания и проверки.
Должны быть приведены сведения о программах и методиках контроля, испытаниях и исследованиях, выполняемых при разработке проекта, изготовлении, вводе в эксплуатацию и эксплуатации, и подтверждающих расчетные характеристики активной зоны и ТВС; должен быть представлен перечень нормативных документов, определяющих требования к объему и методикам контроля и испытаний. Должны быть приведены программы входного контроля сборок активной зоны на АС.
При модернизации активной зоны реактора должны быть представлены методики и программы испытаний модернизированных ТВС.
4.2.4. Анализ проекта.
4.2.4.1. Нормальная эксплуатация.
Должно быть приведено описание функционирования активной зоны и ТВС при нормальной эксплуатации РУ, при выходе на МКУ, в переходных режимах при плановых пусках и остановах. Необходимо представить характеристики, описывающие состояние активной зоны в указанных режимах, взаимодействие с другими системами реактора.
4.2.4.2. Проектные пределы и условия.
Должны быть приведены и обоснованы, с учетом информации, представленной в главе 16 ООБ АС, проектные пределы и условия, а также пределы и условия безопасной эксплуатации, относящиеся к активной зоне, в случае если они установлены в проекте АС. При этом если соответствующие пределы в проекте АС не установлены, то информация об этом, должна быть приведена в данном разделе ООБ АС.
Должны быть представлены следующие сведения:
пределы по топливу (по температуре топлива или отсутствию плавления, среднерадиальной по поперечному сечению энтальпии);
коэффициент запаса до кризиса теплоотдачи;
пределы по оболочкам твэлов (по температуре, эквивалентной степени окисления);
пределы по коэффициентам реактивности;
пределы по мощности, периоду изменения мощности;
пределы по активности теплоносителя первого контура;
наличие связи предела по активности теплоносителя первого контура с пределом безопасной эксплуатации повреждения твэлов;
иные пределы, установленные в проекте АС.
Должны быть приведены значения уставок АЗ и обосновано наличие достаточного запаса от уставки до достижения значения предела безопасной эксплуатации. Запас должен определяться как сумма составляющих: погрешность расчета плюс класс точности прибора контроля уставки.
При модернизации активной зоны реактора должно быть представлено обоснование изменения пределов безопасной эксплуатации.
4.2.4.3. Обоснование проекта активной зоны и ТВС.
Должна быть представлена информация о работах, выполненных в обоснование проекта активной зоны и ТВС, которую следует разделять по следующим группам:
нейтронно-физическое обоснование (выполняется в соответствии с положениями пункта 4.2.6 настоящего приложения);
обоснование теплотехнической надежности (выполняется в соответствии с пунктом 4.2.7 настоящего приложения);
обоснование прочности, а также обоснование механической устойчивости и отсутствия недопустимых деформаций и вибраций.
Должна быть приведена информация о выполненных в обоснование проекта активной зоны НИОКР по следующей схеме:
перечень экспериментальных работ, НИОКР, экспериментов и испытаний выполненных на стендах, исследовательских реакторах и действующих АС;
описание методик экспериментов;
анализ результатов экспериментов.
При модернизации активной зоны реактора должен быть представлен обоснованный объем дополнительных стендовых и реакторных испытаний.
4.2.4.4. Функционирование при отказах.
Должен быть приведен анализ отказов элементов РУ, а также ошибок персонала и должно быть оценено их влияние на работоспособность реактора и безопасность АС на всех уровнях глубокоэшелонированной защиты. Необходимо представить анализ последствий отказов по общим причинам и оценивать их влияние на работоспособность реактора и безопасность АС. Должна быть приведена информация о системах и элементах, необходимых для ограничения и (или) ликвидации последствий таких отказов. Необходимо определить перечень отказов, анализ которых должен быть представлен в главе 15 ООБ АС.
В разделе должен быть представлен окончательный перечень ИС проектных аварий и окончательный перечень ЗПА с учетом информации, представленной в главе 15 ООБ АС.
При модернизации активной зоны реактора, связанной с использованием нового типа топлива, необходимо представить пересмотренные окончательный перечень ИС проектных аварий и окончательный перечень ЗПА с учетом особенностей новых типов топлива, которые должны быть рассмотрены в главе 15 ООБ АС.
4.2.5. Органы регулирования СУЗ.
4.2.5.1. Назначение и функции.
Должны быть приведены класс безопасности и категория сейсмостойкости ОР СУЗ.
Должна быть представлена информация о нормативных требованиях и критериях безопасности, учитываемых в проектных основах.
4.2.5.2. Проектные основы.
Должна быть приведена информация о проектных основах ОР СУЗ для нормальной эксплуатации и нарушений нормальной эксплуатации, включая аварии. Должны быть приведены требования к их эффективности и быстродействию.
4.2.5.3. Описание конструкции ОР СУЗ.
Должно быть представлено описание конструкции ОР СУЗ с указанием назначения основных элементов и информацию о принадлежности ОР СУЗ к группам ОР СУЗ.
Должны быть приведены сведения о конструкции, составе, структуре, характеристикам и порядке работы СУЗ. Должно быть обосновано количество, эффективность, расположение, состав групп, рабочие положения, последовательность и скорости перемещения рабочих органов СУЗ, а также количество приводов.
