Kondratiuk V. Improving the safety of nuclear power plants through qualification and modernization of accident management systems

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Science (DSc)

State registration number

0524U000003

Applicant for

Specialization

  • 05.14.14 - Теплові та ядерні енергоустановки

23-01-2024

Specialized Academic Board

Д 41.052.04

Odesa Polytechnic National University

Essay

The lessons of the largest accident determine the relevance of further improvement and modernization of accident management systems at nuclear power plants for the entire global nuclear power industry. The dissertation work analyses the current directions for supporting and improving the safety of nuclear power plants, as well as well-known methods and means for modernization and qualification of accident management systems. Based on this analysis, the primary objective and tasks of the dissertation work are highlighted. The primary objective is to develop a complex of original and advanced qualification methods and means of modernization of accident management systems at nuclear power plants to support and improve the nuclear power safety. As a result, original and advanced qualification methods and means of modernization of accident management systems at nuclear power plants were developed: To prevent the thermohydrodynamic and thermoacoustic instability of the coolant in the core, heat shocks and water hammers in reactors and the safety related systems of nuclear power plants, To support hydrodynamic stability of the safety systems with pumps and armature, To support the hydrodynamic stability of natural circulation loops of promising passive safety systems of nuclear power plants. Based on the developed methods, the followings are specified: criteria and conditions for thermohydrodynamic and thermoacoustic instability of the coolant in the reactor core in transient and emergency modes; conditions and methods to prevent heat shocks and water hammers in active and passive safety systems; conditions for nuclear loss accidents in the circulation loops of the passive safety systems at Westinghouse low- and high-power nuclear power plants promising for Ukraine. The results of the dissertation work are intended for solving the important problem of supporting and improving the safety of the nuclear power industry of Ukraine. The operating organization and the Nuclear Safety Regulatory Inspectorate can use the results of this work to substantiate and review technical decisions for the modernization of the accident management systems at nuclear power plants, in the branch qualification programs of the safety related systems of nuclear power plants.

Research papers

1. Скалозубов В. І. Методи кваліфікації реакторної установки в умовах теплогідродинамічної нестійкості / В. І. Скалозубов, В. А. Кондратюк, С. І. Косенко // : монографія. LAP LAMBERT Academic Publishing. – 2022. – 42 с. ISBN 978-620-4-98507-7.

2. Kondratyuk V. Analysis and generalization of the experimental data on heat transfer in the staggered bundles of the flat-oval pipes / V. Kondratyuk, A. Terekh, V. Rogachov, A. Baranyuk, A. Rudenko // International Journal of Energy for a Clean Environment. – 2017. – V. 18, Nо. 3. – P. 189 – 202. (https://doi.org/ 10.1615/InterJEnerCleanEnv.2017021912 Міжнародне видання, індексується у міжнародних наукометричних базах SCOPUS)

3. Vozniuk M. Flow structure definition on the bundles of flat-oval tubes with incomplete finning under conditions of natural draft / M. Vozniuk, E. Pis’mennyi, A. Terekh, A. Baranyuk, V. Kondratyuk // Eastern European Journal of Enterprise Technologies. – 2020. – No. 5/8(107). – P. 74 – 79. (https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.214712 Фахове видання, включено до категорії «А» Переліку наукових фахових видань України, індексується у міжнародних наукометричних базах SCOPUS Q3)

4. Filonova Y. Improved Computational Fluid Dynamics Framework for Reactor Core Baffle Swelling Assessment / Y. Filonova, Y. Dubyk, V. Filonov, V. Kondratjuk // Journal of Nuclear Engineering and Radiation Science. – 2021. – V. 7. – Iss. 1. 011404. (https://doi.org/10.1115/1.4047495 Видання ASME, індексується у міжнародних наукометричних базах SCOPUS Q3, Web of Science (ESCI), UGC CARE)

5. Кондратюк В.А. Підвищення безпеки ядерної енергетики з урахуванням уроків важких аварій / В.А. Кондратюк, Є.М. Письменний, О.М. Вєрінов, В.І. Філатов, А.І. Остапенко // Ядерна та радіаційна безпека. – 2022. – № 3. – С. 76 – 81. (https://doi.org/10.32918/nrs.2022.3(95).08 Фахове видання, включено до категорії «А» Переліку наукових фахових видань України, індексується у міжнародних наукометричних базах SCOPUS Q2, UGC CARE)

6. Кондратюк В.А. Оцінка впливу гідродинамічної нестійкості перехідних режимів насосів систем безпеки під час аварій з міжконтурними течами на стан ядерних енергоустановок із ВВЕР / В.А. Кондратюк, Є.М. Письменний, В.І. Скалозубов, Ю.О. Комаров, С.І. Косенко // Ядерна та радіаційна безпека. – 2022. – № 4. – C.23 – 28. (https://doi.org/10.32918/nrs.2022.4(96).03 Фахове видання, включено до категорії «А» Переліку наукових фахових видань України, індексується у міжнародних наукометричних базах SCOPUS Q2, UGC CARE)

