5.2.3. Компоновка реакторного и реакторно-парогенераторного цехов

Компоновку реакторно-парогенераторного цеха двухконтурнойАЭС с ВВЭР выполняют внутри герметичной защитной железобетонной оболочки. Для реактора ВВЭР-1000 диаметр цилиндрической части 47,7 м, высота 67,5 м. В верхней части она перекрыта сферическим куполом. Оболочка обеспечивает совместно с другим оборудованием радиационную защиту во время МПА и биологическую защиту в нормальной эксплуатации. Внутри защитной оболочки герметичных помещений не делают, а сооружают биологическую защиту в основном из железобетона. К ней относятся круговая железобетонная стена толщиной 1 — 1,5 м между реактором и парогенераторами, перекрытия, стены бассейна выдержки.

В прежние годы защитная оболочка считалась обязательной только для ВВЭР-1000, а реактор ВВЭР-440 сооружался без нее. В настоящее время защитная оболочка сооружается и на АЭС сВВЭР-440.

Корпус реактора двухконтурной АЭС располагается в железобетонной шахте, герметично отделяющей его от остального оборудования и являющейся не только биологической защитой, но и фундаментом для корпуса. Заглубление реактора, применявшееся ранее, в современных компоновках не используется. Это существенно ускоряет и удешевляет строительство, так как не требует рытья котлована. Кроме того, снимается влияние грунтовых вод как в период строительства, так и в эксплуатации, когда грунтовые воды могут проникать в боксы, создавая дебалансные воды и необходимость их дезактивации. Гидроизоляция становится безнапорной, исключаются работы по дренажу основания.

Для проведения перегрузки топлива между крышкой и верхним защитным колпаком реактора как продолжение шахты реактора образуется бассейн перегрузки. В связи с необходимостью съема крышки корпуса для целей перегрузки в реакторно-парогенераторном цехе необходимы мостовой кран и резервирование места, на которое опускается снятая крышка. Второй кран меньшей грузоподъемности используется для всех остальных операций.

В современных компоновках реакторно-парогенераторного цехаАЭС с ВВЭР-440 гидравлическая часть ГЦН опущена под железобетонное перекрытие и установлена на подвижной раме с шариковыми опорами. Там же расположены и главные трубопроводы реакторного контура. Электродвигатель насоса размещен выше железобетонного перекрытия. Это позволяет во время работы реактора осматривать верхнюю динамическую часть насоса, прослушивать работу электроприводов задвижек и, если необходимо, демонтировать для ремонта съемную часть (электродвигатель с рабочим колесом) ГЦНостановленной петли.

Реактор РБМК одноконтурной АЭС не имеет единой биологической защиты, так как ее размеры были бы существенно больше, чем у корпусного реактора той же мощности. Вместо единой биологической защиты оборудование реакторного цеха для РБМК заключено в систему отдельных бетонных боксов.

5.2.4. Примеры компоновок аэс

5.2.4.1. Реакторное отделение аэс с ввэр-1000

 

Реакторное отделение состоит из цилиндрической защитной оболочки и негерметичной части, состоящей из фундаментной части и обстройки. Реакторное отделение в плане представляет собой квадрат со стороной 66 м.

В реакторном отделении располагаются реакторная установка, системы, обеспечивающие безопасную эксплуатацию энергоблока, включая аварийный останов и расхолаживание реактора, отвод остаточных тепловыделений и, кроме того, обеспечивающие возможность проведения комплекса необходимых послеаварийных мероприятий, независимо от режимов работы остальных энергоблоковАЭС.

Реакторное отделение рассчитано на сейсмические воздействия и относится к первой категории сейсмостойкости по «Нормам проектирования сейсмостойких атомных станций». Здание реакторного отделения имеет общую фундаментную плиту.

Защитная оболочка является элементом системы герметичного ограждения, предназначена для удержания радиоактивных веществ в случае аварии с разрывом трубопровода первого контура и защиты от внешних воздействий.

Компоновка систем безопасности реакторного отделения выполнена исходя из принципа физического разделения строительными конструкциями или их территориального разнесения. В коридорах допускается размещение элементов, принадлежащих двум каналам системы безопасности при условии их максимально возможного разнесения.

Компоновка герметичной части реакторного отделения

В защитной оболочке располагается реакторная установка, бассейн выдержки отработанного топлива, аварийные и вспомогательные технологические системы, работающие под параметрами 1 контура, вентиляционные установки и оборудование, обеспечивающее проведение транспортно-технологических операций с топливом и ремонта.

