Пассивный автокаталитический рекомбинатор
Пассивный автокаталитический рекомбинатор ( ПАР ) — устройство, удаляющее из защитной оболочки АЭС водород во время аварии . Его цель – предотвратить взрывы водорода . Рекомбинаторы вступают в действие самопроизвольно, как только возрастает концентрация водорода. Они являются пассивными устройствами, поскольку для их работы не требуется внешняя энергия. [ 1 ]
Водород может образоваться в результате ядерной аварии, если топливо реактора перегреется, а циркониевая оболочка твэлов вступит в химическую реакцию с паром. Если водород выбрасывается из реактора в защитную оболочку, он может смешаться с воздухом и образовать легковоспламеняющуюся или даже взрывоопасную смесь. Взрыв водорода может разрушить защитную оболочку и привести к выбросу радиоактивных материалов в окружающую среду. Целью рекомбинаторов является удаление водорода и тем самым предотвращение взрывов. [ 2 ]
Внутри рекомбинатора находятся пластины или таблетки, покрытые платиновым или палладиевым катализатором . На поверхности катализатора молекулы водорода и кислорода химически реагируют при низкой температуре и низкой концентрации водорода. В результате реакции образуется пар. Реакция начинается самопроизвольно, когда концентрация водорода достигает 1–2 процентов. Для горения водорода в воздухе необходима концентрация водорода не менее 4 процентов, а для взрыва даже выше. Таким образом, рекомбинатор способен удалять водород из защитной оболочки до того, как будет достигнута легковоспламеняющаяся концентрация. [ 1 ]
Рекомбинатор представляет собой коробку, открытую снизу и сверху. Катализатор расположен в нижней части коробки. Реакция водорода и кислорода на поверхности катализатора приводит к выделению тепла, а температура в рекомбинаторе достигает сотен градусов Цельсия. Горячий пар легче воздуха в защитной оболочке, поэтому внутри рекомбинатора возникает плавучесть, как в дымоходе. Это вызывает сильный поток воздуха через рекомбинатор, подавая водород и кислород из защитной оболочки в устройство. [ 1 ]
Во время тяжелой аварии реактора за несколько часов могут образоваться сотни килограммов водорода. [ 1 ] Самый эффективный рекомбинатор компании Framatome (ранее Areva) удаляет чуть более пяти килограммов водорода в час при концентрации водорода в четыре процента. [ 3 ] Поэтому необходимо много рекомбинаторов. Например, в содержании Олкилуото 3 ЭПР в Финляндии имеется 50 рекомбинаторов. [ 2 ]
Производителями пассивных автокаталитических рекомбинаторов являются Framatome, [ 3 ] SNC-Lavalin (ранее Atomic Energy of Canada Ltd, AECL), [ 4 ] и немецкая Siempelkamp-NIS. [ 5 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Арну, Ф.; Бачеллери, Э.; Оглэр, М.; Бек, Д.; Брайяр, О.; Экардт, Б.; Феррони, Ф.; Моффетт, Р.; Ван Гётем, Г. (2001). «Современное состояние пассивного автокаталитического рекомбинатора водорода» (PDF) . 9-я Международная конференция по ядерной технике, Ницца, Франция, 8–12 апреля 2001 г. Проверено 4 марта 2018 г.
- ^ Jump up to: а б «Отчет о состоянии управления водородом и связанных с ним компьютерных кодов» (PDF) . Агентство по ядерной энергии ОЭСР. 20 января 2015 года . Проверено 4 марта 2018 г.
- ^ Jump up to: а б «Пассивный автокаталитический рекомбинатор Areva» (PDF) . Арева. 2013. Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2018 года . Проверено 4 марта 2018 г.
- ^ «Продукты и услуги BWR/PWR» (PDF) . СНС-Лавалин . Проверено 13 ноября 2021 г.
- ^ «NIS-PAR – Пассивный автокаталитический рекомбинатор NIS» (PDF) (на немецком языке). Зимпелькамп-НИС. 2021 . Проверено 30 ноября 2021 г.