2.2.4. Газовый контур

Газовый контур реактора РБМК-1000 (рис. 10) относится к системам нормальной эксплуатации, важным для безопасности, и предназначен для выполнения следующих функций:

-         предотвращения окисления графитовой кладки реактора;

-         обеспечения более эффективного отвода тепла от графита к ТК;

-         контроля герметичности топливных и специальных каналов;

-         локализации распространения протечек теплоносителя по графитовой кладке при разгерметизации каналов;

-         сушки графитовой кладки реактора;

-         очистки азотно-гелиевой смеси, циркулирующей через кладку реактора, от  примесей;

-         азотной продувки внутренних полостей металлоконструкций, окружающих реакторное пространство (РП);

-         контроля герметичности реакторного пространства и металлоконструкций, окружающих РП.

Принципиальная схема системы циркуляции газа показана на рис. 7.

Основные элементы системы циркуляции газа через РП:

-  газовые тракты топливных и специальных каналов;

-  система КЦТК – предназначена для определения координат негерметичного канала, а также для локализации течи теплоносителя в кладке реактора при протечках в РП;

-  рабочий конденсатор (РК) – предназначен для конденсации пара в потоке  газовой смеси при протечках теплоносителя в кладку реактора до 100 кг/ч; конденсат отводится через 8-метровый гидрозатвор, чтобы избежать попадания радиоактивных паров в баки трапных вод;

-  газовый компрессор – предназначен для обеспечения циркуляции гелиево-азотной смеси через РП по замкнутому контуру;

- установка очистки гелия (УОГ) – предназначена для трехступенчатой очистки гелиево-азотной смеси от примесей; в состав УОГ входят блок контактных аппаратов для выжигания примесей Н₂ и СО, блок очистки и осушки для удаления примесей (СО₂, NН₃, C_l2, паров воды) и блок глубокого охлаждения, где способом дефлегмации извлекаются из газа оставшиеся примеси;

- узел редуцирования – предназначен для обеспечения требуемого давления газа на входе в РП.

Рис. 10. Система циркуляции газа через графитовую кладку

В нормальном режиме система циркуляции газа через кладку работает следующим образом. Газ подается после узла редуцирования в РП снизу по четырем трубопроводам Ду300. С помощью диафрагмы происходит выравнивание расхода газа по сечению входа в кладку реактора. Затем газ попадает в газовые тракты топливных каналов и поднимается вверх по РП. Газовые тракты специальных каналов образованы зазорами между кладкой и графитовыми втулками, одетыми на канал. Пройдя кладку, газ на выходе из реактора попадает в индивидуальные для каждого канала импульсные трубки. Далее газ поступает в систему КЦТК, где осуществляется контроль температуры в каждой импульсной трубке и групповой контроль влажности прокачиваемой газовой смеси. По коллектору вентиляции или коллектору усиленного отсоса (в зависимости от режима работы системы КЦТК) газ поступает в технологическую часть газового контура реактора и, в первую очередь, в узел конденсаторов и фильтров, где происходит конденсация водяного пара, попадающего в азотно-гелиевую смесь в случае разгерметизации канала реактора, и очистка газовой смеси от паров йода. Пройдя узел конденсаторов и фильтров, газовая смесь поступает, в зависимости от режима работы газового контура, во всасывающий коллектор компрессора установки очистки газа (УОГ), или в установку спецгазоочистки.

В первом случае компрессоры прокачивают азотно-гелиевую смесь через УОГ, после которой очищенная смесь, пройдя узел редуцирования, возвращается в реактор.

Во втором случае в режиме азотной продувки кладки газ после спецгазоочистки сбрасывается в венттрубу блока, а на вход в реактор подается свежий азот от азотно-кислородной станции. Газовый контур работает по разомкнутой схеме. Мощность реактора при этом снижается до 70 % от номинальной из условия непревышения предельной температуры графита – 730 ^оС.

Таблица 3. Допустимое содержание примесей газа на входе и выходе из реактора при расходе газовой смеси 400 нм³/ч

Место контроля Состава газа	Содержание примесей, об. %, не более
	O2	CO+CO2	H2	CH4	NH3	Cl2
На входе в РП	0,01	0,01	0,3	0,1	0,001	-
На выходе из РП	-	0,02	0,6	0,2	0,1	0,001