LEI - Lietuvos Energetikos Institutas

Pagrindinės laboratorijos mokslinės veiklos kryptys:

2006 m. laboratorijos darbuotojai vykdė 35 projektus su Respublikos ir užsienio subjektais:

Modeliavimo rezultatų neapibrėžtumo analizė

2006 m. parengta ir apginta biudžetinio darbo Techninių, gamtinių ir socialinių sistemų modeliavimo rezultatų neapibrėžtumo analizė ataskaita. Kartu su Hidrologijos ir Energetikos kompleksinių tyrimų laboratorijomis atliekamo darbo tikslas – neapibrėžtumo analizės metodologijos taikymo išplėtimas dvimatėms ir trimatėms lygčių sistemoms, sprendžiant technologijos mokslų uždavinius, atliekant skaitinius tyrimus fizinių ir socialinių mokslų srityse. Paruoštos galutinės išvados apie kai kurių parametrų jautrumo ir rezultatų neapibrėžtumų analizės metodikos taikymą reaktoriaus neutroninės kinetikos procesų modeliavimo trimačiams modeliams, Lietuvos elektros energijos poreikių ūkio šakose prognozei ir Kauno HE tvenkinio hidrodinaminio modelio įvadiniams parametrams.

Kondensacijos pliūpsnio tyrimai

Šiluminės fizikos srityje pradėtas Kondensacijos įtakos tarpfazinio paviršiaus stabilumui tyrimas. Šia dvifazio tekėjimo studija siekiama nustatyti bei palyginti kondensacijos įtaką tarpfazinei trinčiai ir tarpfazinio paviršiaus stabilumui. Gautus rezultatus tikimasi panaudoti kuriant kondensacijos pliūpsniais varomą, priešingą natūraliai cirkuliacijai energijos ir masės pernešimo ciklą. Pirmame etape atliktas skaitinis dvifazio tekėjimo pasvirusiame kanale tyrimas, modeliavimo rezultatai palyginti su eksperimentiniais duomenimis, nustatytas vienafazės tėkmės greičio profilio kitimas esant skirtingam sienelės šiurkštumui bei palyginti slėgio nuostoliai vienafazėje ir dvifazėje tėkmėje. Išanalizavus gautus rezultatus išaiškinti eksperimentinio stendo trūkumai, apsispręsta dėl stendo konstrukcijos, matavimo įrangos ir metodikos tolesnių patobulinimų.

Energijos tiekimo saugumo ir patikimumo įvertinimas

Trejų (2006–2008) metų darbo Energijos tiekimo Lietuvai saugumo ir patikimumo įvertinimo metodologijų sukūrimas pagrindinis tikslas – sukurti įrankį, kuriuo būtų galima parodyti nesaugiausias energijos tiekimo sritis ir pavojingiausius sutrikimo scenarijus, įvertinti jų atsiradimo tikimybes. Tarpinėje ataskaitoje daug dėmesio skirta energijos tiekimo saugumo kriterijaus aptarimui ir sukūrimui, atsižvelgiant į Vakarų Europos, JAV, Japonijos patirtį. Pateiktas energijos tiekimo saugumo kriterijus apima svarbiausius energijos tiekimo techninius, ekonominius, aplinkosauginius, politinius klausimus. Ataskaitoje nagrinėjamas energijos tiekimo saugumas taikomas Lietuvai, kur tiekimo saugumo tema tapo itin aktuali uždarius pirmąjį IAE bloką ir pirminės energijos išteklius gaunamas tik iš vienos valstybės.

Praėjusiais metais pagal sutartis su AB Lietuvos energija ir AB Kauno energija buvo atliekami elektros ir šilumos perdavimo tinklų patikimumo ir saugos vertinimo darbai. Toliau buvo tobulinama programinė įranga NETPRAS, skirta elektros perdavimo tinklo patikimumo lygiui įvertinti, rekonstrukcijoms planuoti ir galimiems nuostoliams apskaičiuoti. Darbo metu patobulinta pastočių surinkimo vartotojo sąsaja, pakoreguotas perdavimo tinklo patikimumo skaičiavimo algoritmas ir duomenų bazės struktūra.

Ankstesnių mokslinių tyrimų metu įgyta patirtis pritaikyta vykdant sutartį su AB Kauno energija Kauno šilumos perdavimo tinklo patikimumo vertinimo metodikų paruošimas ir pirminė magistralinio tinklo patikimumo analizė. Sudaryti Kauno miesto magistralinių šiluminių tinklų patikimumo ir termohidraulinis modeliai, magistralinio tinklo dalies stipruminis modelis, parengta šilumos tinklų patikimumo įvertinimo metodika. Atlikta miesto centro pirminė magistralinio tinklo patikimumo analizė. Ateityje atlikus visą patikimumo analizę bus galima kiekybiškai įvertinti energijos tiekimo sistemos patikimumo parametrus ir numatyti galimų avarijų dažnį bei pasekmes, identifikuojant pavojingiausias sistemos vietas.