7. Скалозубов В.І. Модернізація стратегій і систем управління аваріями на ядерних енергоустановках з їх повним тривалим знеструмленням / В. І. Скалозубов, В.А. Кондратюк, Є.М. Письменний, Ю.О. Комаров, С.В. Клевцов // Ядерна та радіаційна безпека. – 2023. – № 2. – С. 80 – 86. (https://doi.org/10.32918/nrs.2023.2(98).08 Фахове видання, включено до категорії «А» Переліку наукових фахових видань України, індексується у міжнародних наукометричних базах SCOPUS Q2, UGC CARE)

8. Овдієнко Ю.М. Кваліфікація удосконаленого ядерного палива. Перспективи та виклики / Ю.М. Овдієнко, М.Л. Єременко, Д.М. Гуменюк, А.В. Шепітчак, В.А. Кондратюк // Ядерна та радіаційна безпека. – 2023. – № 3. – С. 4 – 15. (https://doi.org/10.32918/nrs.2023.3(99).01 Фахове видання, включено до категорії «А» Переліку наукових фахових видань України, індексується у міжнародних наукометричних базах SCOPUS Q2, UGC CARE)

9. Kondratuk V. Сriterion method for determining the conditions for occurrence of thermoacoustic instability in the reactor core / V. Kondratuk, O. Dorozh, V. Filatov, T. Bibik // Problems of Atomic Science and Technology. – 2023. – № 5 (147). – P. 84 – 90. (https://doi.org/10/46813/2023-147-084 Фахове видання, включено до категорії «А» Переліку наукових фахових видань України, індексується у міжнародних наукометричних базах SCOPUS Q3, UGC CARE)

10. Терех А.М. Теплообмін поперечно омиваємих пакетів плоскоовальних труб / А.М. Терех, А.В. Баранюк, В.А. Кондратюк, В.А. Рогачов, А.И. Руденко // Енергетика: економіка, технології, екологія. – 2019. – № 2. – С. 39 – 49. (https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2019.190010 Фахове видання, індексується у міжнародних наукометричних базах Google Scholar, Index Copernicus та ін.)

11. Вознюк М.М. Теплообмін поодинокої плоскоовальної труби з неповним оребренням в умовах вільної конвекції / М.М. Вознюк, В.А. Кондратюк, Є.М. Письменний, О.М. Терех // Теплофізика та теплоенергетика. – 2020. – № 3(42). – С. 29 – 38. (https://doi.org/10.31472/ttpe.3.2020.3 Фахове видання, індексується у міжнародних наукометричних базах WorldCat, ResearchBib, EBSCO, IndexCopernicus)

12. Кондратюк В.А. Уроки аварїї на АЕС Fukushima-Daiichi для безпеки ядерної енергетики України / В.А. Кондратюк, Є.М. Письменний, А.І. Остапенко, Д.О. Федоров // Енергетика: економіка, технології, екологія. – 2022. – № 3. – С. 107 – 114. (https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2022.272090 Фахове видання, індексується у міжнародних наукометричних базах Google Scholar, Index Copernicus та ін.)

13. Kondratyk V. Prevention of hydrodynamic instability conditions in safety systems with pumps of nuclear power plants / V. Kondratyk, V. Skalozubov, Ju. Komarov, S. Kosenko, D. Fedorov // Proc. of Odessa Polytechnic University (Odes’kyi Politechnichnyi Universytet. Pratsi). – 2022. – Iss. 1(65). – Р. 70 – 75. (https://doi.org/ 10.15276/opu.1.65.2022.08 Фахове видання, індексується у міжнародних наукометричних базах Urlich's periodicals directory (США), Index Copernicus)

14. Філонов В.В. Опис радіаційного модулю мультифізичного коду для аналізу деградації геометрії вигородки ВВЕР-1000 / В.В. Філонов, Ю.С. Філонова, О.В. Коваленко, В.А. Кондратюк // Енергетика: економіка, технології, екологія. – 2022. – № 1. – С. 81 – 89. (https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2022.259232 Фахове видання, індексується у міжнародних наукометричних базах Google Scholar, Index Copernicus та ін.)

15. Kondratyk V. Criteria for conditions of hydrodynamic instability of the coolant in accidents with reactor circuit leaks / V. Kondratyk, V. Skalozubov, Ju. Komarov, O. Dorozh, V. Filatov // Proc. of Odessa Polytechnic University (Odes’kyi Politechnichnyi Universytet. Pratsi). – 2022. – Iss. 2(66). – Р. 52 – 57. (https://doi.org/10.15276/opu.2.66.2022.06 Фахове видання, індексується у міжнародних наукометричних базах Urlich's periodicals directory (США), Index Copernicus)

16. Кондратюк В.А. Адаптація результатів кваліфікації пасивних систем безпеки ядерних енергоустановок / В.А. Кондратюк // Наукові вісті КПІ. – 2022. – № 1-2 (135). – С.7-10. (Фахове видання).

17. Скалозубов В.І. Метод кваліфікації пасивних систем безпеки модульних ядерних реакторів з течами контурів циркуляції / В.І. Скалозубов, Є.М. Письменний, В.А. Кондратюк, С.І. Косенко, В.І. Коньшин // Енергетика: економіка, технології, екологія. – 2023. – № 1. – С. 82 – 86. (https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2023.276002 Фахове видання, індексується у міжнародних наукометричних базах Google Scholar, Index Copernicus та ін.)

