Система аварийного ввода бора ввэр-1000: назначение, состав, принцип работы.

В случае больших течей первого контура давление в контуре быстро снижается, и охлаждение активной зоны может осуществляться сначала борированной водой из гидроемкостей САОЗ, а затем системой аварийного и планового расхолаживания. В случае же малой течи давление в первом контуре может оставаться высоким довольно долго, и для восполнения потери теплоносителя требуется установка насосов высокого давления. Также опасными являются аварии с разрывом трубопроводов второго контура, которые приводят к резкому падению давления во втором контуре, интенсификации отвода тепла от теплоносителя и захолаживанию первого контура. При отрицательном температурном коэффициенте реактивности это может привести к разгону реактора. Для поддержания реакторной установки в безопасном подкритическом состоянии в данном случае необходимо вводить в первый контур раствор борной кислоты, что опять же требует установки высоконапорных насосов с малым временем запаздывания поступления борированной воды в первый контур.

Для этих целей и служит система аварийного ввода бора. Она предназначена для подачи высококонцентрированного раствора бора в первый контур при авариях, связанных с выделением положительной реактивности в активной зоне реактора с сохранением высокого давления в первом контуре, а также в режимах, связанных с разуплотнением первого контура.

Система аварийного ввода бора состоит из трех идентичных каналов. Каждый канал состоит из двух групп: системы аварийного ввода бора высокого давления и системы аварийного впрыска бора высокого давления. Каждый канал системы в состоянии выполнить функцию всей системы. Система аварийного ввода бора относится к защитным системам безопасности и имеет первую категорию сейсмостойкости.

В основу проекта группы аварийного ввода бора высокого давления положены следующие критерии и требования:

обеспечить подачу в первый контур раствора борной кислоты с начальной концентрацией 40 г/кг с расходом не менее 130 м³/час при давлении в первом контуре 1,5 – 8,8 МПа (15 – 90 кгс/см²), а при давлении в первом контуре 9, 8 МПа (100 кгс/см²) – не менее 100 м³/час,

обеспечить возможность работы насоса аварийного ввода бора высокого давления от бака-приямка при авариях, связанных с потерей теплоносителя в течение времени, необходимого для расхолаживания реактора и отвода остаточных тепловыделений,

она должна допускать возможность поканального опробования при работе блока на мощности и при этом не терять своих функциональных свойств,

в аварийной ситуации она должна обеспечить подачу борного раствора в первый контур не позднее, чем через 35-40 секунд с момента достижения давления в первом контуре 8,8 МПа (90 кгс/см²).

Система аварийного впрыска бора высокого давления должна удовлетворять следующим требованиям:

обеспечить подачу в первый контур раствора борной кислоты с концентрацией 40 г/кг с расходом 6 м³/час при давлении в первом контуре 0 – 15,7 МПа (0 – 160 кгс/см²),

она должна допускать возможность поканального опробования при работе блока на мощности и при этом не терять своих функциональных свойств,

в аварийной ситуации она должна обеспечить подачу борного раствора в первый контур не позднее, чем через 5 минут.

Принципиальная схема одного канала системы аварийного ввода бора представлена на рис. 6. 11. Каждый канал включает в себя следующее основное технологическое оборудование. Система аварийного ввода бора высокого давления:

бак аварийного запаса концентрированного раствора борной кислоты объемом 15 м³ с концентрацией борной кислоты 40 г/кг,

насосный агрегат аварийного ввода бора высокого давления (тип ЦН 150-110),

трубопроводы, арматуру, КИП.

Система аварийного впрыска бора высокого давления:

1 – бак аварийного запаса раствора бора системы аварийного ввода бора высокого давления, 2 – бак аварийного запаса раствора бора системы аварийного впрыска бора высокого давления, 3 – насос системы аварийного ввода бора высокого давления ЦН 150-110, 4 – насос системы аварийного впрыска бора высокого давления ПТ 160/6-С, 5 – механический фильтр, 6 – ГЦН, 7 – бак-приямок.

Л

2

1

инии связи: - от спецводоочистки, - от системы боросодержащей воды и

3

борного концентрата, - в систему боросодержащей воды и борного к

4

онцентрата, - от теплооб-менника аварийного и планового расхолаживания.

бак аварийного запаса концентрированного раствора борной кислоты объемом 15 м³ с концентрацией борной кислоты 40 г/кг,

насосный агрегат аварийного ввода бора высокого давления (тип ПТ 160/6-С),

трубопроводы, арматуру, КИП.