Pramonės objektų pavojaus ir rizikos vertinimas

2006 m. toliau dalyvauta Europos Komisijos Jungtinių tyrimų centro Piliečių saugumo instituto koordinuojamame BEQUAR projekte (pradėtas 2004 m.), kurio tikslas yra prie ES prisijungusias naujas valstybes praktiškai supažindinti su 96/82/EC direktyvos (žinomos Seveso II vardu) reikalavimais, skirtais užtikrinti pavojingų pramonės įmonių saugumą. Projekto įgyvendinimo metu dalyviai atlieka pasirinkto pavojingo pramonės objekto (gamykla Vengrijoje) rizikos studijos techninę ekspertizę. BEQUAR dalyviai apmokomi naudotis ARIPAR programine įranga, kuri naudojama efektyviam, rizika pagrįstam teritoriniam planavimui (vienas iš Seveso II direktyvos reikalavimų). Praėjusiais metais projektas baigtas ir išleista galutinė projekto ataskaita.

Termobranduolinės sintezės reaktorių saugos analizė

Nauja, perspektyvi ir didelį susidomėjimą kelianti veiklos sritis – termobranduolinės energijos programa FUSION, kuriai Europos Komisija skiria ypač daug dėmesio. Specialistų nuomone, antroje šio amžiaus pusėje termobranduolinę energiją galima būtų panaudoti masinės ekologiškai švarios energijos gamybai. Eksperimentinį termobranduolinį reaktorių ITER nuspręsta statyti Kadaraše, Prancūzijoje.

EURATOM-LEI asociacijos termobranduolinės sintezės energetikos srityje posėdis (2006 m. lapkričio 15 d.)

Branduolinių įrenginių saugos laboratorijos mokslininkai sukaupę didelę patirtį, vertinant atominių elektrinių saugą. Analogiški saugos vertinimo darbai ne mažiau aktualūs kuriant termobranduolinės sintezės įrenginius. 2006 m. buvo tęsiami darbai pagal sutartį su Europos atominės energijos bendrija Kaštų pasidalinimo projektas. Vandenilio degimo/sprogimo analizė įvykus avarijai su vakuumo praradimu ITER kaitinimo pluošto ir diagnostinio pluošto patalpose ir vakuuminio siurblio patalpose. Tai pirmasis Lietuvoje projektas, skirtas termobranduolinės sintezės programos tyrimams. Projekto vykdymo metu surinkta informacija apie avarijos paveiktas patalpas, sudaryti šių patalpų modeliai ir atlikti skaičiavimai.

2006 m. pabaigoje LEI ir Europos Komisija pasirašė asociacijos sutartį dėl bendradarbiavimo termobranduolinės sintezės energetikos mokslinių tyrimų srityje. Sutartis įsigaliojo 2007 m. sausio 1 d.

Naujos kartos branduolinių reaktorių kūrimo projektai

2006 m. IRIS projekte moksliniai tyrimai apsiribojo dalyvavimu tikimybinės rizikos analizės grupės veikloje bei IRIS AE rizikos vertinimo analizės veikla. Atsižvelgiant į AE darbus reglamentuojančius dokumentus bei naujų reaktorių saugos analizės dokumentaciją, buvo tobulinami IRIS elektrinės atžvilgiu pavojingų išorinių įvykių vertinimo kriterijai bei analizės metodologija. Atlikus preliminarią IRIS išorinių įvykių analizę, tolesniam rizikos vertinimui buvo atrinkti elektrinei pavojingi išoriniai įvykiai. Atnaujinta kai kurių išorinių įvykių (ekstremalių vėjų, lėktuvo kritimo) rizikos analizė, įvertinant šių įvykių tikimybę bei nagrinėjant poveikį IRIS elektrinei. Vykdomi darbai buvo siejami su TATENA koordinuojamomis tyrimų programomis.

Viena tokių TATENA koordinuojamų programų – Evakuacinės zonos ir apsaugos priemonių apie atomines elektrines su inovatyviais mažo ir vidutinio galingumo reaktoriais peržiūrėjimo ekonominė nauda regionuose, kuriuose reaktoriai naudojami elektros ir šilumos generavimui. Šiame darbe apžvelgti galiojantys Lietuvos norminiai dokumentai, susiję su IAE evakuacinės zonos nustatymu ir įvertinimu, atsižvelgiant į demografinius duomenis, taip pat atnaujinti meteorologiniai ir kiti duomenys, susiję su spinduliuotės poveikio ir rizikos analize IAE aikštelėje. Vykdant šią programą buvo atnaujinta ekonominio poveikio studija, susijusi su galimu naujos atominės elektrinės panaudojimu centralizuotam šildymui. Darbe įvertinta, koks būtų ekonominis efektas, jeigu reaktorius būtų naudojamas elektros ir šilumos gamybai. Elektrinė būtų statoma arti miestų ir naudojama tiek elektros gamybai, tiek centriniam šilumos tiekimui. Atlikta analizė patvirtino, kad tokiu atveju naujos AE efektyvumas smarkiai padidėtų.

Tarptautiniai eksploatuojamų branduolinių reaktorių mokslinių tyrimų projektai

Laboratorijos darbuotojai aktyviai dalyvavo ES inicijuotuose 6BP vykdomuose SARNET, NULIFE kompetencijos tinkluose bei 5BP NESC III projekte.