Должны быть представлены основные проектные характеристики ОР СУЗ, а также информация о системах останова реактора при отказе срабатывания ОР СУЗ.
4.2.5.4. Материалы.
Должна быть представлена информация о материалах в объеме, аналогичном указанному в пункте 4.2.1.1 настоящего приложения. Должна быть приведена информация об источниках, подтверждающих работоспособность материалов ОР СУЗ и направляющих каналов СУЗ.
4.2.5.5. Обеспечение качества.
Должна быть приведена информация о ПОК при разработке (конструировании), изготовлении, приемке и монтаже ОР СУЗ. Должны быть перечислены основные требования, предусмотренные ПОК, и нормативные документы, регламентирующие требования к обеспечению качества.
Должна быть приведена информация о соответствии видов и результатов испытаний исполнительных механизмов органов воздействия на реактивность активной зоны требованиям федеральных норм и правил в области использования атомной энергии, регламентирующих устройство и эксплуатацию исполнительных механизмов органов воздействия на реактивность.
4.2.5.6. Испытания и проверки.
Должна быть представлена и обоснована периодичность контроля и перечень проверяемых параметров ОР СУЗ, по которым определяются критерии потери работоспособности (снижение физической эффективности ниже определенного уровня, отсутствие перемещения стержней).
Должны быть приведены и обоснованы методы и условия испытаний, проверок и замены ОР СУЗ.
4.2.5.7. Управление и контроль.
Должна быть представлена информация об управлении и контроле ОР СУЗ с учетом информации, представленной в главе 7 ООБ АС.
4.2.5.8. Пределы и условия безопасной эксплуатации, эксплуатационные пределы и условия.
Должны быть приведены пределы и условия безопасной эксплуатации реактора, а также эксплуатационные пределы и условия по состоянию системы ОР СУЗ с учетом информации, представленной в главе 16 ООБ АС.
4.2.5.9. Анализ проекта.
4.2.5.9.1. Нормальное функционирование.
Должны быть приведено описание работы ОР СУЗ при нормальной эксплуатации, нарушениях нормальной эксплуатации, включая проектные аварии, сведения о состояниях ОР СУЗ в этих режимах, указано чем определяется и обеспечивается их работоспособность.
4.2.5.9.2. Функционирование при отказах.
Должен быть приведен анализ отказов и повреждений ОР СУЗ и их последствий для безопасности АС.
Должны быть представлены сведения о мерах по исключению отказов или ограничению их последствий, принятых при проектировании РО, и направляющих каналов СУЗ и их эксплуатации. Должен быть приведен анализ возможных отказов оборудования при загрузке и выгрузке ОР СУЗ, в режиме перегрузки, при неизвлечении из ячейки.
4.2.5.9.3 Анализ надежности.
Должен быть представлен анализ надежности, в котором должно быть обосновано (с учетом информации представленной в Главе 7 ООБ АС), что показатели надежности СУЗ соответствуют требованиям нормативных правовых актов.
4.2.5.9.4. Обоснование проекта.
Должны быть приведены расчетное и экспериментальные обоснования, выполненные в обоснование конструкции и работоспособности ОР СУЗ.
Должны быть приведены сведения об по изготовлении и физическом взвешивании макетов, изготовлении и гидравлическим испытаниям макетов.
Должна быть представлена информация о результатах эксплуатации ОР СУЗ аналогичной конструкции, а также о результатах стендовых испытаний и расчетов; привести информацию о работах, выполненных в обоснование проекта ОР СУЗ:
обоснование теплогидравлических характеристик;
обоснование работоспособности (прочность и надежность).
Информация каждой группы работ должна состоять из двух частей - расчетной и экспериментальной.
Расчетная часть должна состоять из:
перечня расчетов;
примененных при этом методик измерений и программ со сведениями об их аттестации;
результатов расчетов с их анализом.
Экспериментальная часть должна состоять из:
перечня проведенных НИОКР;
описания использованных методик измерений;
анализа результатов экспериментов.
Должны быть представлены:
расчетная величина эффективности ОР СУЗ при соответствующей загрузке поглотителя, снижение эффективности, выгорание, флюенс ПЭЛ и ОР СУЗ за установленный срок эксплуатации;
основные теплогидравлические характеристики ОР СУЗ: распределение расхода теплоносителя, температура поглотителя, оболочек ПЭЛ, деталей стержней и чехловых труб СУЗ, перепад давления на стержнях и действующая на них выталкивающая сила;
основные прочностные характеристики ОР СУЗ и гильз СУЗ, определяющие их надежность: НДС оболочек и элементов ОР СУЗ, изменение размеров и формы ПЭЛ за счет распухания, ползучести, температуры, взаимодействия поглотителя с оболочкой, взаимодействия пучка ПЭЛ с чехловой трубой, взаимодействия деталей ОР СУЗ с чехловой трубой СУЗ;
значения назначенного ресурса, назначенного срока службы и назначенного срока хранения стержней СУЗ;
критерии потери работоспособности ОР СУЗ.
При модернизации активной зоны реактора, связанной с использованием нового типа топлива, должна подтверждаться достаточность существующих систем остановки реактора, в том числе выполняющих функцию АЗ, в части эффективности и быстродействия, либо приводиться проектные материалы модернизированных систем остановки реактора.
