РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРИМЕСНЫМ СОСТОЯНИЕМ НАТРИЯ 1-ГО И 2-ГО КОНТУРА В НОРМАЛЬНОМ РЕЖИМЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПРИ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ, ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМНЫХ ЗАДАЧ

Разработка концепции системы контроля и управления примесным состоянием натрия 1-го и 2-го контуров высокотемпературных установок строится на рассмотрении предыдущих наработок с учетом новых требований, обусловленных особенностью физико-химических процессов в системе натрий - конструкционные материалы - примеси - защитный газ в условиях высоких температур. В основу концепции контроля примесей в высокотемпературном теплоносителе заложены необходимость поддержания их на допустимом уровне и задача своевременного выявления отклонений содержания примесей от номинальных концентраций. Концепция системы очистки направлена на поддержание высокой производительности и достаточной емкости системы очистки высокотемпературного натриевого теплоносителя от примесей. Концепция системы очистки натрия высокотемпературных установок исходит из анализа состава и количества примесей, содержание которых должно ограничиваться или поддерживаться на определенном уровне в теплоносителе. Наряду с такими традиционными для 1-х контуров примесями, как кислород, водород, углерод и радионуклиды, в теплоносителе возможно присутствие в значительном количестве азота, продуктов коррозии конструкционных материалов и некоторых других соединений. Проведен анализ различных систем контроля неметаллических примесей в натриевом теплоносителе и систем его очистки, которые используются в экспериментальных контурах и промышленных установках реакторов на быстрых нейтронах. Рассмотрены концептуальные вопросы, связанные с возможностью их использования для контроля и управления примесным состоянием высокотемпературного теплоносителя, в том числе для работы в условиях аварийных загрязнений натрия. Для контроля содержания примесей в высокотемпературном натрии могут быть использованы серийные приборы и устройства контроля, располагаемые в низкотемпературных участках контура (пробковые индикаторы, индикаторы водорода ИВА, электрохимические приборы контроля, пробоотборники, различные газоанализаторы для газовой полости). Для очистки натрия от продуктов коррозии и взвесей могут быть использованы методы фильтрации с применением металлокерамических фильтров, а также устройства типа гидроциклонов и центробежных сепараторов. Эти устройства могут оказаться эффективными при аварийных загрязнениях теплоносителя. Рассмотрены основные проблемы создания систем контроля и управления примесным состоянием натрия в высокотемпературных установках.