Изменение изгибной жесткости ТВС ВВЭР-1000 при эксплуатации
Геометрическая стабильность конструкции ТВС ВВЭР-1000 при эксплуатации во многом определяется величиной ее изгибной жесткости. Уменьшение изгибной жесткости во время эксплуатации в реакторе может приводить к такому прогибу ТВС, который будет затруднять перемещение поглощающих стержней системы управления и защиты реактора в направляющих каналах ТВС, что не допустимо с точки зрения безопасной эксплуатации реактора. Описаны метод и установка для исследования изгибной жесткости облученных ТВС ВВЭР-1000 в защитных камерах. Метод основан на измерениях величины прогиба ТВС при поперечных нагружениях. Нагрузка прикладывается к дистанционирующим решеткам перпендикулярно их граням, величина прогиба ТВС определяется оптическими методами с помощью телекамеры. Эта же установка позволяет исследовать изгибную жесткость каркаса ТВС после извлечения из нее всех твэлов. В Научно-исследовательском институте атомных реакторов г. Димитровграда исследовано несколько десятков ТВС ВВЭР-1000 с выгоранием ядерного топлива в диапазоне от ~ 4 до ~ 65 МВт-сут/кг^ Обобщение и анализ результатов этих исследований позволили определить основные факторы, влияющие на изменение изгибной жесткости ТВС ВВЭР-1000 при эксплуатации, и получить экспериментальную зависимость ее изменения от выгорания. Показано, что с увеличением выгорания изгибная жесткость ТВСА и ТВС-2 с «жестким» каркасом уменьшается до минимальных значений ~ 5 кгс/мм при выгораниях от 45 до 50 МВт∙сут/кг^ а затем начинает расти. Установлено, что характер изменения изгибной жесткости ТВС определяется, в основном, пучком твэлов, в частности, изменением степени поджатия твэлов в ячейках дистанционирующих решеток ТВС. Максимальная величина прогиба ТВСА и ТВС-2 находится в диапазоне от 8 до 11 мм при выгораниях от 48 до 63 МВт-сут/кг^ Внедрение новых конструкций ТВСА и ТВС-2 полностью решило проблему безопасной эксплуатации поглощающих стержней системы управления и защиты реактора ВВЭР-1000.