4.2.5.9.5. Оценка проекта.
Должна быть представлена оценка выполнения в проекте требований нормативных правовых актов и проектных критериев.
4.2.6. Нейтронно-физическая часть проекта реактора.
Информация, представляемая в данном подразделе, должна базироваться на материалах проектов РУ, активной зоны, ТВС, систем и оборудования РУ, результатах НИОКР, а также на имеющемся опыте.
4.2.6.1. Проектные основы.
Должна быть представлена информация о требованиях федеральных норм и правил в области использования атомной энергии, а также иные требованиях, учитываемых при проектировании активной зоны реактора.
Должны быть представлены и обоснованы основные требования, предъявляемые к нейтронно-физическим характеристикам активной зоны реактора.
Должны быть представлены:
предельные значения среднего по ТВС, по твэлу и по топливной таблетке выгорания топлива;
планируемая длительность работы топливной загрузки в установившемся режиме перегрузок;
виды используемого топлива;
максимальное обогащение топлива изотопом 235U, максимальное содержание делящихся изотопов плутония в МОКС (смешанное уран плутониевое оксидное топливо) и РЕМИКС (смешанное регенерированное уран плутониевое топливо) топливе загружаемых ТВС;
предельное содержание выгорающего поглотителя в загружаемом топливе, максимальное количество твэгов в ТВС;
предельная концентрация борной кислоты в теплоносителе первого контура на МКУ мощности и в СБ;
условия перегрузки топлива в установившемся режиме - планируемая длительность перегрузки, общая характеристика используемой схемы перегрузок;
ограничения на распределение энерговыделения в активной зоне, включая максимальную линейную мощность твэла, максимальную относительную мощность твэла, допустимый аксиальный офсет энерговыделения, запас до кризиса теплоотдачи при нормальной эксплуатации;
критерии стабильности и управления распределением энерговыделения в переходных процессах;
максимальный запас реактивности;
максимальная температура повторной критичности остановленного реактора в конце работы топливной загрузки;
оперативное регулирование - механическое и химическое (борное);
предельно допустимое время срабатывания АЗ;
обеспечение надежного и быстрого останова реактора при предаварийных ситуациях и авариях.
4.2.6.2. Результаты расчета нейтронно-физических характеристик РУ, необходимых в анализах безопасности, в том числе, в качестве исходных данных для теплогидравлической части проекта и термомеханических расчетов в обоснование работоспособности твэлов и ТВС.
Должны быть приведены сведения об исходных данных и моделях, использованных для проведения нейтронно-физических расчетов, результаты этих расчетов, а также анализ полученных результатов на соответствие их проектным критериям.
4.2.6.2.1. Описание расчетных моделей и исходных данных.
Должна быть представлена следующая информация:
общее описание активной зоны: данные о количестве загруженных ТВС, шаге расположения ТВС, числе органов регулирования, высоте активной зоны, тепловой мощности реактора, расходе теплоносителя через активную зону, давлении теплоносителя над активной зоной, доле тепла, выделяемой в твэлах, входной температуре теплоносителя на полной мощности и в зависимости от мощности реактора, температуре теплоносителя на МКУ мощности и при перегрузке топлива; данные о расходе и температуре теплоносителя при частичном количестве работающих ГЦН;
картограмму расположения ОР СУЗ в активной зоне, разделение их на группы с указанием функционального назначения, последовательности и режимов их перемещения при нормальной эксплуатации и при нарушениях нормальной эксплуатации;
основные характеристики ТВС: размер под ключ, число тепловыделяющих элементов (твэлов и твэгов), шаг расположения твэлов в решетке, число направляющих каналов, число измерительных каналов, толщину и материал чехла (при наличии), размеры и материал уголков жесткости (при наличии), картограмму расположения тепловыделяющих элементов, направляющих и измерительных каналов в ТВС;
основные характеристики твэлов и твэгов: наружный и внутренний диаметр оболочки, материал оболочки и заглушек, номинальную массу топлива в твэле и твэге, в том числе интегрированный в топливную матрицу выгорающий поглотитель;
основные характеристики топливных таблеток твэлов и твэгов: материал, наружный диаметр, диаметр центрального отверстия, высоту и плотность топливной таблетки без выгорающего поглотителя и с выгорающим поглотителем, характеристики направляющего канала, включая наружный и внутренний диаметр (в том числе в области гидротормоза), материал, характеристики измерительного канала, включая наружный и внутренний диаметр, материал канала и состав измерительного устройства;
основные характеристики ПЭЛ в составе ОР СУЗ: количество ПЭЛ в ПС СУЗ, наружный и внутренний диаметр оболочки, материал оболочки, размер и материал концевика, число и вид поглощающих материалов, их плотность, полную длину ПЭЛ и длины участков для каждого поглощающего материала;
картограммы рассматриваемых топливных загрузок с указанием схемы перестановки ТВС в процессе перегрузки;
описание типов ТВС, участвующих в формировании топливных загрузок со схемами и картограммами расположения в них элементов конструкции (по высоте и в плане) и характеристиками используемых твэлов и твэгов;
для каждого типа ТВС - данные о количестве, материале, массе, месте расположения дистанционирующих и интенсифицирующих решеток, данные о коэффициентах гидравлического сопротивления этих решеток, а также других элементов, определяющих перепад давления на активной зоне;
данные о составе (объемные доли теплоносителя и конструкционных материалов), размерах и расположении принятых в расчете радиальных и аксиальных отражателей, об использованных граничных условиях.