SARNET kompetencijos tinklas. 2006 m. buvo tęsiami kompetencijos tinklo SARNET projekto, skirto sunkių avarijų fenomenologijos ir valdymo tyrimų Europoje integracijai, darbai. Šiame projekte dalyvauja 49 ES šalių mokslo institucijos, įskaitant ir LEI. Praėjusiais metais laboratorijos mokslininkai dalyvavo ASTEC, CONTAINMENT, PSA-2 darbo grupių veikloje bei organizaciniuose susirinkimuose.

Programų paketų ASTEC ir COCOSYS pagalba sukurti RBMK-1500 cirkuliacijos kontūro ir hermetinių patalpų modeliai bei sumodeliuoti reaktoriuje, jo aušinimo kontūre ir jį gaubiančiose patalpose vykstantys procesai. Pagal CONTAINMENT programą vykdoma palyginamoji įvairių programų paketų analizė, kurios tikslas – ištirti, kokią įtaką atmosferos stratifikacijos suardymui turi vandens purkštukai. Analizę atlieka įvairios SARNET kompetencijos tinkle dalyvaujančios organizacijos, kurių skaičiavimai yra lyginami su eksperimentų metu išmatuotais parametrais. LEI specialistai skaičiavimams naudoja COCOSYS programų paketą.

Moksliniai tyrimai sistemų tikimybinės dinamikos modeliavimo ir analizės srityje – taip pat SARNET projekto dalis. Taikant tikimybinės dinamikos teoriją buvo tobulinama 2-o lygio tikimybinės saugos analizės teorija ir metodai. Pritaikius naujus teorinius pagrindus, pradėta rengti stimuliuojamos dinamikos modeliavimu pagrįsta retų įvykių (sunkių avarijų) modeliavimo ir analizavimo metodika. Teorijos palyginimui ir praktinių uždavinių sprendimui apžvelgti kuriama programinė įranga, kuri ateityje turėtų būti sujungta su sunkių avarijų modeliavimo programomis (pvz., ASTEC) bei neapibrėžtumo analizės sistemomis (pvz., SimLAB). Kartu su projekto dalyviais (itin aktyviai bendradarbiaujant su Consejo de Seguridad Nuclear ir Universite Libre de Bruxelles organizacijų mokslininkais) buvo nagrinėtas pavyzdinis sunkios avarijos (vandenilio sprogimo ir reaktoriaus kontainmento pažeidimo) tyrimo uždavinio modelis.

2006 m. LEI su partneriais pradėjo naujo kompetencijos tinklo NULIFE darbus. Vienas šio projekto numatomų uždavinių – sukurti vientisos organizacijos struktūrą – virtualų institutą, galintį atlikti ilgaamžiškumo įvertinimo mokslinius tyrimus Europos branduolinių įrenginių pramonėje. NULIFE kompetencijos tinklas įgalins koordinuoti Europoje vykdomus mokslinius tyrimus srityse, kurios reikalauja įvairių senėjimo procesų, aplinkos poveikio ir apkrovų sąveikos, įvertinant įvairių branduolinių įrenginių saugos lygį. Projekto vykdytojai suburti į konsorciumą (koordinatorius – VTT mokslinių tyrimų centras, Suomija), kurį sudaro dalyviai iš dešimties organizacijų bei jų partneriai iš 27 Europos šalių organizacijų, įskaitant ir LEI. Branduolinių įrenginių saugos laboratorijos darbuotojai dalyvauja trijose darbo grupėse:

Aktyviai bendradarbiaujant su partneriais, įgyjama patirtis branduolinių jėgainių senėjimo įvertinimo, komponentų stiprumo tyrimo srityse, susipažįstama su kitose šalyse taikomomis tyrimo metodikomis. Numatyta, jog kompetencijos tinklas NULIFE bus vykdomas 5 metus.

Struktūrinės analizės srityje 2003–2006 m. laboratorijos darbuotojai dalyvavo pagal ES 5BP vykdomo NESC III projekto darbo grupės veikloje. Šis projektas skirtas struktūrinio įvertinimo procesų patikrai, nacionalinių norminių dokumentų suderinimui, programinių paketų ir standartų, naudojamų struktūrinei analizei, pagerinimui. Naudojant baigtinių elementų metodiką buvo nustatyti priimtinų plyšių matmenys vamzdžio suvirinimo siūlėje, apskaičiuoti plyšių didėjimo greičiai ir irimo mechanikos charakteristikos.

Branduolinių įrenginių saugos laboratorijos mokslininkai tęsė tyrimus PHEBUS FP programoje. Tai viena didžiausių tarptautinių tyrimų programų. Ji skirta vandeniu aušinamų branduolinių reaktorių saugai bei sunkių avarijų tyrimams. 1988 m. programą inicijavo ir dabar ją koordinuoja IRSN (Prancūzija). Jos veikloje dalyvauja atstovai iš ES šalių, JAV, Japonijos, Pietų Korėjos. LEI atlieka branduolinio kuro lydymosi proceso, kurio eksperimentai buvo atlikti PHEBUS eksperimentiniame įrenginyje, modeliavimą naudojant RELAP/SCDAPSIM programų paketą. PHEBUS apsauginiame kiaute vykstantys reiškiniai modeliuojami COCOSYS programų paketu.

