Гашимов А. М. Метод визначення критеріїв початку пошкодження активної зони реакторної установки ВВЕР-1000 за результатами моделювання теплогідравлічних процесів

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0826U005310

Здобувач

Спеціальність

  • 122 - Комп’ютерні науки

29-10-2026

Спеціалізована вчена рада

PhD 17125

Інститут проблем математичних машин і систем Національної академії наук України

Анотація

У дисертаційному дослідженні вирішується актуальне наукове завдання, яке полягає у створенні науково обґрунтованого методу визначення достатньої кількості параметрів та визначення їх оптимальних значень для прийняття рішень автоматизованою інформаційною системою підтримки оператора щодо зміни стратегії управління аварією у процесі її розвитку у важку фазу для реакторної установки ВВЕР-1000. Розвиток потенційних аварійних процесів на АЕС можна умовно розділити на три фази: проєктна аварія (аварії, що врахована проєктом при розробці систем безпеки та супроводжується не більш ніж однією незалежною від вихідної події відмовою обладнання або помилковими діями персоналу), запроєктна аварія (проєктна аварія при виникненні непередбаченої проєктом систем безпеки вихідною подією, або / та більш ніж однією незалежною відмовою обладнання або помилковими діями персоналу) та важку аварію (аварія, що супроводжується пошкодженням ядерного палива). Визначення критерію переходу запроєктної аварії у важку фазу є важливим науковим завданням яке безпосередньо впливає на ефективність реалізації протиаварійних процедур та вибору найефективніших дій персоналу. Метою дисертаційної роботи є розробка методу аналізу потоків вимірюваної інформації в аварійних ситуаціях та інформації від удосконаленої імітаційної комп’ютерної моделі РУ типу ВВЕР-1000 з ціллю удосконалення та оптимізації автоматизованої інформаційної системи підтримки оператора на основі симптомно-орієнтованих аварійних інструкцій. Предметом дослідження є моделі, методи формалізованого опису та комп’ютерні коди з програмною реалізацією протікання запроєктної аварії та розробки методу визначення критерію переходу запроєктної аварії у фазу важкої аварії. У ході виконання наукового дослідження отримано такі наукові результати: Вперше: 1. Для автоматизованої інформаційної системи РУ на основі комп’ютерного імітаційного моделювання сценаріїв запроєктних аварій реакторів типу ВВЕР-1000 розроблено метод визначення критерію переходу запроєктної аварії у важку фазу на основі багатопараметричного критерію, який включає температурні та радіаційні параметри, що на відміну від консервативного критерію, який використовується у теперішній час й не підтверджений розрахунково, дозволяє отримати науково обґрунтовані граничні значення параметрів для прийняття рішень в алгоритмах управління аварійними станами РУ з меншою долею консерватизму за рахунок зменшення невизначеності, яка випливає з базових характеристик реакторної установки ВВЕР-1000 та різноманітності експлуатаційних станів й вихідних подій аварій. Розроблений метод можна адаптувати для реакторних установок іншого типу; 2. Розроблено на основі RELAP5 для реакторів типу ВВЕР-1000 деталізовану комп’ютерну імітаційну модель вимірювальних термопар на виході активної зони та оточуючих їх конструктивних елементів, що дозволило врахувати інерційну затримку інформації для автоматизованої інформаційної системи РУ в умовах швидкоплинних процесів зміни температури у перехідних аварійних процесах, що зменшує невизначеності стану ядерного палива у реальному часі. Набула подальшого розвитку комп’ютерна модель моніторингу радіаційних полів у приміщеннях гермооболонки реакторного відділення для реакторів типу ВВЕР-1000 у процесах розвитку аварії за рахунок синтезу й аналізу інформації усіх засобів штатної системи вимірювання радіаційних параметрів, що дозволило врахування радіаційного критерію у методі визначення початку пошкодження активної зони реакторної установки, чим підвищується надійність діагностики стану активної зони в аварійних умовах; Удосконалено у цілому імітаційну комп’ютерну модель реакторної установки ВВЕР-1000 на основі RELAP5 шляхом коректного врахування процесів за умов високих температур теплоносія при низькій густині пари притаманних пізнім стадіям запроєктної аварії при переході у важку фазу за рахунок більш детального моделювання систем вимірювання температури теплоносія та врахування ефектів теплової інерції.

