Alternativas para la refrigeración de reactores de investigación frente a eventos de perdida de caudal.
En este trabajo se busca estudiar la factibilidad en la implementación en de un sistema Alternativo para la refrigeración en parada de reactores de investigación en de caudal ascendente ante un evento de pérdida de caudal. Actualmente, el sistema de refrigeración en por convección en natural imple...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2018
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/702/1/1Guerra.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | En este trabajo se busca estudiar la factibilidad en la implementación en de un sistema
Alternativo para la refrigeración en parada de reactores de investigación en de caudal ascendente ante un evento de pérdida de caudal. Actualmente, el sistema de refrigeración en
por convección en natural implementado en este tipo de reactores cuenta con clapetas que
se abren ante la pérdida de impulsión de las bombas del sistema primario y permiten
el establecimiento del caudal de convección natural.
Se propone el estudio de un sistema alternativo a este, el cual busca implementar
diodos de vorticidad en lugar de las capetas. Este dispositivo se caracteriza por
presentar una resistencia hidráulica mucho mayor en una dirección de
flujo que en la
contraria. La ventaja de esta implementación se basa en que es un dispositivo pasivo
sin partes móviles. Esto reduce la probabilidad de falla del componente, mejorando los
resultados del análisis probabilista de seguridad.
Se realizo un modelado mediante una nodalización típica para este tipo de reactores
de investigación. Dicha nodalización se módico colocando los diodos de vorticidad en
reemplazo de dos de las clapetas de convección natural y en lugar de las dos restantes se
colocaron rompesifones. Se investigaron las constantes de pérdida de carga localizada
típicas para estos dispositivos antes de incluirlos en la nodalización alternativa. A partir
de este modelado del reactor se realizo un análisis de parámetros termo hidráulicos
mediante el código de planta RELAP 3.2.
Se llevo a cabo un análisis paramétrico del reactor con el sistema de refrigeración
alternativo en función de la potencia. Se analizaron distintos casos de reactores de 20
MW, 25 MW y 30 MW. Para cada potencia se analizo el comportamiento del reactor
cambiando características intrínsecas como numero de elementos combustibles, caudal
nominal de bombas y área de los diodos. El estudio de los distintos casos y potencias
se baso en el cumplimiento de un criterio de aceptación. El mismo fue representado
por el apartamiento de la ebullición nucleada tanto en operación normal como en
el transitorio de pérdida de caudal de refrigeración. Además, se tomo como segundo
parámetro representativo el comienzo de la ebullición nucleada en operación normal ya
que este último no compromete la integridad de la primer barrera de contención de los
productos de sion que es la placa combustible. Para cada uno de los casos analizados se
estudiaron limitaciones como el área de los diodos de verticidad, el aumento del caudal
nominal entregado por las bombas del primario y el número de elementos combustible.
El área de los diodos es un punto importante a tener en cuenta ya que de la misma
depende el caudal de fuga hacia la pileta del reactor en operación normal, por lo tanto
el caudal de refrigeración del núcleo, y el caudal necesario para el establecimiento de
la convención natural.
Para los casos analizados de 20 MW, 25 MW y dos variaciones del caso de 30
MW se cumplió holgadamente con el criterio de aceptación propuesto. Ademas, para
la potencia de 30 MW se variaron características del reactor hasta encontrar el caso
más exigido, el cual llega a valores limites del criterio de aceptación. Se encontró que
30 MW es el límite de aumento de potencia para el reactor modelado con el sistema
alternativo de refrigeración desde el punto de vista de un evento de pérdida de caudal.
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