2006 m. pabaigoje LEI pasirašė sutartį su Inspecta Nuclear AB (Švedija) LEI pagalba, atliekant PULS O3 projekto dokumentacijos ekspertizę. PULS O3 projekte rengiama dokumentacija dėl Švedijos AE (Oskarshamn 3) galingumo padidinimo. Didelę dalį projekte rengiamos dokumentacijos sudaro termohidrauliniai ir stipruminiai skaičiavimai. Termohidrauliniuose skaičiavimuose atsižvelgiama į AE galingumo padidinimą bei nustatomos apkrovos, veikiančios vamzdynus ir kitus komponentus postuluojamų avarinių įvykių atveju. Stipruminiais skaičiavimais pagrindžiama, kad nebus pažeistas vamzdynų ir kitų komponentų struktūrinis vientisumas. Projekte dalyvaujančių Branduolinių įrenginių saugos laboratorijos mokslininkų uždavinys – atlikti modifikacijos projektinių skaičiavimų ekspertizę. Į projekto darbus įtraukti laboratorijos mokslininkai, turintys patirtį termohidraulinės ir struktūrinio stiprumo analizės srityse. 2006 m. gruodį atlikta pirmų gautų ataskaitų, skirtų apkrovų skaičiavimui vamzdynuose, ekspertizė.

Ignalinos AE saugos įvertinimui bei gerinimui skirti darbai

2006 m. sėkmingai įdiegta IAE branduolinio kuro pervežimo papildomam išdeginimui iš IAE 1-ojo į 2-ojo bloko reaktorių technologija. Projekto IAE 1-ojo energijos bloko kuro išdeginimas 2-ojo energijos bloko reaktoriuje įgyvendinimo metu sukurtas, suprojektuotas bei pagamintas panaudoto kuro pervežimo konteineris ir jo transportavimo įranga, judanti biologinė apsauga, nukreipiančiosios apsauginės šachtos, griebtuvas bei kita technika, užtikrinanti saugų ir patikimą branduolinio kuro transportavimą.

Kuriant kuro pervežimo technologiją bei atliekant jos efektyvumo bei saugos įvertinimą, buvo atlikta daug mokslinių ir eksperimentinių tyrimų darbų:

Sukurto komplekso projektinei dokumentacijai bei techniniam saugos pagrindimui atlikta daugiapakopė ekspertizė, kurioje aktyviai dalyvavo IAE bei Valstybinės atominės energetikos saugos inspekcijos (VATESI) specialistai bei kompetentingi Lietuvos mokslo institucijų (Fizikos instituto, VGTU, KTU) ekspertai.

Vilkikas bei transportavimo priemonė su konteineriu parengti bandymams IAE atlikti

2006 m. įvertinti VATESI ekspertų komentarai dėl IAE kuro išdeginimo komplekso techninio saugos pagrindimo ataskaitos bei naujai sukurtos įrangos, pastatų ir pagalbinių sistemų rekonstrukcijos techniniai projektai. Techninio saugos pagrindimo ataskaitoje išnagrinėti visi AE saugos analizės ataskaitoms būdingi klausimai: komplekso aprašymas, inžinerinis įvertinimas, avarijų sąrašo sudarymas, gedimų ir avarijų analizė ir kt. Saugos pagrindimo ataskaitoje įrodyta, kad kuriamas įrangos kompleksas tinkamai atliks savo funkcijas ir užtikrins priimtiną saugos lygį.

Kaip minėta 2005 m. LEI veiklos ataskaitoje, visa pagrindinė kuro pervežimo komplekso įranga baigta gaminti 2005 m. 2006 m. pradžioje į IAE pristatyta visa pagrindinė projekto eigoje sukurto ir pagaminto komplekso įranga. AE aikštelėje buvo atlikti būtini įrangos montavimo darbai bei viso komplekso įrangos „šalti“ ir „karšti“ bandymai. „Šaltų“ bandymų metu buvo atliekamos visos technologinio proceso operacijos, tačiau vietoj branduolinio kuro buvo naudojami kuro rinklių imitatoriai, kurių svorio ir geometrinės charakteristikos atitiko kuro rinklių parametrus. „Šaltų“ bandymų metu įsitikinus, kad kuro komplekso įranga savo funkcijas atlieka taip, kaip numatyta technologiniame procese bei įrangos techniniuose projektuose, buvo atlikti „karšti“ bandymai, kurių metu pervežtos 24 kuro rinklės. Bandymai patvirtino, kad tiek radiaciniai, tiek technologiniai parametrai atitinka projektinius duomenis, taigi kuro pervežimo įrangos kompleksas laiku ir sėkmingai parengtas eksploatacijai.

