Transient analysis of AP600 reactor by using RELAP5 system code

Abstract

IV Özet AP600 Reaktörü, 1940 MW termal ve 600 MW elektrik gücünde, pasif güvenlik sistemlerine ve modüler bir tasarıma sahip 2 döngülü, geliştirilmiş Basınçlı Su Reaktörüdür. Bu tasarımı, Westinghouse Elektrik Şirketi, US DOE (US Depart ment of Energy) ve EPRİ (Electric Power Research Institute) ile birlikte geliştirmektedir. Bu çalışmada; AP6OO'ın reaktör soğutucu sistemleri ve güvenlik sistemlerinin RELAP5 kullanarak modelleme çalışması yapılmış ve AP600 Reaktörünün ana soğutucu borularındaki büyük (soğutucu borusu akış alanının % 100'ü) ve küçük kırık (% 0.8 'i) sonucu oluşan soğutucu kaybı kazaları (LOCA) sırasındaki davranışı incelenmiştir. AP600 pasif güvenlik sistemleri içerdiğinden, sistemin tep- kisi diğer günümüz PWR'larınınkilerden farklıdır. Bundan dolayı bu güvenlik sis temlerinin güvenilirlikleri ve etkinlikleri analiz edilmiştir. Büyük ve küçük kırıklarda, pasif güvenlik sistemlerinin işleyişinin soğutma için yeterli olduğu görülmüştür. Büyük kırık (% 100) soğutucu kaybı kazasında yakıt zarfı pik sıcaklığının 1066 K olduğu hesaplanmış, bu değerin lisanslama sının olan 1477 K'in altında olduğu belirlenmiştir. Küçük kırıkta ise, Otomatik Basınç Düşürme Sistemi'nin (ADS) sistem basıncını başarılı bir şekilde düşürerek IR- WST'nin devreye girmesini sağladığı gözlenmiştir. Yakıt zarfı pik sıcaklığının işletme durumundaki değeri geçmediği de görülmüştür.

Abstract AP600 is a 1940 MWth, 600 MWe, two loop advanced Pressurized Water Reactor (PWR) that utilizes passive safety systems and modular design. This design has been developed by Westinghouse Electric Corporation in conjunction with US DOE (US Department of Energy) and EPRI (Electric Power Research Institute). In this study, modeling study of the reactor coolant systems and safety sys tems of AP600 by using RELAP5 has been done and the behavior of AP600 Plant is analysed during large (100 % of cold leg flow area) and small break (0.8 % of cold leg flow area) loss of coolant accidents (LOCA). Since the AP600 concept in cludes passive safety systems, system response is different from those of the current PWRs. Therefore reliability and effectiveness of these safety systems are analysed. It has been demonstrated that, for large and small breaks, passive safety system operation has sufficient capability for cooling. Calculated peak clad tem perature (PCT) during the 100 % large break LOCA is 1066 K which is below the regulatory limit of 1477 K. For small breaks, Automatic Depressurization System (ADS) successfully operates to depressurize the system to get injection from IR- WST. The PCT does not exceed steady-state value.