Розглянуто проблеми убезпечення ізоляції фракціонних високоактивних відходів, що утворюються в результаті переробки відпрацьованого ядерного палива. Проаналізовано сучасний стан поводження з відпрацьованим ядерним паливом і рідкими високоактивними відходами, розкрито головні стратегії та підходи до вирішення проблем, пов'язаних з їх безпечною ізоляцією. Обгрунтовано доцільність використання матриць на основі штучних аналогів мінералів для убезпечення ізоляції таких відходів. Проаналізовано мінерально-геохімічні дані щодо найбільш стійких рідких та акцесорних мінералів, як природних аналогів матриць, та визначено найбільш перспективні матриці для актиноїд- і лантаноїдвмісних відходів і відходів, що містять цезій і стронцій. Досліджено їх трансформацію й особливості міграції урану, торію та рідкоземельних елементів за умов захоронення матриць у глибинних сховищах.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему розробки концепції створення нових і модернізації інформаційно-обчислювальних та керуючих систем, що перебувають в експлуатації, у складі автоматизованої системи керування технологічними процесами (АСУТП) енергоблоків атомних і (АЕС) теплових електростанцій (ТЕС). Запропоновано та досліджено структури та функції інформаційно-обчислювальних систем (ІОС) і функціонально-групового управління (ФГУ). Визначено потоки подій і обсяги інформації, що збирається, за нормальних і аварійних режимів енергоблоків. Досліджено помилки, що виникають за умов контролю параметрів у разі дискретного характеру виміру з урахуванням циклів вимірів і динаміки об'єктів. Оцінено вплив точності синхронізації розрахунків і керуючих впливів у цифрових системах керування та регулювання з резервуванням щодо помилок виконання законів регулювання. Результати цих досліджень використано під час розробки ІОС і систем ФГУ - виборі циклів опитувань і технології збору сигналів за умов завдання цилів синхронізації в ІОС і ФГУ енергоблоків ТЕС і АЕС. Формалізовано завдання керування та регулювання. Розроблено типові алгоритмічні модулі САР і ФГУ, що набудовуються параметрично. Досліджено динамічні моделі об'єктів керування. Запропоновано математичний опис прогріву деталей енергоблоків довільної форми за пусків звичайними диференціальними рівняннями, одержаними на підставі точного розв'язку рівняння теплопровідності. Досліджено стійкість способів керування прогрівом і навантаженням турбоустановок за тепловим станом у разі стабілізації потоку тепла для прогріву. Результати досліджень способів навантаження, виконаних на базі реальних турбоустановках ТЕС були використано під час створення систем навантаження за пусків турбоустановок АЕС, а дані, одержані внаслідок виконаних теоретичних і експериментальних досліджень - у процесі розробки та введені до промислової експлуатації ІОС і ФГУ на серійних енергоблоках АЕС і реактором ВВЕР-1000, а також енергоблоках ТЕС, зокрема у складі АСУПТ нових енергоблоків на Хмельницькій і Рівненській АЕС. Одержані результати використовуються під час створення нових і модернізації діючих АСУПТ, на енергоблоках ТЕС України.