Защитная оболочка представляет собой цилиндр с внутренним диаметром 45 м и куполообразным верхом, и является пассивным элементом системы герметичного ограждения.

В состав реакторной установки входят: реактор, четыре парогенератора ПГВ-1000М с увеличенным диаметром, четыре ГЦНА и емкости быстрого ввода бора, петли ГЦК, компенсатор давления с барботажным баком, гидроемкости САОЗ первой и второй ступени и трубопроводы связи.

В герметичной части РО расположены также оборудование и трубопроводы:

-  системы байпасной очистки теплоносителя первого контура (СВО-I);

-  системы аварийного и планового расхождения первого контура (частично), включая бак аварийного запаса раствора бора (бак-приямок ГА-201) со встроенным в него фильтрующим устройством;

-  системы продувки-подпитки первого контура (частично) в составе регенеративного теплообменника и доохладителя;

-  системы организованных протечек и газовых сдувок первого контура в составе охладителя протечек;

-  системы подавления водорода в герметичном объеме.

Компоновка вышеуказанных систем, оборудования и трубопроводов выполнена, исходя из принципа размещения их в боксах, обеспечивающих защиту элементов системы герметичного ограждения от динамических воздействий при разрывах трубопроводов с высокопотенциальным теплоносителем первого контура (от струй истекающего теплоносителя, ударных волн и т.п.) и летящих предметов, посредством железобетонных конструкций стен и перекрытий.

Строительные конструкции боксов обеспечивают также биологическую защиту обслуживающего персонала при проведении операций по перегрузке топлива и при проведении ремонта оборудования, расположенного вне бокса, и которое в процессе всей работы не соприкасается с радиоактивным теплоносителем. Это позволяет свести к минимуму дозозатраты ремонтного и обслуживающего персонала в большинстве случаев без проведения специальных мероприятий по дезактивации систем первого контура.

Помимо указанных систем под оболочкой размещены устройства, обеспечивающее проведение транспортно-технологических операций с топливом и ревизию реактора:

-бассейн выдержки и перегрузки топлива, перегрузочная машина;

-шахты ревизии и “мокрой” выгрузки внутрикорпусных устройств, стенд для ревизии верхнего блока;

-машина и пультовая кабина внешнего осмотра корпуса реактора, а так же вентиляционные системы, поддерживающие требуемый температурный режим воздуха под оболочкой.

Обслуживание основного оборудования реакторной установки в оболочке осуществляется основным краном реакторного отделения грузоподъемностью 320-160/2´70 т через проёмы и люки перекрытия реакторного зала на отметке +36,900.

Вспомогательное оборудование, расположенное вне зоны действия основного крана, обслуживается или круговым консольным краном г/п 2 т., или местными грузоподъемными средствами.

Контейнер с топливом, приспособления для ремонта и ревизии реактора, а так же оборудование, вывозимое при ремонте в “грязные” мастерские (электродвигатели, выемные части ГЦН, вентиляторов, арматуры и т.п.), доставляется в оболочку через транспортный люк в плите оболочки над транспортным выездом в реакторное отделение. Въезд осуществляется в транспортный коридор, не входящий в состав герметической части.

Проход обслуживающего персонала в герметичную часть предусматривается через основной шлюз на отметке реакторного зала (отм. +36.900). Аварийный выход персонала осуществляется через аварийный шлюз на отметке +19,340. Для удобства обслуживания в оболочке предусмотрен грузопассажирский лифт грузоподъемностью 0,5 т.

Компоновка негерметичной части реакторного отделения

В негерметичной части размещено оборудование и трубопроводы систем, обеспечивающих безопасность энергоблока, плановый и аварийный останов реактора, расхолаживание и отвод остаточных тепловыделений, независимо от режимов работы остальных энергоблоков АЭС, а также блочные системы обеспечения нормальной эксплуатации энергоблока.

Негерметичная часть РО по радиационной безопасности разделена на две зоны:

-зону строгого режима (контролируемая зона), где условия труда персонала таковы, что дозы обучения не могут превышать 0,3 годовой ПДД;

-зону свободного режима, где размещены системы, которые в процессе своей работы не имеют контакта с радиоактивными средами и от которых, во всех режимах эксплуатации, исключена возможность загрязнения помещений радиоактивными веществами, а именно:

- системы надежного электроснабжения собственных нужд;

- блочный щит управления;

- резервный щит управления;

- система приточной вентиляции;

- аварийные питательные насосы с баками запаса обессоленной воды;

- предохранительные клапаны парогенераторов, БРУ-А, отсечная арматура паропроводов и питательной воды;

- система пассивного отвода тепла (СПОТ).