Bandymų metu konteineris pasukamas iš horizontalios padėties į vertikalią

Projekto metu sukurta IAE branduolinio kuro pervežimo papildomam išdeginimui technologija ir įranga neturi analogų – tai pirmą kartą branduolinių reaktorių eksploatacijos istorijoje sukurta ir įdiegta technologija. Branduolinio kuro pervežimo papildomam išdeginimui iš IAE 1-ojo bloko į 2-ojo bloko reaktorių technologijos novatoriškumas įteisintas LR patentu Nr. LR5326 Kanalinio urano-grafito reaktoriaus eksploatacijos būdas. Projektas pripažinimą pelnė ir parodoje Kaunas 2006, – už darbą Branduolinio kuro pervežimo papildomam išdeginimui iš IAE 1-ojo bloko į 2-ojo bloko reaktorių technologijos kūrimas LEI buvo apdovanotas nominacija Geriausio mokslinio sprendimo, sukurto Kaune, diegimas versle.

Parodos „Kaunas 2006“ nominacija „Geriausio mokslinio sprendimo, sukurto Kaune, diegimas versle“

2006 m. buvo tęsiami 3 Lietuvos valstybinio studijų ir mokslo fondo remiami prioritetinių krypčių projektai. Tęsiant Neprojektinių avarijų analizės metodikos Ignalinos I ir II energijos blokams parengimas projektą, parengta metodika, apimanti galimas avarijas IAE veikiančiame 2-ajame energijos bloke, sustabdytame 1-ajame energijos bloke ir panaudoto kuro baseinuose. Metodikoje pateikiami neprojektinių avarijų sąrašai, aprašyti neprojektinių avarijų metu galimi reiškiniai, nagrinėjamų objektų pradinės būsenos parinkimas bei programų paketai, skirti avarijų analizei atlikti. Mokslininkų kolektyvas numato ateityje atlikti išsamią pasirinktų avarijų scenarijų analizę bei įvertinti avarijų pasekmes.

Tęsiant Išorinių įvykių įtaka Ignalinos AE ir kitų branduolinių objektų saugai darbą, buvo pritaikyta anksčiau parengta metodika, reikalinga pavojingiems išoriniams įvykiams atrinkti ir dažniams bei įtakai IAE ir kitų branduolinių įrenginių saugai įvertinti. Įvertinus svarbiausių įvykių dažnumą bei prognozavimą, darbe sudaryti ir pritaikyti matematiniai modeliai, kurie apibendrina statistinius, meteorologinius, techninius ir kitus duomenis, susijusius su nagrinėjamais išoriniais įvykiais. Šiame darbe sprendžiami tokie pagrindiniai uždaviniai: atrinktų pavojingų išorinių įvykių duomenų analizė ir tikimybinis vertinimas, programinės įrangos paruošimas bei įvykių dažnių ir poveikio vertinimas, modelių jautrumo ir neapibrėžtumo analizės metodologijos sudarymas, galimo lėktuvo kritimo ant branduolinių objektų tikimybės įvertinimas, lėktuvo kritimo poveikio IAE 2-ajam reaktoriaus blokui analizė, žemės drebėjimų dažnio vertinimas ir seisminės apkrovos tyrimas. Atsižvelgiant į atskirus išorinius įvykius, atliktas kompleksinis saugos lygio dėl pavojingų išorinių įvykių įvertinimas.

Projekte RBMK kuro kanalų senėjimo proceso tyrimas ir saugios eksploatacijos kriterijų nustatymas dalyvavo dvi Lietuvos organizacijos – LEI (Branduolinių įrenginių saugos bei Medžiagų tyrimų ir bandymų laboratorijos) ir KTU (Mechanikos ir mechatronikos fakultetas bei prof. K. Baršausko ultragarso mokslo institutas). Branduolinių įrenginių saugos laboratorijoje atliktas irimo parametrų (įtempių intensyvumo koeficiento ir J integralo) modeliavimas, naudojant baigtinių elementų metodiką (kompiuterinę programą ABAQUS). Parametrų modeliavimui buvo panaudoti dvimačiai bei trimačiai modeliai. Gauti analizės rezultatai palyginti su eksperimentinių tyrimų rezultatais. Skaičiuojant irimo parametrus įvertinta vandenilio koncentracijos įtaka. Atlikta termohidraulinių parametrų kitimo kuro kanaluose analizė normalios eksploatacijos sąlygomis ir avariniais pereinamaisiais procesais panaudojant sukurtą RELAP5 programų paketo IAE modelį. Apskaičiuoti kritiniai plyšių dydžiai esant normalios eksploatacijos sąlygoms ir hidraulinių bandymų metu. Plyšių analizėje naudotos eksperimentiškai nustatytos mechaninės charakteristikos ir apkrovos, apskaičiuotos termohidraulinės analizės metodu. Taikant koncepcijos „tekėjimas prieš suirimą“ principą, atlikta deterministinė RBMK TMO-2 kuro kanalo analizė. Eksperimentinių tyrimų ir deterministinės analizės rezultatai patvirtino, kad kuro kanalai tenkina minėtos koncepcijos reikalavimus.