  Скачати повний текст

Розв'язано науково-технічну задачу - створено нормативне забезпечення безпечної експлуатації трубопровідних систем атомних станцій (АС) на основі розробки науково-обгрунтованої математичної моделі розрахунку їх залишкового ресурсу за різних типів навантаження. Зроблено систематизацію трубопроводів за класами безпеки, середовищем теплоносія і критеріями, що характеризують їх технічний стан, запропоновано удосконалення класифікації трубопроводів. Описано алгоритмічну модель прогнозування залишкового ресурсу трубопроводів АС з дефектами від ерозійно-корозійного зносу за впливу вібраційного навантаження (ВН). Наведено уніфікацію опор відповідно до класифікації трубопроводів і проведено дослідження оптимального розміщення додаткових опор на трубопроводі для зменшення їх ВН, що продовжує їх ресурс та підвищує експлуатаційну безпеку АС.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичні моделі парогенераторів, систем конденсації та регенерації енергоблоків АЕС з водо-водяним енергетичним реактором ВВЕР-1000, що дозволяють визначити параметри, які найбільшим чином впливають на показники ефективності роботи енергоблоків. Вперше запропоновано імітаційну модель енергоблоків АЕС з ВВЕР-1000, що дозволяє визначити вплив змін теплових і гідравлічних параметрів устаткування енергоблоків на техніко-економічні показники виробництва електроенергії у вигляді експлуатаційних характеристик та автоматизувати процеси керування розподілом навантажень між енергоблоками. Вирішено задачу оптимального розподілу навантажень між енергоблоками АЕС методом проекції градієнта Розена.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена удосконаленню форсованих двохкомірцевих електромагнітів систем безпеки атомних електричних станцій з метою підвищення надійності за рахунок зменшення перевищення температури нагрівання обмоток, збільшення тягової сили, зменшення часу спрацьовування і зменшення об'єму активних обмотувальних матеріалів. Розроблено методики розв'язання системи нелінійних рівнянь для розгалуженого магнітного кола і розрахунку статичних, теплових та динамічних храктеристик двохкомірцевого форсованого електромагніта. Запропоновано критерій оцінки ефективності електромагнітів, які працюють при притягнутому якорі. Розроблено рекомендації та програми розрахунку з удосконалення конструкції.

  Скачати повний текст

Містяться результати досліджень теплогідравлічної нестійкості роботи конденсаційного барботера, процесів конденсації пари в холодній воді. Запропоновано методику лінійного та динамічного (нелінійного) розрахунку коливань режимних параметрів при скиданні парогазової суміші. Визначено умови виникнення автоколивальних процесів у конденсаторах-барботерах і розроблено узагальнену карту режимних параметрів, які відповідають різним видам нестійкості у конденсаторах-барботерах АЕС. Створено експериментальну установку для аналізу процесів у КБ. Подано результати експериментальних досліджень конденсації пари у холодній воді. Надано рекомендації щодо проектування конденсаційного барботера.

  Скачати повний текст

Розроблено методи аналізу теплогідравлічної нестабільності роботи системи проміжної сепарації та проміжного перегріву (СПП) турбоустановок АЕС і на їх базі розроблено рекомендації для оптимальних режимів і конструктивних параметрів, які забезпечили її стабільну та надійну роботу. Вперше з'ясовано механізм нестійкої роботи багатоканальної системи СПП. Викладено методику розрахункового дослідження стійкості роботи одиночних конденсуючих трубок і касет пароперегрівача в цілому на основі співвідношень. Висвітлено оригінальну методику розрахункового дослідження (математичну модель і спосіб її числової реалізації) стійкості багатоканальної системи СПП спільно з конденсатозбірником і регулятором рівня в ньому. Запропоновано конструктивні рішення, що усувають виникнення нестабільності в роботі СПП.

  Скачати повний текст

Досліджено питання експлуатаційної надійності будівель, споруд і технологічного обладнання об'єктів енергетичної галузі, зокрема атомних електростанцій (АЕС), з використанням геодезичних методів контролю. Запропоновано новий напрямок неруйнівного контролю напружено-деформованого стану на підставі одержаних результатів високоточних геодезичних вимірів значення векторів переміщень. Установлено, що причиною деформацій, які не враховувались під час проектування, знижують експлуатаційну надійність обладнання реакторного відділення (РВ) АЕС з ВВЕР-1000, є натяг арматурних пучків. Удосконалено існуючі методи пошуку оптимальних даних для рихтування, перевірки допусків на кривизну лінійних просторових об'єктів, центрування патрубків системи управління та захисту РВ. Удосконалено розв'язки задач стосовно виділення структурних ліній рельєфу, складання дискретного каркасу горизонталей. Одержано та доведено до практичного застосування розв'язок з використанням оптимізаційних методів нелінійного програмування для вирівнювання спеціальних інженерно-геодезичних мереж. Запропоновано новий спосіб оцінювання температурних розширень рецепторних штанг, досліджено цей вплив на проммайданчику АЕС. Удосконалено способи електронного мікронівелювання. Розроблено безштативний спосіб нівелювання технологічних трубопроводів. Розроблено геодезичну автоматичну систему для вимірів деформацій на основі безконтактних сельсинних датчиків. Ефективність запропонованих рішень обгрунтовано теоретично та підтверджено на практиці.