4.2.6.2.2. Описание программных средств и методик.
Должны быть представлены следующие сведения:
информация об используемых в нейтронно-теплогидравлических и нейтронно-физических расчетах РУ методиках и программных средствах, данные об их верификации и аттестации, данные о точности получаемых результатов расчетов нейтронно-физических характеристик с учетом анализа неопределенности;
краткая характеристика нейтронно-физической модели: методика подготовки констант, перечень параметров состояния для учета обратных связей, приближения при решении уравнения переноса нейтронов, число энергетических групп, границы групп, параметры расчетной сетки, способ учета энерговыделения от гамма-излучения, способ учета дистанционирующих решеток, положения и перемещения ОР СУЗ, выгорания поглотителя в ПЭЛ ОР СУЗ и 10B в борной кислоте, методики расчета коэффициентов реактивности, определения и использования поправочных коэффициентов, подходы к расчету потвэльного энерговыделения, к учету технологических и расчетных погрешностей при анализе полученных результатов;
основные приближения теплофизического расчета для учета обратных связей, характеристики теплогидравлической модели активной зоны и теплофизической (термомеханической) модели твэла: данные об учете локальных гидравлических сопротивлений, теплопроводности зазора и топливного сердечника в зависимости от линейной нагрузки и выгорания.
4.2.6.2.3. Нейтронно-физические характеристики ТВС.
Должны быть приведены базовые параметры ячеечных расчетов при подготовке констант: температура топлива и теплоносителя, плотность теплоносителя, концентрация борной кислоты, удельное энерговыделение.
Для всех использованных в загрузках типов ТВС должна быть приведена в табличном виде данные о зависимостях
4.2.6.2.4. Основные нейтронно-физические характеристики активной зоны.
Должны быть представлены:
характеристики загружаемых в реактор и выгружаемых из реактора ТВС: количество загружаемых свежих ТВС по типам с указанием среднего обогащения и (или) содержания делящихся изотопов плутония; количество выгорающих поглотителей; количество выгружаемых ТВС по типам; среднее выгорание для каждого типа выгружаемых ТВС и по всему выгружаемому топливу; максимальное выгорание по ТВС, твэлу и топливной таблетке (локальное выгорание) с указанием местоположения максимумов выгорания;
НФХ топливных загрузок: полная длительность топливной кампании; длительность работы на мощностном эффекте реактивности; запас реактивности на начало кампании; критическая концентрация борной кислоты в начале кампании на МКУ мощности, на полной мощности без отравления Xe и с отравлением Xe; максимальные значения коэффициентов неравномерности энерговыделения на полной мощности - Kq, Kr (для твэла и твэга); средняя линейная мощность твэлов; максимальное по кампании значение линейной мощности твэлов и твэгов с учетом инженерных коэффициентов запаса; коэффициенты реактивности по температуре и плотности теплоносителя, по температуре топлива, по концентрации борной кислоты в начале и конце кампании на полной мощности и МКУ; мощностной коэффициент реактивности в начале и конце кампании на полной мощности; максимальная эффективность одиночного ПС из рабочей группы на полной мощности; эффективность регулирующих групп и групп АЗ (без перекрытия) в начале и конце кампании на полной мощности; эффективность АЗ при отсутствии наиболее эффективного ОР СУЗ в начале и конце кампании на МКУ и на полной мощности; температуру повторной критичности в конце кампании в отравленном Xe состоянии; концентрация борной кислоты, обеспечивающая необходимый уровень подкритичности при перегрузке (2%) и при пуске реактора после взвода ОР СУЗ, осуществляющих АЗ (1%) в состоянии с максимальным запасом реактивности; эффективность жидкостной системы остановки реактора при изменении концентрации борной кислоты от критической до стояночной на МКУ мощности в начале и конце топливной кампании; эффективная доля запаздывающих нейтронов и время жизни мгновенных нейтронов в начале и конце топливной кампании; максимальные значения полного нейтронного потока во внутренней области активной зоны, в периферийных ТВС и областях, прилегающих к верхнему и нижнему торцевым отражателям в начале и конце топливной кампании при номинальной мощности РУ; максимальные значения флюенса быстрых нейтронов (En > 0,1 МэВ) и повреждающей дозы (сна) на оболочках твэла и твэга, на направляющем канале, центральной трубке и чехле (уголке) ТВС (при наличии) с указанием местоположения достигнутых максимумов в конце работы топливной загрузки.
В табличном и графическом виде необходимо показать изменение основных параметров в процессе выгорания топливной загрузки: мощность реактора, расход и входная температура теплоносителя, положение рабочей группы, критическая концентрация борной кислоты, аксиальный офсет энерговыделения, Kq, Kr, максимальная линейная мощность твэла с указанием положения достигаемых максимумов.
В табличном виде должны быть представлены данные о массе изотопов урана, плутония и младших актинидов в выгружаемом топливе в установившемся режиме перегрузок.