18. Кондратюк В.А. Підходи моделювання умов термоакустичної нестійкості в нерівноважному двофазному теплоносії ядерних реакторів / В.А. Кондратюк, В.І. Скалозубов, Ю.О. Комаров, С.І. Косенко, В.І. Коньшин // Теплофізика та теплоенергетика. – 2023. – № 1. – С. 91 – 96. (https://doi.org/10.31472/ttpe.1.2023.11 Фахове видання, індексується у міжнародних наукометричних базах WorldCat, ResearchBib, EBSCO, IndexCopernicus)

19. Скалозубов В.І. Метод кваліфікації модернізацій активних систем безпеки для запобігання гідродинамічній нестійкості / В.І. Скалозубов, В.А. Кондратюк, Є.М. Письменний, О.А. Дорож, А.І. Остапенко // Енергетика: економіка, технології, екологія. – 2023. – № 2. – С. 95 – 99. (https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2023.279688 Фахове видання, індексується у міжнародних наукометричних базах Google Scholar, Index Copernicus та ін.)

20. Скалозубов В.І. Критерії та умови високочастотної термодинамічної нестійкості теплоносія в активній зоні ядерних реакторів / В.І. Скалозубов, О.А. Дорож, В.А. Кондратюк, С.І. Косенко, В.І. Коньшин // Теплофізика та теплоенергетика. – 2023. – № 2. – С. 95 – 102. (https://doi.org/10.31472/ttpe.2.2023.11 Фахове видання, індексується у міжнародних наукометричних базах WorldCat, ResearchBib, EBSCO, IndexCopernicus)

21. Скалозубов В.І. Порівняльний метод кваліфікації систем безпеки ядерних енергоустановок з ВВЕР-1000 та АР1000 / В.І. Скалозубов, В. А. Кондратюк, О.А. Дорож, В.І. Філатов // Ядерна енергетика і довкілля. – 2023. – № 1 (26). – С.3-8. (https://doi.org/10.31717/2311-8253.23.1.1 Фахове видання, індексується у міжнародних наукометричних базах Index Copernicus, Google Scholar, INIS, ResearchBib)

22. Skalozubov V. Qualification Method for Accident Management Systems at AP1000 Nuclear Power Plant / V. Skalozubov, V. Kondratiuk, D. Bundev, O. Vierinov, S. Kosenko // XXXIII International Scientific and Practical Conference «Trends in the development of science in the modern world»: Proc. – Graz, Austria. – August 23 – 26. – 2022. – P. 389 – 390. (DOI 10.46299/ISG.2022.1.33)

23. Vierinov O. Qualification Method for Active Safety System Modernizations to Prevent Hydrodynamic Instability / O. Vierinov, V. Kondratiuk, S. Kosenko, M. Alalі, R.K.A. Algerby // XXXI International Scientific and Practical Conference «Modern innovations and promising ways of development of culture and science»: Proc. – Boston, USA. – August 09 – 12. – 2022. – P. 242 – 243. (DOI 10.46299/ISG.2022.1.31)

24. Vierinov O. Current Directions and Approaches to Improving the Safety of Nuclear Power Engineering Taking into Account Lessons from Greate Accidents (Review) / O. Vierinov, V. Kondratiuk, Y. Komarov, S. Kosenko, E. Pysmenny // XXI International Scientific and Practical Conference «Actual priorities of modern science, education and practice»: Proc. – Paris, France. – May 31 – 03 June. – 2022. – P. 786 – 794. (DOI 10.46299/ISG.2022.1.21)

25. Vierinov O. Lessons from the Chernobyl Accident for the Modern Nuclear Power Industry Environmental Safety / O. Vierinov, V. Kondratiuk, Y. Komarov, S. Kosenko, H. Hayo // XX International Scientific and Practical Conference «Problems of science and practice, tasks and ways to solve them»: Proc. – Warsaw, Poland. – May 24 – 27. – 2022. – P. 760 – 768. (DOI 10.46299/ISG.2022.1.2)

26. Skalozubov V. Method for Determining the Conditions of Thermal and Hydrodynamic Instability in Power Equipment / V. Skalozubov, V. Kondratiuk, Yu. Komarov, S. Kosenko, V. Kochnyeva // XIX International Scientific and Practical Conference «Modern problems in science»: Proc. – Vancouver, Canada. – May 17 – 20. – 2022. – P. 798 – 800. (DOI 10.46299/ISG.2022.1.19)

27. Skalozubov V. Thermal Hydrodynamic Stability of Operation of Steam Generators of Nuclear Power Installations with WWER Reactors / V. Skalozubov, V. Kondratiuk, Yu. Komarov, S. Kosenko, V. Kochnyeva // XV International Scientific and Practical Conference «Multidisciplinary academic notes. Science research and practice»: Proc. – Madrid, Spain. – April 19 – 22. – 2022. – P. 602 – 606. (DOI 10.46299/ISG.2022.1.15)

Files

Similar theses