Обратимость реакции ограничивает накопление свободного кислорода в теплоносителе 1 контура однако, без принятия специальных мер, количество его может превысить допустимый предел. Кислород, являясь активным деполяризатором, усиливает коррозию металла. В воде с повышенным значением pH среды проявляется совместное неблагоприятное воздействие кислорода и щелочи на оболочки твэлов из циркония. С ростом толщины окисной пленки из-за разницы объемов циркониевого сплава и его окислов увеличиваются внутренние напряжения, деформирующие кристаллическую решетку окисла и интенсифицирующие диффузию кислорода и рост пленки, которая начинает терять сплошность и свои пассивирующие свойства.
Поэтому необходимо производить связывание свободного кислорода в теплоносителе первого контура. Для подавления кислорода в теплоноситель первого контура дозируeтся аммиак. При радиационном разложении в контуре по реакции 2NH 3<->N 2 + 3H 2
аммиак является источником внутриконтурного получения водорода, обеспечивающего подавление радиационного разложения воды, а также связывающего молекулярный водород. При разложении в первом контуре 1 м 2/кг NH 3 образуется 2 см 3 Н2.
Таким образом, по всем этим указанным причинам в теплоносителе первого контура создается избыточное количество свободного водорода в количестве от 30 до 60 нмл/кг.
Однако создание в 1 контуре избыточной концентрации водорода, помогающее решить проблему связывания свободного кислорода, создает дополнительную трудность:
при выводе теплоносителя первого контура на обработку со снижением давления или деаэрацией будет происходить интенсивное выделение растворенного в воде водорода, его накопление в газовых полостях оборудования.
Водород же - горючий газ, согласно приложения N2 “Правил ТБ при эксплуатации ТМО” нижний предел его воспламеняемости в воздухе составляет 4% по объему. По другим данным предел воспламенения составляет 9-74%.
Считается, что детонация (взрыв) водорода в смеси с воздухом возможна при объемной концентрации водорода от 18 до 70 процентов. Возможность детонации зависит от следующих факторов: относительной концентрации горючего и окислителя; концентрации газов-разбавителей; начальных значений температуры и давления (плотности газа); формы и размера газовой полости. Добавление пара и инертных газов (флегматизаторов) значительно уменьшает способность газа к детонации. Пределы воспламеняемости водорода в паровой среде приведены на рисунке.
Как видно из рисунка, в присутствии пара концентрации водорода для его детонации должны быть существенно выше.
1-100% воздуха 2-пределы детонации 3-процентпара 4-пределы возгорания
Давление при взрыве обычно не превышает 8 кгс/см2, если смесь находилась при атмосферном давлении. Однако при детонации смесь водорода с воздухом может создавать большие давления. Так гремучая смесь 2H2 + O2 при детонации создает давление до 20 кгс/ см2. Давление при детонации может быть и выше, если исходная смесь находится под давлением выше атмосферного.
На главную сайта Dvoika.net |