4.2.6.2.5. Распределение мощности в активной зоне.
Должны быть представлены следующие сведения:
картограмма распределения относительной мощности ТВС в начале кампании на МКУ мощности;
картограммы распределений относительной мощности ТВС, максимальных относительных мощностей твэла в ТВС, максимальных относительных значений линейной мощности твэла в ТВС;
картограммы средних по ТВС выгораний топлива в начале, середине и конце борной кампании, а также в конце работы на мощностном эффекте реактивности;
распределение относительных мощностей и выгораний твэлов в ТВС с максимальной величиной Kr в начале, середине и конце борной кампании;
радиальные распределения энерговыделения в твэле и в твэге и их изменение при выгорании, используемые в теплогидравлических и термомеханических расчетах;
распределение относительной мощности расчетных слоев по высоте активной зоны (аксиальный профиль энерговыделения) в начале кампании на МКУ мощности;
распределения относительной мощности расчетных слоев по высоте активной зоны (аксиальные профили) в начале, середине и конце борной кампании на полной мощности, а также в конце работы топливной загрузки на мощностном эффекте реактивности;
высотные распределения (аксиальные профили) среднего по расчетным слоям выгорания топлива в активной зоне в начале и конце кампании;
высотные распределения (аксиальные профили) средних по расчетным слоям значений температуры и плотности теплоносителя, температуры топлива в активной зоне в начале, середине и конце борной кампании, а также в конце работы на мощностном эффекте реактивности;
допустимые значения линейной мощности твэлов и твэгов в зависимости от расстояния от низа активной зоны при работе РУ на всех ГЦНА на полной мощности и при работе с меньшим количеством ГЦНА;
значения инженерных коэффициентов запаса для коэффициентов неравномерности, характеристики распределений энерговыделения и выгорания в активной зоне, учитываемые в анализе безопасности;
распределения линейной мощности и (или) относительной линейной мощности по высоте твэла (твэга), принимаемые в анализах безопасности в главе 15 ООБ АС.
4.2.6.2.6. Режимы работы активной зоны в процессе кампании.
Должны быть представлены краткие сведения о режимах работы активной зоны в процессе кампании и результатах расчетного моделирования:
пуска реактора после перегрузки, после короткой и длительной (максимальное отравление Xe) остановки в процессе работы топливной загрузки;
работы на пониженных уровнях мощности;
работа с уменьшенным числом ГЦНА;
работа в режиме отслеживания суточной нагрузки и иных маневренных режимах, предусмотренных проектом АС;
работы на мощностном эффекте реактивности и скользящих параметрах;
планового останова реактора.
4.2.6.2.7. Контроль распределения мощности (энерговыделения) в активной зоне.
Должно быть приведено краткое описание применяемых внутриреакторных детекторов нейтронов, их характеристики и расположение для измерений мощности реактора. Необходимо привести данные о ПС, используемых для восстановления поля энерговыделения в активной зоне по показаниям детекторов, сведения об их верификации и аттестации, оценку погрешности восстановления мощности ТВС, линейной мощности твэлов и других параметров, используемых для контроля за распределением мощности.
4.2.6.2.8. Эффекты и коэффициенты реактивности.
4.2.6.2.8.1. Должны быть представлены сведения о методах расчета и величине эффектов реактивности, связанных:
с разогревом реактора из холодного состояния до МКУ мощности;
с выходом на номинальную мощность;
с равновесным ксеноновым отравлением на номинальной мощности;
с самариевым отравлением,
а также о величине реактивности, компенсируемой раствором борной кислоты в теплоносителе в начале, середине и конце кампании.
Должны быть приведены максимальные по кампании запасы реактивности:
в холодном состоянии;
на МКУ мощности;
на номинальной мощности без ксенона и самария, с равновесным самарием, с равновесными самарием и ксеноном.
4.2.6.2.8.2. Должны быть представлены коэффициенты реактивности в начале и конце кампании при работе реактора на номинальной мощности (для отравленного и неотравленного Xe состояний) и на МКУ мощности: коэффициент реактивности по температуре топлива, температуре теплоносителя, по плотности теплоносителя, по концентрации борной кислоты в теплоносителе, давлению теплоносителя в первом контуре, по мощности реактора. Должны устанавливаться точные определения или допущения, использованные при расчете перечисленных выше коэффициентов реактивности, а именно: по эффективной температуре Допплера, по параметрам, предполагающимся постоянными в определении мощностного коэффициента реактивности, по пространственно-неоднородным изменениям параметров.
4.2.6.2.8.3. Для начала и конца топливной кампании должны быть представлены данные о зависимости коэффициентов реактивности по температуре топлива, плотности теплоносителя и мощности от мощности реактора.
4.2.6.2.8.4. Должны быть представлены граничные значения коэффициентов реактивности, предназначенные для использования в анализах безопасности и охватывающие возможные расчетные значения коэффициентов реактивности в различных эксплуатационных состояниях с учетом проектных запасов, погрешностей расчета, отклонений мощности, температуры теплоносителя, концентрации борной кислоты.
4.2.6.2.9. Баланс реактивности и эффективность регулирования.