2006 m. pradžioje pradėtas vykdyti naujas PHARE projektas Pagalba VATESI sprendžiant svarbius Ignalinos AE licencijavimo uždavinius, kurio tikslas – suteikti paramą VATESI ir jos techninės paramos organizacijoms įvertinant neprojektinių avarijų reiškinius IAE. Šis darbas vykdomas kartu su Fizikos institutu, GRS mbH (Vokietija) ir IRSN (Prancūzija). Praėjusiais metais sukurti kuro elemento modeliai FEMAXI ir TESPA-ROD programų paketais, reaktoriaus ir jo aušinimo kontūro modeliai RELAP/SCDAPSIM ir ASTEC programų paketais, avarijų lokalizacijos sistemos modelis COCOSYS programų paketu bei panaudoto kuro išlaikymo baseinų modeliai ATHLET-CD programų paketu. Visiems šiems modeliams ir branduolinio kuro nuklidinės sudėties apskaičiavimui sudaryti inžineriniai žinynai. Taip pat atlikti pirmieji neprojektinių avarijų skaičiavimai. Projektą numatoma baigti 2007 m.

Praėjusiais metais baigtas Ignalinos AE neprojektinių avarijų valdymo instrukcijų parengimas projektas, vykdytas bendradarbiaujant su jacobsen Engineering Ltd (JK), Volian Enterprises ir SCIENTECH (JAV) kompanijomis. Projekto vykdymo metu sukurtos savitos IAE neprojektinių avarijų valdymo instrukcijos, atsižvelgiant į kanalinio tipo reaktoriaus ypatumus. Specialistai nustatė silpnąsias IAE vietas ir davė pasiūlymus, kaip efektyviau išvengti sunkių avarijos padarinių. Įdiegus šias instrukcijas, IAE avarijų valdymas apims visą spektrą avarinių įvykių, pradedant projektiniais įvykiais, baigiant sunkiosiomis avarijomis, kurių metu gali lydytis branduolinis kuras.

Ilgiau kaip dešimtmetį besitęsiantis glaudus bendradarbiavimas su GRS kompanija nebuvo nutrauktas ir 2006 m., kai buvo baigtas projektas, skirtas Ignalinos AE avarijų lokalizavimo sistemos (ALS) analizei atlikti. Projekto vykdymo metu buvo analizuojama, kaip efektyviai ALS patalpose yra sulaikomi radionuklidai ir koks yra vandenilio pasiskirstymas neprojektinės avarijos atveju. Šis darbas – pirma kompleksinė radionuklidų patekimo į aplinką analizė, kuri apėmė ne tik ALS, bet ir radionuklidų išsiskyrimą iš kuro ir patekimą į patalpas.

2006 m. Vokietijos kompanijos Gesellschaft für Nuklear-Service mbH (GNS) užsakymu buvo parengta Ignalinos AE RBMK-1500 panaudoto kuro duomenų ataskaita, kurioje susisteminti duomenys apie IAE panaudoto kuro rinklių charakteristikas. Ši duomenų bazė apima visas IAE naudojamas kuro rūšis, įskaitant ir 2,8% urano-erbio bei regeneruotą 2% urano kurą. Ataskaitoje pateiktos radiacinės panaudoto ir maksimaliai išdeginto kuro charakteristikos (bendrasis aktyvumas, liekamoji šiluma, gama spinduliuotė, neutronų srautas, dujų sudėtis) 3–50 metų laikotarpiui po kuro rinklės išėmimo iš reaktoriaus. Ateityje ši informacija bus vertinga atliekant transportavimo konteinerių projektavimą, ilgalaikio saugojimo kuro baseinų analizę, skilimo medžiagų apskaitą ir kitas panaudoto kuro studijas.

Vykdant projektą Techninė pagalba išduodant licenciją Ignalinos AE eksploatacijai, LEI kartu su Fizikos institutu konsultuoja užsienio ekspertus bei atlieka pagrindinius skaičiavimus. Projekto vykdymo metu Serco Assurance (D. Britanija) kompanija turi sukurti šiuolaikinį metodą bei pateikti VATESI atitinkamą programinę įrangą RBMK-1500 reaktoriaus 2 grupių medžiagų makroskopinių skerspjūvių sudarymui. 2006 m. atlikti pirmi verifikaciniai skaičiavimai (QUABOX/CUBBOX programa, makrocelės modelis), siekiant įsitikinti paruoštos makroskopinių skerspjūvių sudarymo sekos tinkamumu. Projektas bus tęsiamas ir 2007 m.

2006 m. pagal sutartį su IAE atliktas darbas Daviklių išbrokavimas pagal diagnostikos rezultatus 2-ajame energijos bloke 2006 metais. Kiekviename RBMK-1500 tipo reaktoriaus technologiniame kanale įrengtas šilumnešio srauto matuoklis, nustatantis pratekančio šilumnešio srauto dydį. Sugedus matuokliui, atitinkamo technologinio kanalo darbas yra nutraukiamas iki kito reaktoriaus sustabdymo, kurio metu sugedęs srauto matuoklis pakeičiamas nauju. Siekiant išvengti srauto matuoklių gedimų, prieš kasmetinį planinį remontą atliekama srauto matuoklių daviklių diagnostika. Darbe atlikta 2005–2006 m. diagnostinių matavimų rezultatų analizė ir nustatyta, kad norint užtikrinti saugų 2-ojo bloko darbą iki kito planinio remonto, IAE 2-ojo bloko reaktoriuje rekomenduojama pakeisti 509 srauto matuoklius.