Обслуживание зоны свободного режима осуществляется через лестничные клетки, связанные с “чистым” переходным мостиком и турбинным отделением.

Доставка ремонтируемого в центральных ремонтных мастерских оборудования из зоны свободного режима осуществляется через транспортные люки и проёмы над въездом электрокары в зону свободного режима под грузоподъемные механизмы соответствующих отметок.

В зоне строгого режима размещены системы, которые имеют контакт с радиоактивными средами, или в процессе эксплуатации могут выделять радиоактивные вещества, а именно:

- система аварийного расхолаживания первого контура и расхолаживания бассейна выдержки, выполненная «по принципу совмещения» функций применением комбинации центробежного и струйного насоса, и состоящая из теплообменников аварийного расхолаживания, насосов аварийного расхолаживания и трубопроводов. Оборудование и трубопроводы системы физически разделены строительными конструкциями на три независимые канала безопасности;

- система организованных протечек в составе приямка, насосов приямка и трубопроводов;

- система продувки-подпитки первого контура в составе деаэраторов, подпиточных насосов, баков борсодержащих вод, установок очистки вод, установок очистки вод слива первого контура (СВО-2);

- система контроля и поддержки водного режима I контура;

- вытяжной вентцентр с системой очистки газовых сдувок.

Обслуживание зоны строгого режима реакторного отделения осуществляется через «грязные» лестничные клетки с грузопассажирскими лифтами грузоподъемностью 0,5 т и одним грузовым лифтом грузоподъемностью 5 т.

Проход персонала и доставка оборудования, ремонтируемого в «грязных» мастерских осуществляется по закрытой эстакаде связи реакторного отделения с объединенным спецкорпусом.

В зонах строгого и свободного режимов размещены так же общие системы ремонтного и эксплуатационного обеспечения сжатого воздуха и газоснабжения.

На отметке 0,000 реакторного отделения предусматривается негерметичный транспортный коридор для выполнения транспортно-технологических операций, с организацией железнодорожного въезда со стороны оси 5р реакторного отделения.

Негерметичная часть РО плитой перекрытия отметки +13,200 делится на фундаментную часть и обстройку.

Обстройка реакторного отделения располагается вокруг защитной оболочки по всей высоте цилиндрической части и имеет с ней общее основание (фундаментную часть). Три стороны обстройки и зона расположения СПОТ являются зоной свободного режима, а сторона, расположенная над транспортным въездом, - зоной строгого режима.

По трем сторонам обстройки на отметках +13,200, +16,800, +20,400, +24,600 размещаются три электротехнические системы безопасности с кабельными помещениями и щитом СУЗ. На отметках +28,800 и +33,600 с двух противоположных сторон размещаются приточные вентцентры. Со стороны машзала над электротехническими системами на отм. +28,800 расположены паропроводы, БРУ. На отм. +33,600 находятся насосы пожаротушения с баками.

На рис. 3 представлена компоновка АЭС с ВВЭР-1000 и одной турбиной, на рис. 4 — АЭС с РБМК-1000 и двумя турбинами, на рис. 5 — продольный разрез по реакторным отделениям двух блоков РБМК-1000 с расположением между ними корпуса СВО.

 

а)

б)

Рис. 3. Компоновка АЭС с ВВЭР-1000 1 — турбинное отделение; 2 — обстройка защитной герметичной оболочки; 3 — защитная герметичная оболочка; 4 — компенсатор объема; 5 — реактор с бассейном перегрузки; 6 — вентиляционная труба; 7 — мостовой полноповоротный кран; 8 — парогенератор; 9 — электродвигатель ГЦН; 10 — бассейн выдержки; 11 — транспортно-технологическая часть; 12 — гидроаккумулирующие емкости; 13 — ПВД; 14 — питательные турбонасосы; 15 — деаэратор; 16 — ПНД; 17 — въездные пути; 18 — возбудитель электрогенератора; 19 — электрогенератор; 20 — ЦНД; 21 — ЦСД; 22 — СПП