4.2.6.2.9.1. Должен быть представлен анализ баланса реактивности. Необходимо подтвердить соответствие характеристик реактивности требованиям федеральных норм и правил в области использования атомной энергии. Баланс реактивности необходимо строить с учетом возможных погрешностей определения эффектов реактивности и эффективности органов регулирования. Баланс реактивности активной зоны должен быть определен для начала и конца кампании, а также для наиболее неблагоприятных, с точки зрения выполнения нормативных требований, промежуточных моментов выгорания топливной загрузки. Должны учитываться следующие факторы, воздействующие на реактивность и зависящие от различных эксплуатационных состояний:
предназначение групп ОР СУЗ, их ожидаемая и минимально допустимая эффективность;
эффективность выгорающего поглотителя;
концентрация и эффективность борного раствора;
возмущения в температуре замедлителя и топлива, а также возможные пустотные возмущения;
выгорание топлива (продукты деления);
отравление ксеноном и самарием;
допустимые высоты погружения ОР СУЗ в активную зону и их допустимое рассогласование.
Должен быть обоснован минимально необходимый запас подкритичности быстро остановленного реактора для различных моментов кампании с учетом неопределенностей этого запаса и экспериментальных проверок на действующих реакторах.
4.2.6.2.9.2. Должны быть приведены следующие сведения о методах воздействия на реактивность при регулировании нормальной эксплуатации и эксплуатации с отклонениями:
об использовании жидкого поглотителя;
о движениях ОР СУЗ, в том числе стержней, воздействующих на аксиальный профиль энерговыделения;
о возможных изменениях расхода или температуры теплоносителя.
Должно быть приведено описание воздействия на объемные распределения энерговыделения (при перераспределении ксенона и ксеноновых колебаниях), а также описание воздействия (если применяется) на выгорание топлива посредством спектрального регулирования и (или) изменения параметров теплоносителя.
4.2.6.2.9.3. Должна быть представлена информация о размещении ОР СУЗ, которые предполагается использовать в течение топливного цикла. Должны быть представлены подробные сведения о разделении их на группы или комплекты, порядок и степени извлечения их из активной зоны, обоснованные ограничения, накладываемые на их положение в зависимости от уровня мощности, момента кампании или от других параметров. Должны быть описаны ожидаемые положения стержней или групп в критических состояниях на МКУ и на номинальном уровне мощности как в начале, так и в конце кампании; допустимое и рекомендуемое положение рабочей группы ОР СУЗ в стационарных состояниях на различных уровнях мощности.
4.2.6.2.9.4. Для начала, середины и конца топливной кампании на различных уровнях мощности, с учетом погрешности расчета и допустимых отклонений начального и конечного положений ОР СУЗ, должны быть представлены следующие расчетные значения эффективности отдельных ОР СУЗ и групп ОР СУЗ:
максимальное значение эффективности одиночных ОР СУЗ в авариях с выбросом или падением ПС;
максимальную эффективность рабочей группы ОР СУЗ как функцию от погружения в активную зону, в аварии с неуправляемым извлечением рабочей группы; изменение реактивности при проектном извлечении и погружении регулирующих групп ОР СУЗ;
максимальную скорость ввода положительной реактивности при извлечении регулирующих групп; значения эффективности отдельных групп ОР СУЗ;
значения полной эффективности АЗ и эффективности АЗ без наиболее эффективного стержня ОР СУЗ;
значение эффективности и изменение реактивности при погружении ОР СУЗ, осуществляющих АЗ, в активную зону.
4.2.6.2.9.5. Для начала, середины (или иного промежуточного момента кампании, характеризующегося максимальными значениями коэффициентов неравномерности энерговыделения и линейной мощности твэла) и конца борной кампании должны быть приведены зависимости коэффициентов неравномерности и максимальной линейной мощности энерговыделения в активной зоне (Kq, Kr и Ql) от погружения рабочей группы в допустимом диапазоне ее перемещений на полной мощности.
4.2.6.2.10. Анализ подкритического состояния реактора при перегрузках топлива.
Должны быть представлены следующие сведения:
расчетные оценки подкритичности при перегрузках топлива;
описание контроля подкритического состояния реактора;
нейтронный фон активной зоны в зависимости от изотопного состава топлива и степени его выгорания;
требования к контролю перегрузки топлива и выполнение этих требований в рассматриваемом проекте АС.
4.2.6.2.11. Стабильность распределения мощности активной зоны.
Должна быть приведена информация о ксеноновой устойчивости активной зоны как в аксиальном, так и в радиальном направлениях. Необходимо привести общее описание средств обнаружения ксеноновой нестабильности и управляющих воздействий для ее подавления, обосновывать алгоритм и порядок действий персонала АС по подавлению ксеноновых колебаний. Должна быть обоснована достаточность мер по обнаружению и подавлению ксеноновых колебаний для недопущения превышения проектных пределов.
4.2.6.2.12. Остаточное тепловыделение и радиационные характеристики топлива.
Для начала, середины и конца борной кампании, а также для конца работы на мощностном эффекте реактивности должны быть приведены кривые остаточной мощности активной зоны, вызванной радиоактивностью продуктов деления, в зависимости от времени после перевода реактора в подкритическое состояние. Должны быть представлены сведения о данных и приближениях, на основе которых представленные кривые были получены. Должны быть приведены данные о радиационных характеристиках топлива, используемых для оценки радиационных последствий проектных и запроектных аварий в главе 15 ООБ АС.
