Was ist Axialversatz – Anomalie – Rohinduzierte Kraftverschiebung – Definition?

Axial Offset Anomaly

Der axiale Versatz – A / O (oder AFD) und der QPTR sind direkte und kontinuierliche Messwerte für die globale Energieverteilung des Kerns. A / O misst die globale axiale Energieverteilung, während QPTR die globale azimutale Energieverteilung misst. Die Einhaltung der Grenzwerte und der ordnungsgemäße Betrieb der Steuerstäbe sollten auf kontinuierlicher Basis akzeptable Spitzenwerte (F _Q (z) und F _ΔH ) _{gewährleisten} . Die AFD- und QPTR-Grenzwerte stellen sicher, dass die Spitzenfaktoren (F _Q (z) und F _ΔH ) unter ihren Grenzwerten bleiben, indem eine unentdeckte Änderung der axialen und radialen Bruttoleistungsverteilung verhindert wird.

In der Vergangenheit wiesen einige Kernkraftwerke vom Typ PWR (mit LiOH-Wasserchemie ) kleine radiale und insbesondere axiale Offset-Anomalien (AOA) auf . Das bedeutet, dass einige PWRs eine unerwartete und allmähliche Verschiebung der Zielflussdifferenz ( ΔI- _Ziel ) in Richtung negativerer Werte erfahren haben – Verschiebung der Leistung von der oberen Hälfte zur unteren Hälfte.

Nach umfangreichen Untersuchungen wurde festgestellt, dass eine axiale Versatzanomalie  durch die Ansammlung von Rohöl auf Hochleistungsbrennelementen verursacht werden kann , bei denen ein erhöhtes unterkühltes Blasensieden auftreten kann. Daher wird dieses Phänomen auch als Crud Induced Power Shift (CIPS) bezeichnet. Da dieses unterkühlte Blasensieden im oberen Teil der Anordnung auftritt, verursacht die Ansammlung von Rohmaterial eine Ansammlung von Bor  auf der Oberfläche des oberen Teils der Anordnung. Lithiumboratwird in der Rohschicht absorbiert und konzentriert, wodurch die Spaltungsrate im oberen Teil des Kerns verringert wird. Es muss angemerkt werden, dass nicht alle Reaktorkerne die AOA erfahren haben. Es ist jetzt bekannt, dass die AOA durch eine Kombination von hohem Rohgehalt im Kühlmittel, hoher Siedeintensität im Kern und starker Abhängigkeit von der Reaktorwasserchemie verursacht wird. Es ist zu beachten, dass einige Reaktorkonstruktionen LiOH verwenden, um den pH-Wert des Reaktorkühlmittels zu steuern, und einige KOH verwenden.

Infolgedessen verschiebt sich der Neutronenfluss während des Brennstoffzyklus von der oberen Hälfte zur unteren Hälfte und verursacht einen Anstieg der lokalen Peaking-Faktoren . Die Ansammlung von Rohöl kann auch zu einer Verringerung des verfügbaren SDM führen (3-4 pcm / Tag). Gegen Ende des Zyklus führen übermäßiger Abbrand im Boden des Kerns und verringerte Bor- und Lithiumkonzentrationen im Reaktorkühlmittelsystem dazu, dass sich die Leistungsverteilung zurück in Richtung des oberen Teils des Kerns verschiebt, wodurch die Abbrandverteilung teilweise wiederhergestellt wird.

Spezielle Referenz: Informationsvermerk Nr. 97-85: Auswirkungen von Rohölaufbau und Borablagerung auf die Stromverteilung und die Abschaltspanne, US NRC, 12/1997.