  Скачати повний текст

Розроблено раціональний комплекс геофізичних, гідрогеологічних, геодезичних, сейсмічних моніторингових досліджень на етапах вибору пункту та майданчика й експлуатації енергетичних об'єктів. Розглянуто теоретичні, методичні, апаратурні й інтерпретаційні засади системи активного та пасивного моніторингу геологічної системи території розміщення промислового майданчика АЕС. Вперше визначено геолого-геофізичні характеристики верхньої частини розрізу на території РАЕС та встановлено їх межі для окремих різновидів дисперсних грунтів, крейдяної товщі та базальтових порід. Встановлено критерії для оцінки якості закріплення грунту (цементації) за допомогою міжсвердловинного прозвучування. Розроблено методику сейсморозвідки високої роздільної здатності на поперечних хвилях за умов високого рівня промислових завад, здійснено її апробацію на будівельних майданчиках в Києві та проммайданчику РАЕС. Запропоновано методику комплексного моніторингу дослідження стану суфозійно-карстових процесів на промисловому майданчику РАЕС, що включає радіоізотопний каротаж, сейсмоакустичні, гідрогеологічні та геодезичні дослідження грунтів. Із використанням програмних засобів MapInfo Professional 6.0 та Excel створено базу даних і виконано статистичний аналіз ефективних геофізичних параметрів (гамма-активності, пружних і нейтронних характеристик середовища, поширення поля гамма-випромінювання). Розроблено систему оцінки стану потенційно карстово-небезпечної товщі крейди. Проведено моделювання значень параметрів і наведено оцінку тенденції їх зміни в часі та просторі.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблеми створення компактних і енергоефективних систем повітророзподілення для забезпечення нормативних параметрів повітря в турбінних відділеннях АЕС. Розроблено математичну модель повітрообміну в даних приміщеннях. Показано, що для досягнення максимальної ефективності повітрообміну слід подавати повітря струминами, що інтенсивно затихають і не взаємодіють з конвективними потоками від тепловидільного обладнання. Запропоновано математичну модель струмини, що настилається на опуклу циліндричну поверхню. Розроблено конструкції кінцевих і транзитних повітророзподільників ежекційних тангенціальних (ПЕТ) з використанням взаємодії струмин, що настилаються на опуклу поверхню та забезпечують рівномірне розподілення повітря в межах характерних зон приміщення. Наведено методику розрахунку систем припливної вентиляції з використанням повітророзподільників ПЕТ.

  Скачати повний текст

Розроблено системи контролю рівня води й управління дільницею живлення барабанних парогенераторів АЕС з ВВЕР. Висвітлено недоліки штатних систем контролю та управління. Досліджено особливості модернізації систем контролю та управління. Наведено методику розрахунку гідростатичних рівнемірів малої та великої бази, яка дозволяє розраховувати універсальні шкали рівнемірів та дійсний рівень води у парогенераторі за будь-яких навантажень енергоблока. Обгрунтовано застосування нових засобів управління дільницею живлення парогенераторів, зокрема, оптимального пропорційно-інтегрального регулятора рівня води зі спостерігачем стану та багатовимірного оптимального регулятора дільницею живлення всіх парогенереторів енергоблока.