4.2.6.3. Расчеты флюенса, радиационных повреждений и радиационного энерговыделения на ВКУ и корпусе реактора.
Должны быть представлены сведения о расчетной модели, методиках, ПС и константах, использованных для расчета флюенса быстрых нейтронов, радиационных повреждений и радиационного энерговыделения на ВКУ и корпусе реактора, а также сведения о валидации и аттестации ПС.
Должны быть представлены распределения скорости накопления флюенса, величины флюенса нейтронов, повреждающей дозы в единицах числа смещений на атом на границах активной зоны на ВКУ, на внутренней поверхности корпуса реактора, в толще корпуса реактора в течение проектного срока службы.
Должна быть представлена информация и обоснование по объему контроля флюенса нейтронов на корпусе реактора во время эксплуатации.
Должны быть представлены результаты расчета радиационного энерговыделения в ВКУ и корпусе во время эксплуатации реактора на полной мощности.
4.2.6.4. Расчет потока нейтронов в детекторах АКНП.
Должна быть представлена схема размещения и краткая характеристика детекторов - ионизационных камер. Должно быть приведено описание расчетной модели, методики, ПС и констант, применяемых для расчета потока нейтронов в ИК. Должны быть приведены сведения об аттестации использованных ПС.
Должны быть представлены значения полного потока нейтронов в местах расположения ИК на МКУ и полном уровне мощности в начале, середине и конце борной кампании, а также в конце работы на мощностном эффекте реактивности.
4.2.6.5. Оценка реактивности в запроектной аварии с плавлением активной зоны.
Должно быть представлено и обосновано максимально возможное значение Kэфф для наиболее неблагоприятного сочетания состава, конфигурации и внешних условий для кориума в корпусе реактора; при проплавлении днища корпуса, а также в устройстве локализации расплава (если такое имеется).
4.2.6.6. Предельные значения нейтронно-физических характеристик для анализа безопасности.
Должна быть представлена сводная таблица предельных, наименее благоприятных для безопасности РУ значений нейтронно-физических характеристик, принятых в анализах безопасности в главе 15 ООБ АС.
4.2.7. Теплогидравлическая часть проекта.
4.2.7.1. Проектные ограничения.
Должна быть представлена следующая информация о проектных ограничениях, влияющих на теплогидравлические характеристики РУ:
максимальная температура оболочек твэлов;
максимальная температура теплоносителя;
скорость изменения температуры теплоносителя;
максимальная линейную нагрузку твэлов;
максимальная скорость потока теплоносителя в активной зоне;
кавитационный запас и другие эксплуатационные ограничения по ГЦН;
минимальный коэффициент запаса до кризиса теплоотдачи;
перепад давления на ТВС и ПС СУЗ;
критерии гидравлической устойчивости потока теплоносителя;
температурный запас до плавления топлива при номинальных условиях.
4.2.7.2. Теплогидравлический расчет активной зоны.
Должна быть представлена следующая информация:
а) распределение потока теплоносителя и линейного энерговыделения, при этом приводить следующие сведения:
распределение расхода и энтальпии теплоносителя через реактор и через активную зону;
средние и максимальные значения линейного энерговыделения;
температуры теплоносителя на выходе из ТВС, активной зоны и реактора с учетом распределения расходов теплоносителя по ТВС;
распределение расхода теплоносителя по ТВС;
максимальную температуру оболочек твэлов;
значения запаса до кризиса теплоотдачи;
перепады давления в активной зоне и гидравлические сопротивления, при этом привести схему организации потока теплоносителя на входе в реактор, значения перепадов давления в активной зоне и соответствующие распределения гидравлического сопротивления по элементам активной зоны;
б) методики и расчетные программы, при этом приводить следующие сведения:
информацию об используемых в теплогидравлических расчетах активной зоны методиках и ПС, данные об их верификации или обосновании достоверности получаемых результатов;
данные о точности получаемых результатов теплогидравлических расчетов с учетом анализа неопределенности;
сведения об аттестации ПС.
4.2.7.3. Теплогидравлический расчет РУ.
Должны быть приведены сведения о теплогидравлическом расчете первого контура и системы аварийного отвода тепла.
В описании должны быть приведены следующие сведения:
информация о компоновке оборудования и трубопроводов первого контура РУ;
теплогидравлическая схема РУ:
число контуров циркуляции теплоносителя и их назначение;
тип побудителя движения теплоносителя (вынужденная циркуляция, естественная циркуляция);
перечень оборудования и трубопроводов в каждом из контуров циркуляции, проектные значения расходов теплоносителя для каждого элемента контура и перепадов давления при соответствующих расходах;
схемы циркуляции теплоносителя в каждом из контуров, высотное расположение элементов петель (оборудования, трубопроводов) для различных контуров, их геометрические характеристики;
значения уровня теплоносителя в элементах первого контура РУ и давления;
проектные режимы работы РУ при НЭ:
перечень проектных режимов НЭ (со ссылкой на соответствующий подраздел главы 4 ООБ АС);
теплогидравлические особенности каждого из проектных режимов НЭ;
параметры теплоносителя и скорости их изменения в различных проектных режимах;
распределение температуры теплоносителя в проектных режимах;
методики и расчетные программы:
информация об используемых в теплогидравлических расчетах РУ методиках и расчетных программах;
данные об их аттестации;
данные о точности получаемых результатов теплогидравлических расчетов с учетом анализа неопределенности.
