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Modèles avancés de thermohydraulique avec codes MELCOR

Interfaçage des modèles avancés de thermohydraulique avec les codes d’accidents graves de MELCOR

Les modèles thermohydrauliques avancés de CORYS sont installés sur la plupart des simulateurs de centrales nucléaires en Amérique du Nord, ainsi que sur de nombreux autres en Europe.

Il fournit des modèles de non-équilibre à deux phases pour le système de refroidissement du réacteur, les systèmes de refroidissement d’urgence, les systèmes à haute énergie de l’équilibre de la centrale et les systèmes HVAC. L’installation des modèles d’accidents graves de MELCOR nécessite une intégration complexe des modèles thermo-hydrauliques “TH” avec MELCOR. Lorsque des conditions d’accident grave sont détectées dans le simulateur, certains des modèles TH seront remplacés à la volée par MELCOR. Cela exige que les modèles MELCOR soient initialisés aux valeurs de processus TH existantes, et que les interfaces effectuent cette transition de modèle en douceur.

  • MELCOR ne remplace pas le modèle thermohydraulique de la cuve du réacteur, mais le complète lorsqu’un accident grave est prévu.
  • Les modèles thermohydrauliques du simulateur d’entraînement sont utilisés pour déterminer les conditions actuelles et créer un ensemble supplémentaire d’entrées qui génère le modèle de base et lance ensuite MELCOR.
  • Après le démarrage de MELCOR, les périmètres du modèle thermohydraulique sont utilisées pour s’interfacer avec MELCOR et fournir un refroidissement ou une décharge de pression.

De toute évidence, une grande quantité de données devra transiter entre les deux codes. Les interfaces de données sont déterminées par la nodalisation des modèles MELCOR, qui a été soigneusement déterminée lors de la conception initiale du produit TH/MELCOR. Ci-dessus, un diagramme de la nodalisation MELCOR pour le système primaire et un générateur de vapeur pour un projet PWR récent.

Plusieurs remarques sont faites concernant l’interface TH-MELCOR :

  • Une interface est placée au niveau des pénétrations du système de refroidissement du réacteur, par exemple la conduite de vapeur, l’eau d’alimentation, les conduites d’injection, les conduites de drainage et de décharge.
  • A chaque interface, des modèles thermo-hydrauliques sont utilisés pour contrôler le taux d’injection ou d’extraction du fluide (liquide ou vapeur).
  • Le transfert de chaleur par convection entre le RCS et l’atmosphère de l’enceinte de confinement est modélisé.
  • L’énergie provenant de l’interaction du corium avec l’eau et le béton est fournie directement à THOR.
  • Les informations sur les radionucléides sont utilisées pour fournir un retour d’information aux détecteurs de rayonnement en confinement.
  • MELCOR ne remplace pas le modèle de la cuve du réacteur de TH, mais le complète lorsqu’un accident grave est prévu.
  • Un accident grave est annoncé juste avant le début de l’oxydation rapide.
  • À cette démarcation, les modèles thermo-hydrauliques déterminent les conditions actuelles et créent un ensemble supplémentaire d’entrées qui complètent le modèle de base, puis démarrent MELCOR.

Des tests approfondis sont ensuite effectués avec la solution TH/MELCOR afin de s’assurer que l’intégrité et la précision du code d’ingénierie MELCOR sont maintenues tout en fonctionnant en temps réel. Au cours de notre ancien projet, de nombreux experts en modélisation d’accidents graves sont arrivés à la conclusion que les résultats combinés TH/MELCOR sont plus précis que les résultats obtenus en utilisant les modèles MELCOR dans une configuration autonome, comme cela se fait pour les études d’ingénierie. Cela est dû à l’existence de modèles d’usine haute-fidélité qui constituent les limites de MELCOR. Les essais d’ingénierie sont généralement effectués avec des limites statiques, qui ne fournissent aucune rétroaction des systèmes connectés à MELCOR.  Vous trouverez ci-dessous les résultats des modèles TH/MELCOR par rapport aux résultats des modèles autonomes MELCOR pour un événement de panne de centrale.


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