  Скачати повний текст

Розроблено науково-методологічні основи радіаційного контролю навколишнього середовища в районах розташування АЕС, що базуються на екосистемному підході, що дозволяє врахувати особливості навколишнього середовища та підвищити вірогідність оцінювання радіаційної обстановки шляхом включення до складу систем радіаційної безпеки системи радіоекологічного моніторингу. Розвинуто принципи, концепцію та методологію його ведення в районах розташування АЕС, зокрема, за аварійних ситуацій. Запропонована схема передбачає включення до складу моніторингу функції управління, що змінює його розряд як інформаційної системи на розряд інформаційно-управлінського. Вперше для застосування в системах радіаційного контролю навколишнього середовища розроблено метод спеціальної структуризації території району розташування АЕС, який грунтується на ландшафтно-геохімічному районуванні та передбачає врахування екологічних, демографічних, фізико-географічних характеристик місцевості. Розроблено метод формування мережі пунктів спостереження за радіаційною обстановкою в районах розташування АЕС, що грунтується на результатах ландшафтно-геохімічного районування, який забезпечує високу репрезентативність відбору проб, рівноточність результатів вимірювань і максимальну вірогідність виявлення факела викиду за будь-яких метеоумов. Уперше метод мас-спектрометрії вторинних іонів використаний у системі комплексного радіоекологічного моніторингу, завдяки цьому досягнуто експресність елементного аналізу об'єктів навколишнього середовища.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено наукові рекомендації щодо визначення процесів інтегрованих систем менеджменту (ІСМ) АЕС. Досліджено сучасний стан нормативних вимог і підходів до забезпечення безпеки роботи АЕС. Доведено, що створення та впровадження ІСМ є новим ефективним підходом для подальшого підвищення рівня безпеки функціонування АЕС. СФормульовано визначення термінів "інтегрована система менеджменту", "визначення процесу", "базова одиниця", "наскрізний процес", які рекомендовано використовувати у нормативних документах. Запропоновано новий підхід до визначення процесів ІСМ АЕС на підставі використання як процесоформувальної основи матеріальних потоків АЕС. Розроблено метод визначення процесів ІСМ, який базується на виявленні джерел невизначеності та їх загального внеску у якість процесу, що проектується. Як критерій визначення рівня якості управління процесом запропоновано використовувати положення зображувальної точки простору станів матеріального потоку, координатами якої є значення змінних, що характеризують ступені свободи цього потоку. З використанням нових методів розроблено проект галузевого стандарту "Визначення процесів інтегрованих систем менеджмету АЕС", що дозволило удосконалити нормативну базу АЕС з питань визначення процесів на етапі створення ІСМ.

  Скачати повний текст

Наведено дані порівняльного аналізу щодо впливу викидів радіонуклідів на навколишнє середовище та населення 4-х АЕС і 14-ти основних ТЕС України, що працюють на вугіллі, з обліком усіх радіонуклідів, що викидаються, шляхів опромінення та умов експлуатації кожної з електростанцій. Науково обгрунтовано радіонукліди, стосовно яких необхідно здійснювати систематичний контроль у викидах ТЕС, та визначено ступінь ризику, спричиненого наявністю радіонуклідів у вугіллі, яке спалюється з метою виробництва електроенергії. Розроблено рекомендації з регулювання викидів радіонуклідів і оцінки доз опромінення населення. Уперше одержано кількісні показники радіаційного впливу на навколишнє середовище та населення від застосування вугілля, що використовується для обігріву приміщень у сільській місцевості в Україні. Установлено закономірності просторового розподілу на території України очікуваних середньорічних індивідуальних ефективних доз опромінення населення від викидів радіонуклідів АЕС і ТЕС, що працюють на вугіллі.

  Скачати повний текст

Розроблено однопараметричну одномірну математичну модель турбулентного переносу тепла за глибиною малопроточних стратифікованих водоймищ, із враховуванням впливу сукупності основних метереологічних і технологічних чинників: вітрового перемішування, температурної стратифікації, скиду та забору циркуляційної води з водосховища. Запропонована математична модель дає змогу прогнозувати динаміку вертикальної термічної структури малопроточних стратифікованих водосховищ-охолоджувачів і, відповідно, їх охолоджувальну здатність. Розроблено метод інженерного розрахунку роботи такого водосховища-охолоджувача. Цей метод, заснований на розробленій моделі, враховує процеси, що відбуваються у ближнім полі та в околицях водозабору. На підставі результатів теоретичного дослідження динаміки вертикальної термічної структури дальнього поля оцінено ефективність різних схем використання малопроточних стратифікованих водосховищ-охолоджувачів. Розроблено більш ефективну, у порівнянні з існуючими, комбіновану схему використання зазначених водоймищ. Ця схема дає змогу підвищити середнє значення ККД турбін ТЕС та АЕС протягом теплого періоду року.