2006 m. vykdytame darbe Ignalinos AE 2-ajame energijos bloke likutinio dujų tarpelio individualiuose reaktoriaus narveliuose tikimybinis įvertinimas buvo pritaikyta ankstesniuose darbuose sukurta metodologija IAE reaktoriaus 2-ojo bloko dujų tarpeliui prognozuoti ir likutinio tarpelio tikimybei įvertinti. Atlikta antrojo bloko kuro kanalų ir grafito klojinio skersmens matavimų statistinė analizė, panaudojant matavimų duomenis iki 2006 m., įvertinta antrojo bloko dujų tarpelio išnykimo tikimybė bei atlikta dujų tarpelio kitimo prognozė iki 2007 bei 2008 m. planinių remontų. Skaičiavimai parodė, kad dujų tarpelio antrajame bloke išnykimo tikimybės prognozė iki 2008 m. atitinka VATESI apibrėžtus reikalavimus. Darbe taip pat nurodyti 30 technologinių kanalų, kuriems rekomenduojama atlikti tarpelio matavimus 2007 m. planinio remonto metu.

2006 m. tęsiamame Energijos išskyrimo pasiskirstymo trimačio apskaičiavimo patobulinimas darbe sukurta linijinės apkrovos koeficiento šuolių eliminavimo metodika ir parengtos atitinkamos rekomendacijos specialių matematinio aprūpinimo uždavinių NZ15 ir NZ07 modifikavimui. Šiuo metu sukurtas algoritmo patobulinimo algoritmas testuojamas IAE. Darbą numatoma baigti 2007 m.

Hidridinio pleišėjimo parametrų nustatymas ir koncepcijos „protėkio prieš suirimą“ išpildymo analizės KK TMO-2 vamzdžiams parengimas projekte dalyvavo LEI Branduolinių įrenginių saugos bei Medžiagų tyrimų ir bandymų laboratorijos. Darbo tikslas buvo nustatyti hidridinio pleišėjimo parametrus ir atlikti koncepcijos „protėkio prieš suirimą“ išpildymo įvertinimą apšvitintiems kuro kanalų TMO-2 vamzdžiams. Plyšių analizėje įvertinus neutronų poveikį cirkonio lydinio mechaninėms charakteristikoms ir irimo parametrams, nustatyta, kad leistinų plyšių gyliai yra didesni už plyšių dydžius, kurie nustatyti remiantis IAE eksploatacinės kontrolės reikalavimais. Apskaičiuota plyšio didėjimo, vykstant lėtam hidridiniam pleišėjimui, priklausomybės funkcija laikotarpyje nuo plyšio aptikimo momento iki reaktoriaus sustabdymo. Šioje analizėje įvertintas neutronų poveikis hidridinio plyšio didėjimo greičiui. Atlikta deterministinė RBMK TMO-2 apšvitinto kuro kanalo analizė normalaus ir avarinio reaktoriaus stabdymo atvejais, pagal principo „tekėjimas prieš suirimą“ reikalavimus. Nustatyta, kad plyšio ilgis (esant lėtam hidridiniam pleišėjimui) gali siekti 39 mm avarinio reaktoriaus stabdymo atveju. Šis ilgis yra daugiau negu du kartus mažesnis už apskaičiuotą kiauro kritinio plyšio ilgį (95 mm). Pagal gautus analizės rezultatus galima teigti, kad radijuoti kuro kanalai išpildo principo „tekėjimas prieš suirimą“ reikalavimus.

Atliekant Panaudoto branduolinio kuro nuobirų surinkimo IAE karštosiose kamerose įrangos komplekso sukūrimas darbą, sukurtas branduolinio kuro nuobirų surinkimo įrangos kompleksas. Praėjusiais metais pradėti komplekso įdiegimo IAE karštosiose kamerose darbai bus baigti 2007 m. pradžioje. 2006 m. parengtas techninis saugos pagrindimas, esamos įrangos bei sistemų modifikavimo darbo projektai, didžioji dalis naujos įrangos, reikalingos projekto įgyvendinimui, pristatyta į IAE.

2006 m. su IAE buvo pasirašyta Medžiagos apie neprojektines avarijas surinkimo, mokymo medžiagos paruošimo ir specialistų mokymo sutartis dėl jėgainės personalo apmokymo kaip naudotis neprojektinių avarijų valdymo instrukcijomis, kurios buvo sukurtos bendradarbiaujant su Jacobsen Engineering Ltd., Scientech ir Volian Enterprises kompanijomis. Vykdant šį darbą buvo susisteminta medžiaga apie neprojektinių avarijų metu jėgainėje vykstančius reiškinius, parengta mokymo medžiaga ir pravesti IAE mokymo centro personalo mokymai. Vadovaujantis pateikta medžiaga, apmokytas personalas jėgainės operatoriams ir techninės paramos centro personalui galės parengti mokymo programą.

Siekiant patikimai ir kokybiškai nustatyti nehermetiškas ir netinkamas naudoti kuro rinkles, bendradarbiaujant su UAB Naujų technologijų projektavimas, atliktas Ilgai saugotų apšvitintų šilumos rinklių šiluminių elementų apvalkalų hermetiškumo kontrolės sistema darbas, kurio metu sukurta, pagaminta ir įdiegta IAE hermetiškumo sistema. Ši sistema bus naudojama šilumą išskiriančių rinklių, ištraukiamų iš sustabdyto 1-ojo bloko, taip pat perkeliamų 2-ajame bloke, hermetiškumo patikrai.