Публікації

Vaglio-Gaudard C., Airola M., Ambrosini W., Crevon S., De Angelis A., Fütterer M. A., Goicea A., Hashymov A., Hollands T., Ikonen J. P. et al. Integrating nuclear Small Modular Reactors into low-carbon energy systems: an illustration using a recent European R&D initiative. Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2026. Vol. 86, Art. N 104787. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seta.2025.104787.

Böttcher M., Bernard O., Mas A., Sanchez V., Nop R., Belaunde F., Bourcier C., Ruban D., Hashymov A., Halim O., Pucciarelli A., Forgione N. CFD analysis of coolant mixing in VVER-1000/V320 reactor pressure vessel. Annals of Nuclear Energy. 2024. Vol. 197. Art. N 110274. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2023.110274.

von Oertzen G., Nitzsche O., Hashymov A. UC1 sampling plan, liquid waste storage tanks, JRC Ispra. EPJ Nuclear Sciences & Technologies. 2020. Vol. 6. Art. N 15. DOI: https://doi.org/10.1051/epjn/2019043.

Verrier D., Vezzoni B., Calgaro. B., Bernard O., Previti A., Lafaurie C., Hashymov A., Groudev P., Stefanova A. et al. Codes and Methods Improvements for VVER Comprehensive Safety Assessment: The CAMIVVER H2020 Project. Proc. of the 2021 28th Intern. Conf. on Nuclear Engineering. Vol. 2: Nuclear Fuels, Research, and Fuel Cycle; Nuclear Codes and Standards; Thermal-Hydraulics. (ASME, Virtual, Online. August 4–6, 2021). Paper N: ICONE28-64169, V002T07A010. ASME, 2021. 6 P. ISBN: 978-0-7918-8525-3. DOI: https://doi.org/10.1115/ICONE28-64169.

Stefanova A., Groudev P., Vryashkova P., Hashymov A. et al. Benchmark results of Main Coolant Pump start-up transient of the VVER1000 Kozloduy6 Nuclear Power Plant. Proc. of ICAPP 2023. (23−27 April 2023, Gyeongju, Korea). 2023. Paper N 2023117. 8 P. URL: https://www.researchgate.net/publication/377689533_Benchmark_results_of_Main_Coolant_Pump_startup_transient_of_the_VVER1000_Kozloduy-6_Nuclear_Power_Plant. (дата звернення: 19.12.2025).

Hashymov A. Safety Analysis, Thermal hydraulic. RELAP5. Refresh. Support to the Nuclear Regulator in South Africa (Identification Nr: EU-INTPA/2O221EA-RP/0067). Training Workshop, 10−14 February 2025. 79 p.

Hashymov A. Safety Analysis, Thermal hydraulic. RELAP5. Support to the Nuclear Regulator in South Africa (Identification Nr: EU-INTPA/2O221EA-RP/0067). Training Workshop, 21 October − 1 November 2024. 94 p.

Бєгун В.В., Гашимов А.М. Впровадження технології ММР в Україні. Адаптація існуючої системи поводження з ВЯП. Проблеми зняття з експлуатації об’єктів ядерної енергетики та відновлення навколишнього середовища (INUDECO 2025): Матеріали X Міжнар. конф. Чернігів: НУ «Чернігівська політехніка», 2024. С. 9.

Бєгун В.В., Гашимов А.М. Оцінка безпеки ММР по радіаційному фактору на майданчику АЕС. Проблеми зняття з експлуатації об’єктів ядерної енергетики та відновлення навколишнього середовища (INUDECO 2024): Матеріали IX Міжнар. конф. Чернігів: НУ «Чернігівська політехніка», 2024. С. 5.

