¿Cuál es la función del CVCS (sistema de control de volumen químico) en un reactor nuclear?

Answer 1

El sistema CVCS (volumen y control químico) se utiliza para algunas cosas diferentes.

En primer lugar, echemos un vistazo a los componentes principales:

Tubería de bajada

Desmineralizadores

Control de volumen / tanque de maquillaje

Bombas de carga (bombas de alta altura)

Y tanques concentrados de ácido bórico

Normalmente, en la alimentación, su objetivo principal es eliminar los contaminantes del refrigerante del reactor y compensar las pérdidas de inventario.

El sistema de descarga está atado a la tubería de refrigerante del reactor. El agua sale de la tubería de refrigerante del reactor, viaja a través de algunos reductores de presión, un par de intercambiadores de calor y hacia las desminas de purificación. El agua sale de las desminas y entra al tanque de control de volumen. Entra en el tanque de control de volumen a través de una boquilla de pulverización en la parte superior. Dentro del tanque de control de volumen hay una gran burbuja de hidrógeno. Las gotas de agua viajan a través del hidrógeno y lo absorben. El hidrógeno se combina con cualquier oxígeno que pueda estar en el agua y forma … ¡más agua!

Las bombas de carga aspiran el tanque de control de volumen y bombean el agua nuevamente al sistema de refrigeración del reactor. La velocidad de las bombas está controlada por el nivel del presurizador. A medida que cambia el nivel de Pzr, las bombas aceleran o disminuyen la velocidad, por lo que se mantiene el nivel correcto.

Ahora, si hay una emergencia, los tanques de ácido bórico concentrado se alinean con la succión de la bomba de carga e inyectan ácido bórico altamente concentrado en el reactor para asegurar que permanezca cerrado. Lo llamamos “boración de emergencia”

También utilizamos el CVCS para mantener la potencia del reactor. Cuando estamos en el poder, agregaremos agua pura al tanque de control de volumen para aumentar el poder, o agregaremos un poco de ácido bórico para disminuir el poder. El diseño de mi planta es tal que al 100% de potencia, todas nuestras barras de control están completamente retiradas. Aproximadamente 4 veces al día agregaremos de 10 a 100 galones de agua pura al reactor para diluir la concentración de boro, lo que compensa el consumo de combustible y nos mantiene al 100.00% de potencia.

Answer 2

Sistemas de limpieza química del agua del reactor Este enlace es bastante bueno.

El control químico es para evitar la corrosión. Es controlar la concentración de boro en PWR para mantener la reactividad a largo plazo. Es para evitar que las cosas que están en solución se platen en los componentes del reactor.

Un efecto interesante de que este sistema no sea perfecto es que uno puede obtener polvo en el combustible. Este polvo puede entonces absorber el boro del refrigerante. Puede existir suficiente boro para afectar la distribución de energía en el núcleo.

Un tipo en Kewaunee me dijo que el accidente en Three Mile Island (y el colapso) fue causado por una preocupación excesiva por el control de volumen. Afirmó que los operadores del reactor TMI eran todos ex-Marina [1] y tenían una importancia exagerada de no permitir que entrara demasiada agua en el circuito primario de refrigerante; en la Marina se les había enseñado a NUNCA dejar que el sistema se solidificara. La idea es que, dado que el agua es relativamente incompresible, que si el sistema se solidifica y luego se calienta un poco, las tuberías explotarían. Su punto era que había válvulas de alivio que manejarían un sistema sólido. En cualquier caso, esta fue su explicación de por qué el agua de refrigeración de emergencia se cerró en TMI.

En situaciones más mundanas, el control de volumen se usa para tomar y dar agua al presurizador para mantener allí un nivel (no cero, no sólido).

Notas al pie

[1] Dentro de Three Mile Island

Answer 3

Gracias por la A2A, Farid.

La respuesta es en gran medida cómo suena.

Logré encontrar esto en un documento de NRC, a través del maravilloso Google.

El sistema de control químico y de volumen es un sistema sísmico de categoría I. Sus

los propósitos son:

1. Ajuste la concentración de ácido bórico del refrigerante del reactor,

2. Mantener el inventario de agua adecuado en el RCS junto con el

sistema de control de nivel de presurizador,

3. Proporcione el flujo de agua del sello a los sellos del eje de la bomba de refrigerante del reactor,

4. Agregue químicos inhibidores de corrosión al refrigerante del reactor,

5. Purifique el refrigerante del reactor para mantenerlo dentro de sus límites de actividad de diseño.

6. Proporcione agua borada para el enfriamiento central de emergencia,

7. Procese el refrigerante del reactor para la reutilización del ácido bórico y el agua de reposición del reactor en

el sistema de recuperación de boro,

8. Desgasifique el refrigerante del reactor y

9. Proporcione un medio de boración de emergencia del refrigerante del reactor.

Para poner esto en términos simples, se coordina con otros sistemas de soporte del reactor para garantizar que no solo se mantenga el inventario de agua adecuado, sino que el agua en cuestión tenga la mezcla química adecuada para la prevención de la corrosión y el control de la reactividad (a través del boro. ) También ayuda a eliminar los gases solubles (el bit de “desgasificación”) del refrigerante.