2006 m. pradėti IAE saugumo tikimybinė analizė darbai. Bus atlikti įvairūs modelio patobulinimai ir papildomi tyrimai, siekiant esamai reaktoriaus konfigūracijai užtikrinti tikimybinio IAE modelio adekvatumą. Taip pat bus išleista atnaujinta IAE tikimybinės saugos analizės ataskaita. Darbus numatoma baigti 2007 m. pabaigoje.

2006 m. pasirašytos dvi naujos tarpusavyje susijusios sutartys Linijinės apkrovos kriterijaus pažeidimo poveikio šilumą išskiriančiam elementui pereinamųjų įvykių aktyviojoje zonoje metu tyrimas ir Neapibrėžimo ir jautrumo parametrų poveikio perėjimo procesų modeliavimo rezultatams analizė. Pirmojo darbo tikslas – įvertinti linijinės apkrovos kriterijaus viršijimo įtaką šilumą išskiriančių elementų tolesnei eksploatacijai. Pirmajame etape naudojant QUABOX/CUBBOX-HYCA programų paketą parengtas skaitinis RBMK-1500 reaktoriaus modelis bei inžinerinis vadovas, atlikta skaitinio modelio patikra. Antrame darbe numatyta atlikti skaičiavimo rezultatų, modeliuojant savaiminį strypų grupės ištraukimą, klaidingą kuro kasetės perkrovimą bei valdymo ir apsaugos sistemos kontūro nusausėjimą, neapibrėžtumo ir jautrumo analizę. Taip pat bus atlikti medžiagų fizinių savybių kaitos bei modeliavimo uždaviniuose naudojamų fizinių dydžių nustatymo paklaidos skaičiavimo rezultatams įtakos tyrimai.

Ignalinos AE 2-ojo energijos bloko projektinių avarijų radiacinių pasekmių analizė, kai reaktoriuje patalpintas 2,8% įsodrinimo urano-erbio kuras darbe buvo apskaičiuotas termohidraulinių parametrų kitimas RBMK-1500 reaktoriaus aušinimo kontūre ir jį gaubiančiose patalpose bei radionuklidų pernešimas IAE patalpose projektinių avarijų atveju. Analizė atlikta įvertinant 2,6 ir 2,8% įsodrinimo urano-erbio kuro savybes visam kuro išdegimo diapazonui. Gauti rezultatai leido įvertinti projektinių avarijų radiologines pasekmes. 2006 m. išleista galutinė darbo ataskaita.

2006 m. tęsiant sutarties Saugos pagrindimo paketo Ignalinos AE antrojo bloko antros stabdymo sistemos servopavaroms paruošimas darbus, baigtas įdiegtos IAE antros stabdymo sistemos strypų pavarų galutinis saugos pagrindimas, kuris pateiktas VATESI ekspertų vertinimui. Darbus numatoma baigti 2007 m.

LEI Branduolinių įrenginių saugos laboratorija – viena techninės paramos organizacijų, daugelį metų palaikanti glaudžius ryšius su VATESI. Vykdant sutartį Ignalinos AE pateiktų į VATESI dokumentų, susijusių su reaktorių aktyviosios zonos konfigūracijos, fizikinių charakteristikų ir kontrolės pakeitimais bei kitais reaktoriaus fizikos ir branduolinio kuro saugojimo ir tvarkymo klausimais, ekspertizė buvo analizuojami IAE dokumentai, siekiant pagrįsti įvairius RBMK-1500 reaktorių aktyviųjų zonų sudėties pokyčius (naudojant urano-erbio kurą, naujos konstrukcijos strypus), reaktoriaus pasinių charakteristikų verčių atitikimo nustatytoms riboms kontrolę. Atlikti nepriklausomi skaičiavimai, kuriais remiantis buvo daromos išvados apie pateiktų saugos pagrindimų tikslingumą ir patikimumą.

2006 m. šiluminės inžinerijos srityje apginta daktaro disertacija, tyrimų rezultatai pateikti darbų ataskaitose, 2 monografijose bei 50 mokslinių straipsnių (iš jų dešimt leidiniuose, įrašytuose į Mokslinės informacijos instituto sąrašą), mokslinėse konferencijose perskaityta 47 pranešimai. Pažymėtina, kad laboratorijos darbuotojai dalyvavo ir skaitė pranešimus visose pagrindinėse tarptautinėse konferencijose, kuriose buvo nagrinėjama saugi branduolinių jėgainių eksploatacija bei jose vykstantys fizikiniai reiškiniai. Laboratorijos darbuotojai aktyviai dalyvavo įvairiose mokymo programose, daugelyje TATENA techninių komitetų posėdžių, koordinacinių susitikimų. Apie Branduolinių įrenginių saugos laboratorijos darbuotojų aukštą kvalifikaciją byloja faktas, kad jos nariai yra kviečiami į įvairius susitikimus kaip nepriklausomi ekspertai bei konsultantai.