ENERGY GENERATION, ELECTRIC ENGINEERING AND ELECTROMECHANICS

System of Quality Control and Risk Assessment of Power Equipment During Operation of NPP Power Units

Authors

E. A. Khomiak
Zhukovsky National Aerospace University “Kharkiv Aviation Institute”
Yu. I. Rudyk
Lviv State University of Life Safety ROR
Ye. I. Bosenko
Zhukovsky National Aerospace University “Kharkiv Aviation Institute”
DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2024-176-5-16-22

Keywords

leakage contro fuel element quality WWER-1000 reloading machine

Abstract

The paper develops a new system for monitoring the tightness of fuel elements (fuel rods), which is implemented in a fuel reloading machine. The proposed system enables to detect quickly fuel assemblies with leaking fuel rods during overloading, which is critical for improving the safety and efficiency of nuclear power plants. The mechanical and technological components of the fuel element cladding leakage monitoring system were improved. The mechanical part includes a bubbling pipeline and a sampling pipeline located on the sections of the working rod. The technological part includes units for compressed air preparation, gas sampling and activity measurement, as well as a data management system. The principle of operation of the system is to bubble air through a heat-emitting assembly, which allows detecting gaseous fission products that indicate the presence of leaky fuel rods. The system was found to reduce the amount of radioactive waste associated with overloading and also reduces the daily workload of personnel. Implementation of the fuel rod cladding leakage monitoring system ensures control of the tightness of each fuel assembly undergoing overload, which is an important step in improving the safety of nuclear power plant operation. Reducing the risk of accidents, shortening the time of reloading and reducing the need for clean borated water are significant advantages of the new system. The economic effect from the implementation of the fuel rod cladding tightness control system can range from 17.5 to 26.5 million UAH per power unit, which is equivalent to saving 4—5 fuel assemblies of fresh fuel. Thus, the article provides important recommendations for improving the quality of fuel element leakage control, which is relevant in the current energy security environment. Implementation of a leakage control system will help improve the overall reliability and safety of nuclear power plants, which is an important task for the energy industry.

303 106

How to Cite

[1]
“System of Quality Control and Risk Assessment of Power Equipment During Operation of NPP Power Units”, Вісник ВПІ, no. 5, pp. 16–22, Oct. 2024, doi: 10.31649/1997-9266-2024-176-5-16-22.

Author Biographies

E. A. Khomiak, Zhukovsky National Aerospace University “Kharkiv Aviation Institute”

PhD, Senior Lecturer of the Chair of Mechatronics and Electrical Engineering

Yu. I. Rudyk, Lviv State University of Life Safety

Chief Researcher of the Department of Organization of Research Activities

Ye. I. Bosenko, Zhukovsky National Aerospace University “Kharkiv Aviation Institute”

Post-Graduate Student of the Chair of Mechatronics and Electrical Engineering

References

Е. Khomiak, P. Budanov, І. Kyrysov, К. Brovko, S. Kalnoy, and О. Karpenko, “Building a model of damage to the fractal structure of the shell of the fuel element of a nuclear reactor,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, no. 4, 2022, pp. 60-70. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.263374 .
Е. Хом’як, П. Буданов, К. Бровко, і І. Кирисов, «Сучасні підходи та вимоги до методів контролю герметичності оболонки тепловидільного елемента,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 3, 2022, с. 11-16. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2022-162-3-11-16 .
R. Trishch, O. Cherniak, D. Zdenek, and V. Petraskevicius, “Assessment of the occupational health and safety management system by qualimetric methods,” Engineering Management in Production and Services, no.16 (2), pp. 118-127, 2024. https://doi.org/10.2478/emj-2024-0017 .
О. Іванов, М. Левченко, і В. Грищенко, «Застосування сучасних методів контролю герметичності оболонок твелів у машині перевантаження,» Ядерна енергетика і технології, № 3, 2020, с. 30-36. https://doi.org/10.32918/nets.2020.3(78).05 .
Т. Савченко, О. Кравченко, і П. Дяченко, «Вдосконалення методів контролю герметичності оболонок твелів для підвищення безпеки експлуатації енергоблоків АЕС,» Енергетичні технології, № 4, с. 22-27, 2019. https://doi.org/10.32918/et.2019.4(75).06 .
В. Мельник, С. Бондаренко, і А. Костенко, «Зниження радіаційного впливу через покращення контролю герметичності твелів на АЕС з ВВЕР-1000,» Вісник ядерної фізики, № 1, с. 15-20, 2018. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2018-162-1-15-20 .
Р. Остапенко, Ю. Шевченко, і І. Гончаренко, «Вплив системи контролю герметичності оболонок твелів на скорочення часу ремонтних робіт,» Ядерна безпека і екологія, № 2, с. 18-23, 2017. https://doi.org/10.32918/nse.2017.2(72).04 .
С. Коваленко, В. Пушкар, і М. Лисенко, «Удосконалення методів контролю герметичності оболонок твелів для підвищення коефіцієнта використання потужності енергоблоків АЕС,» Технічні науки, № 3, с. 10-15, 2016. https://doi.org/10.32918/tn.2016.3(69).02 .
А. Даниленко, О. Костюк,і В. Федоренко, «Застосування нових технологій контролю герметичності оболонок твелів у машині перевантаження,» Вісник енергетики, № 4, с. 25-30, 2015. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2015-162-4-25-30 .
І. Семененко, В. Ткаченко, і Р. Бабенко, «Оцінка ефективності системи контролю герметичності оболонок твелів на енергоблоках АЕС з ВВЕР-1000,» Екологічна безпека, № 1, с. 5-10, 2014. https://doi.org/10.32918/eb.2014.1(66).01 .

Most read articles by the same author(s)