  Скачати повний текст

Запропоновано методику прогнозування безпеки АЕС щодо імовірності поразки її об'єктів осколками турбіни для визначення зон вильоту та імовірності їх влучення у важливі для безпеки АЕС об'єкти, яка базується на статистичному аналізі руйнувань турбіни, розрахункових і узагальнених дослідних даних про найбільш ймовірні характеристики осколків, що вилітають. Оцінено ймовірність небезпечних руйнувань конструктивних елементів ротора парової турбіни та визначено ймовірності вильоту небезпечних осколків у площині обертання та у разі відхилення траєкторії вильоту з цієї площини. Розвинуто методи розрахунку на міцність роторів турбін на базі запропонованої методики комплексної оцінки конструктивної міцності зварних роторів парових турбін, у якій враховано дані про експлуатаційні режими, технологію зварювання та крихкого руйнування зварних роторів. Запропоновано нові науково обгрунтовані рекомендації з підвищення міцності та довговічності зварних роторів виробництва ВАТ "Турбоатом".

  Скачати повний текст

Проведено комплексне дослідження стану території атомної електростанції та її споруд на підставі аналізу геологічних та гідрогеологічних умов району на початку експлуатації та на сучасному етапі. Запропоновано метод нечіткого математичного моделювання прогнозної оцінки розвитку території АЕС, що враховує неповноту, мінливість та багатофакторність умов дослідження. На основі даного методу розроблено методику прогнозної оцінки території зони спостереження АЕС. За допомогою логіко-математичних методів моделювання реальних ситуацій за умов невизначеності виконано прогнозну оцінку території АЕС та зони спостереження. Запропоновано комплекс заходів щодо впорядкування радіаційно забруднених земель.

  Скачати повний текст

Проаналізовано дані про паливовмісні матеріали (ПВМ) зруйнованого четвертого блока ЧАЕС, інформацію про умови та чинники, що визначали утворення та розтікання лавиноподібних ПВМ (ЛПВМ). Показано, що поліхромні ЛПВМ не є однорідними та залежно від кольору включень мають різний хімічний і радіохімічний склади, вміст урану коливається від 5 % (синій колір) до 8 % (коричневий колір), збіднення за цезієм у синьому типі включень приблизно удвічі менше, ніж у коричневому та жовтому. Це доводить, що у формуванні потоку поліхромної лави брали участь, як мінімум, два незалежні осередки утворення лав. Розроблено фізичну модель і проведено тепловий розрахунок процесу утворення ЛПВМ на верхніх відвітках зруйнованого четвертого блока ЧАЕС. На підставі виконаних розрахунків показано, що для здійснення процесу лавиноутворення за умов активної стадії Чорнобильської аварії було необхідно не менш 16-ти збірок або близько 1 т відпрацьованого ядерного палива. Це дає підставу стверджувати, що на верхніх відмітках зруйнованого блока знаходиться не менше 15 т ЛПВМ. Запропоновано сценарій утворення зон з високим вмістом урану у приміщенні 305/2. Обгрунтовано можливість утворення глибоких порожнин у масиві підреакторної плити, заповнених ПВМ з високим вмістом урану. Розроблено модель зони з високим вмістом урану у південній частині південо-східного квадранта приміщення 305/2. Розраховано масові параметри цієї зони. Відзначено, що результати розрахунків розподілу густини потоків нейтронів за межами зони з високим вмістом урану у зазначеному приміщенні числово та за характером змін задовільно збігаються з результатами прямих вимірювань. Показано, що у масиві підреакторної плити у квадранті 46 / 47, И / К присутні скупчення ПВМ з вірогідною максимальною концентрацією урану 30 % і більше.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив охолоджування конденсату в дренажних трубопроводах другого контуру АЕС на коефіцієнт корисної дії станції. Розглянуто різні схеми охолоджування. Запропоновано параметри налагодження системи регулювання подачі холодної води у дренажні трубопроводи для ліквідації автоколивань та вібрацій. Розроблено методику числового дослідження нестаціонарних теплогідравлічних процесів у теплообмінному апараті поверхневого типу та в системах регулювання рівня конденсату і подачі холодної води у дренажні трубопроводи. Отримано результати, які вказують на умови виникнення і особливості розвитку автоколивань у дренажних трубопроводах за умов різного охолоджування дренажу.

  Скачати повний текст