Кньовець Д.В., Гашимов А.М. Визначення найбільш ефективної процедури відновлення при аварії з протічкою першого контуру. Сучасні проблеми наукового забезпечення енергетики: матеріали XVII Міжнар. наук.-практ. конф. молодих вчених та студентів (Київ, 23−26 квітня 2019 р.). Київ, 2019. Т. 1. С. 17. URL: https://iate.kpi.ua/uploads/p_21_46257126.pdf. (дата звернення: 19.12.2025).

Бєгун В.В., Гашимов А.М. Модифікація комп’ютерної розрахункової моделі реакторної установки ВВЕР-1000. Детальне моделювання термопар. Інформаційні технології та комп’ютерне моделювання: матеріали Міжнар. наук.-практ. конф. (Івано-Франківськ, 6−8 липня 2023 р.). Івано-Франківськ, 2023. С. 165−166. ISBN: 978-617-8128-23-4.

Філонюк Д.А., Гашимов А.М. Визначення набору реєстрованих параметрів, які достовірно характеризують перехід від запроєктної аварії до тяжкої аварії. Сучасні проблеми наукового забезпечення енергетики: матеріали XVI Міжнар. наук.-практ. конф. аспірантів, магістрантів і студентів (Київ, 24−27 квітня 2018 р.). Київ, 2018. Т. 1. С. 31.

Vaglio-Gaudard C., Airola M., Ambrosini W., Crevon S., De Angelis A., Fütterer M. A., Goicea A., Hashymov A., Hollands T., Ikonen J. P. et al. The EURATOM TANDEM Project to Pave the Way of Nuclear SMR Integration into Hybrid Energy Systems Contributing to Net-Zero Emission. SSRN. 2025. (Preprint). DOI: https://doi.org/10.2139/ssrn.5405285.

Von Oertzen G., Nitzsche O., Gashimov A. Sampling plans for use case 1. UC1 sampling plan, liquid waste storage tanks, JRC Ispra. INSIDER Project (Horizon 2020). Deliverable D3.4. 2019. 20 p. URL: https://insider-h2020.eu/wp-content/uploads/2019/04/INSIDER-D3.4-UC1-sampling-plan-V2-PU.pdf. (дата звернення: 19.12.2025).

Bernard O., Etcheto J., Garcia M., Hashymov A. et al. Description of thermal-hydraulics models. Results of steady-state benchmark. CAMIVVER Project (Horizon 2020). Deliverable D7.1. 2021. 30 p. URL: https://cordis.europa.eu/project/id/945081/results. (дата звернення: 19.12.2025).

Hashymov A., Sevbo O. A comprehensive review of the available VVER data for verification and validation of neutronics and thermal-hydraulics codes. CAMIVVER Project (Horizon 2020). Deliverable D3.1. 2021. 25 p. URL: https://cordis.europa.eu/project/id/945081/results. (дата звернення: 19.12.2025).

Stefanova A., Groudev P., Vryashkova P., Hashymov A. et al. Results of Kozloduy-6 MCP start-up transient benchmark. CAMIVVER Project (Horizon 2020). Deliverable D7.2. 2022. 30 p. URL: https://cordis.europa.eu/project/id/945081/results. (дата звернення: 19.12.2025).

Bernard O., Böttcher M., Hashymov A. et al. Description of CFD models from partners. Result of outlet flow distribution benchmark. CAMIVVER Project (Horizon 2020). Deliverable D6.1. 2022. 35 p. URL: https://cordis.europa.eu/project/id/945081/results. (дата звернення: 19.12.2025).

Weyermann F., Buchholz S., Hashymov A. Small modular reactor for a European safe and decarbonized energy mix (TANDEM). ATHLET SMR model description. TANDEM Project (EURATOM). Deliverable D2.7. 21 p. URL: http://tandemproject.eu/docs/deliverables/WP2/D2.7.pdf. (дата звернення: 19.12.2025).

Файли

Схожі дисертації