- 1 BẢN TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu và tính toán diễn biến sự cố trong thùng lò nước sôi Tác giả: Đoàn Mạnh Long Khóa: 2012B Người hướng dẫn: TS. - Trần Chí Thành Đơn vị: Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam a) Lý do chọn đề tài Sự cố hạt nhân xảy ra tại nhà máy điện Fukushima (3/2011) một lần nữa róng lên hồi chuông về vấn đề an toàn trong nhà máy điện hạt nhân và tính chất quan trọng của việc nghiên cứu diễn biến sự cố nặng. - Việt Nam đang trong giai đoạn chuẩn bị nguồn nhân lực cho chương trình Điện hạt nhân đầu tiên phục vụ mục đích hòa bình, vấn đề an toàn nhà máy điện hạt nhân và các biện pháp ứng phó sự cố nặng được quan tâm một cách đặc biệt, và có ý nghĩa quan trọng đến việc quyết định lựa chọn công nghệ lò cho các nhà máy điện hạt nhân đầu tiên này. - Với ý nghĩa quan trọng của việc nghiên cứu diễn biến sự cố nặng và nhằm mục đích xây dựng năng lực nghiên cứu an toàn hạt nhân, hy vọng đóng góp một phần công sức vào việc đảm bảo an toàn hạt nhân và công tác ứng phó sự cố nặng cho các nhà máy điện hạt nhân tương lai ở Việt Nam. - Chúng tôi đã chọn đề tài trên để nghiên cứu, cụ thể sẽ nghiên cứu diễn biến bên trong thùng lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân Fukushima số 1 khi xảy ra sự cố mất hoàn toàn nguồn điện (sự cố SBO). - b) Mục đích nghiên cứu Thông qua việc mô phỏng diễn biến bên trong thùng lò phản ứng Fukushima số 1 khi xảy ra sự cố mất hoàn toàn nguồn điện với mục đích. - Kết quả diễn biến sự cố được so sánh với kết quả tính toán của các tác giả Randall Gauntt et al (2012) và Tuomo Sevón (2012), để đánh giá nguyên nhân, thời điểm hỏng vỏ đáy thùng lò, và tổng khối lượng H2 được sinh ra bên trong thùng lò. - 2 Hiểu rõ hơn về quá trình diễn biến của một sự cố xảy ra bên trong thùng lò phản ứng. - Các yếu tố và hiện tượng có vai trò quan trọng trong diễn biến sự cố. - Qua đó thấy rõ vai trò của các biện pháp phòng chống sự cố nặng ở các thiết kế nhà máy điện hạt nhân, từ đó có thể so sánh, đánh giá các thiết kế điện hạt nhân tiềm năng có thể đưa vào xây dựng tại Ninh Thuận. - Dựa theo kịch bản SBO ở trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu thêm 2 vấn đề: (1) vai trò của áp suất trong quá trình biến dạng dão của vỏ đáy thùng lò. - (2) nghiên cứu diễn biến sự cố sau khi tiến hành cấp nước vào bên trong thùng lò. - Tìm hiểu ảnh hưởng của cường độ áp suất trong quá trình biến dạng dão của vỏ đáy thùng lò. - Trong trường hợp cấp nước làm mát, tiến hành dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra để từ đó rút ra các bài học và đề xuất áp dụng thực tế. - Nghiên cứu chiều hướng diễn biến của sự cố, và việc cấp nước vào có thể làm mát thích hợp các mảnh vụn hoặc bể nhiên vật liệu nóng chảy ở khu vực đáy lò để làm chậm quá trình gây hỏng đáy lò hay có thể giữ đáy lò khỏi bị hỏng không? c) Nội dung chính của luận văn Nội dung của luận văn gồm có 4 phần chính: 1. - Giới thiệu về sự cố nặng và diễn biến sự cố nặng xảy ra ở một nhà máy điện hạt nhân nước nhẹ (chương 2). - Giới thiệu về chương trình mô phỏng tính toán MELCOR và một số mô hình mô phỏng diễn biến sự cố nặng trong MELCOR (chương 3). - Áp dụng các mô hình trên mô để phỏng diễn biến bên trong thùng lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân Fukushima số 1 khi xảy ra sự cố SBO (chương 4). - Phân tích và đánh giá kết quả thu được (chương 5). - d) Phương pháp nghiên cứu Sử dụng một