4.2.7.4. Испытания и проверки.
Должно быть приведено описание программ и методик испытаний и проверок, которые должны использоваться для подтверждения проектных теплогидравлических характеристик активной зоны и контуров циркуляции РУ.
4.2.8. Исполнительные механизмы СУЗ.
4.2.8.1. Назначение и проектные основы.
Должны быть представлены следующие сведения:
информация о составе, назначении и функциях ИМ;
класс безопасности ИМ и категория сейсмостойкости;
проектные пределы ИМ для нормальной эксплуатации, нарушений нормальной эксплуатации и проектных аварий;
предельно допустимые значения основных механических, прочностных характеристик и допустимые значения показателей надежности ИМ.
4.2.8.2. Описание конструкции.
Должны быть представлены следующие сведения:
информация о конструкции ИМ с выделением отдельных, выполняющих самостоятельные функции устройств (элементов);
информация об устройствах контроля, крепления и герметизации;
чертежи и схемы, иллюстрирующие конструкцию, кинематические схемы действия и расположения ИМ;
основные технические характеристики ИМ;
перечень систем и оборудования, влияющих на функционирование ИМ.
4.2.8.3. Материалы.
Должны быть представлены сведения о марках и свойствах, используемых в ИМ сталей и материалах, а также обоснование их работоспособности в течение требуемого времени в водной среде при проектных значениях температур и радиационных воздействиях, соответствующих нормальной эксплуатации РУ, нарушениям нормальной эксплуатации, включая проектные аварии.
4.2.8.4. Обеспечение качества.
Должна быть приведена информация о ПОК при разработке (конструировании), изготовлении, приемке и монтаже ИМ СУЗ. Должны быть перечислены основные требования, предусмотренные ПОК и нормативные документы, регламентирующие требования к обеспечению качества.
4.2.8.5. Управление, контроль и испытания.
Должны быть представлены следующие сведения:
принципы управления ИМ и контроля их состояния;
характеристики сигналов управления ИМ;
анализ возможных управляющих воздействий на ИМ со стороны средств автоматизации и работников;
методы, средства, объем и периодичность проведения контроля состояния и испытаний ИМ для обеспечения их работоспособности в процессе эксплуатации;
информация о пусконаладочных работах с ИМ, перечень программ их испытаний, показывающих достаточность предпусковых испытаний ИМ для обоснования безопасности эксплуатации РУ, и перечень мер по предотвращению аварий при проведении испытаний.
Должна быть приведена информация о том, что ИМ имеют указатели промежуточных положений их рабочих органов, сигнализаторы конечных положений и конечные выключатели, срабатывающие непосредственно от РО.
Должно быть обосновано, что конструкция реактора и ИМ СУЗ обеспечивают расцепленное состояние рабочих органов СУЗ при снятии верхнего блока, а предусмотренные проектом средства диагностики регистрируют расцепленное состояние.
4.2.8.6. Исполнительные механизмы СУЗ.
4.2.8.6.1. Нормальное функционирование.
Должны быть представлены следующие сведения:
описание функционирования ИМ при нормальной эксплуатации РУ, с учетом переходных режимов при плановых пусках, изменениях мощности и остановках;
требования к надежности, предъявляемые к взаимодействующим с ИМ системам и элементам, важным для безопасности.
4.2.8.6.2. Функционирование при отказах.
Должны быть приведены:
анализ последствий отказов ИМ с учетом отказов вследствие ошибок персонала;
описание и обоснование достаточности мер по предотвращению возможности отказов ИМ по общей причине, с учетом внешних и внутренних воздействий и отказов систем и оборудования;
анализ последствий отказов и характеристики, вызванных отказами, изменений основных параметров РУ, влияющих на безопасность;
перечень отказов ИМ, являющихся ИС нарушений нормальной эксплуатации, включая проектные аварии, требующих дополнительного анализа в соответствующем разделе отчета о проведении анализа безопасности РУ.
4.2.8.6.3. Обоснование проекта.
Должно быть обосновано, что ИМ соответствуют требованиям федеральных норм и правил в области использования атомной энергии, а также проектным критериям, апробированы в процессе эксплуатации реакторов ВВЭР или испытаны в условиях, близких к требуемым, обоснованы НИОКР.
4.2.9. Корпус реактора.
Должна быть приведена информация о назначении и функциях корпуса реактора. Подробное описание и обоснование работоспособности корпуса представлять в разделе главы 5 ООБ, выполняемом в соответствии с пунктом 5.3 настоящего приложения.
4.2.10 Выводы.
По результатам рассмотрения реактора и его элементов должен быть сделан вывод об их соответствии требованиям нормативных правовых актов, проектных принципов и критериев.
4.2.11. Перечень использованной документации.
Должен быть приведен перечень проектной и конструкторской документации, использованной при разработке проекта реактора и его элементов.