На напорном трубопроводе насоса аварийного ввода бора высокого давления установлена дроссельная шайба для обеспечения надежной работы насоса при снижении давления в первом контуре ниже 3,9 МПа (40 кгс/см²). Эта шайба обеспечивает работу насоса в рабочей части характеристики при любых противодавлениях в первом контуре, вплоть до 0,1 МПа (1 кгс/см²), что позволяет использовать насос и в аварийных ситуациях при давлении в первом контуре менее 1,4 МПа (15 кгс/см²).

Имеется линия рециркуляции на бак аварийного запаса концентрированного раствора бора, обеспечивающая опробование насоса и его работу в режиме ступенчатого пуска, когда отсутствуют технологические условия на подачу борного раствора в первый контур. Арматура на линии рециркуляции управляется автоматически, обеспечивая работу насоса в рабочей части характеристики.

Обратные клапаны, баки аварийного запаса раствора борной кислоты и оперативная арматура находятся в гермооболочке, остальное оборудования системы располагается за пределами гермооболочки.

В системе аварийного впрыска бора высокого давления также имеется линия рециркуляции на бак аварийного запаса раствора бора. Обратные клапаны и оперативная арматура находятся в гермооболочке, остальное оборудование – за ее пределами.

Напорные трубопроводы системы аварийного ввода бора высокого давления объединяются с трубопроводами аварийного впрыска бора высокого давления и врезаются в холодные нитки петель № 1,3,4. Врезка напорных трубопроводов аварийного ввода бора Ду150 всех трех каналов в холодные нитки петель первого контура выполнена с установкой сужающих устройств, ограничивающих утечку теплоносителя из первого контура в случае разрыва напорных трубопроводов.

Каналы системы аварийного ввода бора высокого давления обеспечивают подачу в реактор раствора борной кислоты вначале с концентрацией 40 г/кг из баков аварийного запаса раствора бора объемом 15 м³, а затем после их опорожнения – раствора борной кислоты с концентрацией 16 г/кг из бака-приямка.

Каналы аварийного впрыска бора высокого давления обеспечивают подачу в первый контур раствора борной кислоты с концентрацией 40 г/кг из соответствующих баков аварийного запаса раствора бора.

Перед выводом реактора на МКУ должны быть работоспособны все три канала системы аварийного ввода бора. При работе реакторной установки на мощности допускается вывод в ремонт одного канала на срок не более трех суток с момента появления дефекта по согласованной заявке и письменному разрешению главного инженера станции при условии подтверждения работоспособности двух других каналов. При неисправности двух и более каналов реакторная установка должна быть переведена в «холодное» состояние. При работе энергоблока на мощности система аварийного ввода бора находится в состоянии готовности к выполнению своих функций в случае возникновения аварийной ситуации.

При аварии основным видом управления для насосов аварийного ввода бора высокого давления является автоматическое управление по командам защит САОЗ. Включение системы аварийного ввода бора высокого давления автоматически происходит по тем же сигналам, что и для системы аварийного и планового расхолаживания, т.е.

обесточивание, т.е. снижение напряжения на секциях надежного питания 6 кВ до 0,25 номинального напряжения,

разрывная защита первого контура Р_ГО  1,3 кгс/см², когда давление в гермооболочке повышается до 1,3 кгс/см²,

разрывная защита первого контура t_S10, когда разность температуры насыщения первого контура и температуры теплоносителя горячей нитки петли первого контура меньше 10⁰С,

разрывная защита второго контура t_S 75, когда при уменьшении давления в паропроводе до 4,9 МПа (50 кгс/см²) и ниже разность температуры насыщения первого контура и температуры насыщения второго контура увеличивается до 75⁰С и более, и температура первого контура более 200⁰С.

При срабатывании любой из этих защит автоматически включаются насосы аварийного ввода бора, открывается напорная арматура, и если давление в первом контуре из-за течи упадет ниже 10,8 МПа (110 кгс/см²), то начнется поступление борированной воды в первый контур. В случае исчерпания запаса раствора борной кислоты в баках аварийного запаса раствора бора предусмотрена работа насосов аварийного ввода бора высокого давления от бака-приямка с открытием соответствующей арматуры на всасе насоса.

Что же касается системы аварийного впрыска бора высокого давления, то автоматическое включение ее в работу происходит по сигналу обесточивания. При срабатывании разрывных защит первого и второго контуров автоматического включения насосов аварийного впрыска бора не предусмотрено. Они должны быть включены оператором дистанционно с БЩУ. Подача раствора борной кислоты происходит из баков аварийного запаса раствора бора.