số mô hình mô phỏng diễn biến sự cố nặng trong chương trình MELCOR phiên bản 1.8.5 để mô phỏng diễn biến các kịch bản sự cố. - 3 e) Toàn văn kết luận Trên đây là toàn bộ nội dung của bản luận văn, nội dung của bản luận văn đã sử dụng một số mô hình mô phỏng diễn biến sự cố nặng trong chương trình MELCOR phiên bản 1.8.5 để mô phỏng diễn biến bên trong thùng lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân Fukushima số 1 khi xảy ra sự cố mất hoàn toàn nguồn điện, và dựa trên kịch bản này để tiến hành nghiên cứu mở rộng 2 vấn đề: (1) vai trò của áp suất đối với mô hình hỏng đáy thùng lò. - (2) nghiên cứu diễn biến sự cố SBO khi tiến hành cấp nước vào trong thùng lò phản ứng ở các thời điểm được ấn định. - Thông qua kịch bản 1, kết quả tính toán cho thấy diễn biến sơ bộ của sự cố SBO diễn ra bên trong thùng lò phản ứng Fukushima số 1, và có thể dự đoán được nguyên nhân gây hỏng đáy thùng lò và thời điểm hỏng đáy thùng lò vào khoảng 14 giờ 47 phút. - Kết quả được so sánh với 2 tài liệu tham khảo [3, 4] cho thấy thời điểm hỏng đáy thùng lò gần với tài liệu [3] và có thể khoanh vùng khoảng thời gian hỏng đáy thùng lò trong khoảng từ 10 giờ đến 15 giờ tính từ thời điểm sự số SBO xảy ra. - Ngoài ra kết quả còn giúp tác giả thấy rõ được vai trò của một số hiện tượng quan trọng xảy ra trong diễn biến sự cố như: quá trình ôxi hóa làm gia tăng quá trình sụp đổ của vùng hoạt và đặc biệt là vai trò của nước trong diễn biến sự cố. - Kịch bản 2 nghiên cứu vai trò của áp suất đối với quá trình biến dạng dão của vỏ đáy thùng lò bằng cách tiến hành giảm áp cho thùng lò phản ứng ở thời điểm 14 giờ, ứng với hai lưu lượng hơi 7 kg/s và 35 kg/s đi ra khỏi lò phản ứng. - Kết quả cho thấy rõ vai trò quyết định của cường độ áp suất đối với quá trình biến dạng dão của vỏ đáy thùng lò, nếu cường độ áp suất càng cao sẽ làm cho quá trình biến dạng của vỏ đáy thùng lò phát triển càng nhanh khi mà bắt đầu xuất hiện sự dão nhiệt và ngược lại. - Kịch bản 3 nghiên cứu chiều hướng diễn biến sự cố khi tiến hành đổ nước vào bên trong thùng lò ở các thời điểm 4 giờ, 8 giờ và 14 giờ với ba lưu lượng nước cấp 25, 50 và 125 kg/s cho mỗi thời điểm. - Kết quả cho thấy trong công tác ứng phó sự cố nặng, việc cấp nước vào bên trong lò phản ứng được tiến hành càng sớm thì nước sẽ phát huy được vai trò làm mát một cách hiệu quả, tuy nhiên ứng với mỗi thời điểm cấp nước khác nhau thì việc đưa nước vào cần phải tính toán cụ thể trước khi đưa nước vào để tránh một số rủi ro ảnh hưởng đến sự an toàn của vỏ thùng lò và tòa nhà lò. - 4 Những kết quả thu được đã hoàn thành được mục tiêu nghiên đề ra, thông qua kết quả nghiên cứu cho tác giả thấy rằng vấn đề an toàn cho nhà máy điện hạt nhân trong đó các biện pháp ứng phó sự cố phải được quan tâm đặc biệt và là một trong các tiêu chí hàng đầu cho việc lựa chọn công nghệ và thiết kế cho nhà máy điện hạt nhân tương lai ở Việt Nam. - Bên cạnh đó cần phải đào tạo được đội ngũ chuyên gia giỏi về điện hạt nhân nói chung và trong vấn đề an toàn cho nhà máy điện hạt nhân nói riêng. - Nội dung nghiên cứu của bản luận văn này là những bước nghiên cứu đầu tiên của tác giả về lĩnh vực an toàn nhà máy điện hạt nhân, kết quả thu được là nguồn động viên, cổ vũ, khích lệ tác giả tiếp tục tiến hành nghiên cứu sâu hơn nữa về lĩnh vực này để góp một phần công sức vào quá trình phát triển điện hạt nhân ở Việt Nam
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt