книги из ГПНТБ / Монтаж оборудования тепловых электростанций

180

Рис. 5-15. Поперечный разрез по главному корпусу Курской А2>С с реактором РБМ-К-10ии.

пара 7, состоящия из четырех сепараторов перегревателей, каж­ дый из которых имеет жалюзийное сепарирующее устройство и' перегреватели I и II ступени. После ЦНД пар поступает через восемь выхлопов в четыре конденсатора 8.

Турбина имеет семь нерегулируемых отборов пара. Регенера­ тивная установка турбины состоит из пяти подогревателей низ­ кого давления 12, деаэратора 13 и охладителя дренажа сепара­ тора.

Рис. 5-16. Принципиальная схема АЭС с реактором РБМК.

сос; 17 — напорный коллектор; 18 — распределительный коллектор; 19 — сливной коллектор

Для предотвращения выгорания графита и улучшения условий теплопередачи от графитовой кладки к теплоносителю реакторное пространство, ограниченное верхней и нижней плитами и кожу­ хом, заполнено гелием под небольшим избыточным давлением. Заполнение реактора гелием, его циркуляцию и очистку обеспе­ чивает газовый контур реактора.

Реактор размещен в бетонной шахте размерами 21,6x21,6Х Х25,5 м, стены и пол которой служат защитой от ионизирую­ щих излучений. Продольный разрез реактора представлен на

181

рис. 5-17. Кладка реактора 13 состоит из вертикальных графи­ товых колонн, в центральных отверстиях которых расположены каналы с тепловыделяющими стержнями. Графитовые колонны состоят из отдельных блоков. Центрирование блоков внутри ко­

Рис. 5-17. Продольный разрез по реактору.

/ — нижний бак биологической защиты; 2 — нижняя плита; 3 — верхняя плита; 4 — ко­

Предупреждение перемещения графитовой кладки в ради­ альном направлении осуществляется штангами, расположенны­ ми в периферийных колоннах бокового отражателя. Графитовые колонны опираются на нижнюю плиту через стальные плиты и опорные стаканы.

Графитовая кладка и внутриредкторные устройства общей массой 2 300 т и кожух 4 массой 70 т опираются на нижнюю плиту 2, которая покоится на крестообразной опоре 7 высотой 5 м. Кожух представляет собой цилиндр высотой 9,75 и диаме­ тром 14,5 м с четырьмя линзовыми компенсаторами. Компенса­ торы нижней плиты 14, соединенные с нижним баком биологи­ ческой защиты 1, отделяют шахту аппарата от подреакторного пространства, где проходят нижние водяные коммуникации 10,

182

сливные трубопроводы охлаждения каналов СУЗ, газовые и дре­ нажные трубы.

Такая особенность компоновки реактора позволяет выпол­ нять монтажные работы по водяным коМіМуникациям е соблю­ дением необходимых требований по чистоте, независимо от со­ стояния строительных и монтажных работ в шахте аппарата и центральном зале.

Нижний бак биологической защиты 1 представляет собой кольцевой цилиндрический сосуд высотой 11 м, наружным диа­ метром 19,0 ж и внутренним 16,6 м, массой 555 г и разделен на 16 транспортабельных блоков, которые после их сварки на мон­ таже образуют герметичный объем, заполняемый водой. Через 16 Катковых опор 16 бак воспринимает нагрузку от верхней пли­ ты реактора 3 с установленными на ней трактами, каналами, трубными коммуникациями и центральной верхней защитой 12.

Верхняя плита представляет собой сварную конструкцию круглого сечения диаметром 17,25 м, высотой 3,0 м и общей мас­ сой 450 т и поставляется на монтаж отдельными отправочными узлами, размеры которых определяются условиями габаритности при транспортировке по железной дороге. Максимальная масса транспортного узла составляет около 60,0 т.

Верхний бак биологической защиты 5, представляющий со­ бой кольцевой цилиндрический сосуд диаметрами 19,0 и 17,8 м, высотой 3,2 м и массой 160 г, опирается на нижний бак биоло­ гической защиты.

Нижняя плита 2 высотой 2 м, диаметром 14,5 м и массой 285 т, так же как и верхняя плита, пронизывается технологиче­ скими и специальными каналами.

Технологический канал (см. поз. 4 рис. 5-16) представляет собой сварную трубную, конструкцию, предназначенную для установки кассеты тепловыделяющих стержней и организации потока теплоносителя через реактор. Вода в технологические каналы подается через водяные коммуникации 10. В состав во­ дяных коммуникаций реактора входят трубопроводы, система направляющих, скользящих и пружинных опор и подвесок, кол­ лекторы со штуцерами для приварки водяных коммуникаций и гнезда для установки расходомеров.

Пароводяная смесь из технологических каналов направляет­ ся в трубопроводы пароводяной коммуникации 9 и далее в се­ паратор. В состав пароводяных коммуникаций входят трубопро­ воды, опоры и подвески.

На уровне пола центрального зала устанавливается верхняя биологическая защита 6, состоящая из балок и коробов, запол­ ненных специальной смесью, и плитного настила, облицованного листовой нержавеющей сталью. Масса металлической части за­ щиты составляет 614 т.

Над каналами реактора устанавливается центральная био­ логическая защита 12, состоящая из металлических блоков и

183

плит, заполненных специальной смесью общей массой 433 г. Блоки и плиты съемные, что обеспечивает доступ к головкам каналов.

Наружные поверхности металлоконструкций и трубопрово­ дов в целях противокоррозийной защиты обшиваются алюми­ нием и покрываются специальным лаком.

Конструкция реактора и его технологических каналов обес­ печивает непрерывность перегрузок ядерного топлива на рабо­ чем ходу реактора с помощью разгрузочно-загрузочной машины (РМЗ). Предусматривается возможность проведения частичных единовременных перегрузок топлива на остановленном реакторе без РМЗ с помощью мостового крана грузоподъемностью 50/10 тс. Машина, управляемая дистанционно из операторного» отделения, представляет собой вертикальный цилиндр высотой 25 м, закрепленный на тележке, установленной на передвижном мосту. Перемещение РМЗ осуществляется в двух направлениях:

Металлоконструкции реактора поступают в виде транспор­ табельных узлов и блоков и до установки их на штатные места подвергаются укрупнительной сборке, которая является по су­ ществу доизготовлением конструкций на монтажной площадке. Для этой цели, как это указывалось выше, предназначена спе­ циальная эстакада с тепляками и стендами (см. рис. 5-2), на которых собирают металлоконструкции в следующем порядке: на стенде / — баки биологической защиты и кожух, на стенде. II — нижняя плита с крестообразной опорой, на стенде III — верхняя плита.

На стендах металлоконструкции собирают до проектных раз­ меров и сваривают. Сварные швы контролируют рентгенопро-

184

свечиванием, ультразвуком, металлографией, цветной дефекто­ скопией и испытывают на плотность.

После контроля сварных швов в металлоконструкциях верх­ ней и нижней плит рассверливают отверстия под тракты кана­ лов. Установка и вварка сборок трактов в металлоконструкции позволяет испытать все сварные швы н а. плотность путем под­

дува с последующей металлизацией и химпокрытием наружных поверхностей.

Масса нижней и верхней плит после вварки трактов состав­ ляет соответственно 408 и 588 т. В процессе сварки, расточки отверстий под тракты и вварки трактов металлоконструкции кантуют с помощью мостовых кранов, электрических лебедок и полиспастов.

Баки биологической защиты после укрупнительной сборки

.испытывают на прочность и плотность.

Монтаж металлоконструкций реактора ведут с помощью двух мостовых кранов грузоподъемностью по 2X160/32 тс каж­ дый.

Сначала на крестообразную опору устанавливают нижнюю плиту, укрупненную под эстакадой, и тщательно выверяют вме­ сте с опорой по высотной отметке, горизонтальности верхнего листа плиты и развороту осей в плане. Оси, выбитые на верх­ нем' листе нижней плиты, в дальнейшем служат осями реактора, и по ним монтирут остальные металлоконструкции.

Последовательно за нижней плитой устанавливают и выве­ ряют нижний бак биологической защиты. Монтаж компенсато­ ров нижней плиты возможен после подливки крестообразной опоры и нижнего бака биологической защиты.

После монтажа компенсаторов нижней плиты ее внутренние полости и полость между компенсаторами засыпают специаль­ ной смесью. Затем нижняя плита и межкомпенсаторное про­ странство испытываются на плотность. Выполнение этих работ дает возможность подготовить подреакторные помещения для производства в них «чистых» работ по монтажу водяных ком­ муникаций независимо от.монтажных работ, продолжающихся в шахте реактора.

На нижнюю плиту устанавливают кожух, который имеет не­ большой припуск по высоте для окончательной подгонки его по верхней плите. Верхнюю плиту выверяют на временных опорах в горизонтальной плоскости и относительно нижней плиты. В таком положении производят подгонку постоянных Катковых опор и обрезку верхнего припуска на кожухе. Затем опускают верхнюю плиту на постоянные опоры, окончательно сцентровывают ее с нижней плитой по отверстиям трактов каналов, вы­ веряют в горизонтальной плоскости и устанавливают на проект­ ную отметку. Кожух реактора окончательно подгоняют и прива­ ривают к верхней и нижней плитам. Приваривают компенсатор верхней плиты, после чего испытывают на плотность конструкцию

185

кожуха, нижнего бака биологической защиты и нижнего ком­ пенсатора верхней плиты. Внутренние полости верхней плиты засыпают специальной смесью и глушат все отверстия, после чего производят испытание на плотность.

Верхний бак биологической защиты устанавливают и приваривают к нижнему и монтируют на нем верхний компенсатор верхней плиты. Приварка верхнего компенсатора дает возмож­ ность испытать на плотность межкомпенсаторное пространство верхней плиты. Этим испытанием завершается испытание всех металлоконструкций, ограничивающих реакторное пространство, что дает возможность приступить к работам по монтажу графи­ товой кладки и внутриреакторных устройств.

помещениях, которые должны быть окончены одновременно' с окончанием кладки и окончательной заваркой всех люков на верхней плите. Это позволяет без задержки приступать к мон­ тажу технологических каналов. Наращивание трактов каналов- и приварку к ним трубопроводов пароводяных коммуникаций ведут порядно от центра к периферии. В то же время наращи­ вают тракты и монтируют каналы СУЗ и каналы охлаждения отражателей.

После монтажа всех трубных коммуникаций и центральной защиты начинают работы по подготовке реактора к пуску.

III БЛОК БЕЛОЯРСКОЙ АЭС

Отвод тепла от реактора типа БН-600 осуществляет­ ся по трехконтурной схеме. В качестве теплоносителя в первом и во втором контурах используется жидкий натрий. Циркуляция натрия в первом контуре выполняется тремя отдельными пото­ ками, в каждый из которых включены два теплообменника и один центробежный насос. Передача тепла, полученного в теп­ лообменниках первого контура,-парогенераторам осуществляет­ ся тремя автономными -петлями второго контура, циркуляция

186

Рис. 5-18. Продольный разрез реактора БН-600.

187

натрия в которых осуществляется также принудительно центро­ бежными насосами. Температура натрия на выходе из первого* контура 550 °С и из второго 520 °С. В третьем контуре приме­ няется . обычная химобессоленная вода, которая нагревается,, а затем испаряется и перегревается в парогенераторах. Полу­

ческий бак больших габаритов со сферическим днищем и кони­ ческой крышей, который через опорное кольцо 2 опирается на катковые опоры 3.

Внутри корпуса устанавливается пространственная кольце­ вая конструкция — опорный пояс 4, на котором установлены устройства и оборудование, размещаемые внутри корпуса: на­ порная камера 5, три насоса 6 и шесть теплообменников 7 с опорами и защита 8. Во избежание утечки натрия из первого контура корпус заключен в страховочный кожух 9. Защита ре­ актора состоит из набора цилиндрических экранов, стальных стержней и труб с графитовым заполнением.

Верхний фланец корпуса служит опорой для поворотной пробки 10,- в которую устанавливается центральная колонка 11 с механизмами СУЗ 12 и перегрузки 13. Взаимный поворот пробки и колонны обеспечивает наведение механизмов пере­ грузки на все пакеты активной зоны.

Монтаж сварного корпуса столь больших габаритов с соблю­ дением точных размеров потребовал тщательной проработки

(днища, цилиндрическая часть, крыша), состоящих из отдель­ ных транспортабельных блоков, выполняется в реакторном зале, где для этой цели предусмотрены три специальных плаза (рис. 5-19). Каждый сборочный плаз состоит из набора строга­ ных чугунных плит заводской поставки с отклонением от гори­ зонтальности не более 0,5 мм, подлитых бетоном, что обеспе­ чивает высокую точность производимых на них сборочных ра­ бот. Применение сборочных плазов из чугунных строганых плит имеет место в монтажной практике впервые. Помимо плазов при укрупнительных работах используют специальные стапели, на которых производят сборку и сварку отдельных элементов корпуса. Собранный и сваренный корпус подвергают гидравли­ ческому испытанию. После опорожнения и просушки корпус испытывают на устойчивость при некотором разряжении и далее на герметичность.

Важным условием выполнения работ по монтажу внутрикорпусных устройств является соблюдение высокой степени чисто­ ты, так как зонЬі смонтированного оборудования становятся не­ доступными для их повторной очистки. Во избежание засорения

188

зоны монтажа на горловине корпуса устанавливают специаль­ ный монтажный бокс для «чистых» работ, оснащенный кранбалкой грузоподъемностью 5 тс, который дает возможность со­ вмещать особо чистые работы внутри корпуса реактора со> строительными и обычными монтажными работами в реактор­

ном зале. Подача оборудования в бокс на приемную площадку осуществляется через периодически открываемый люк.

Большое количество разнотипных деталей защиты и труднодоступность мест их установки затрудняют проведение какихлибо работ по их укрупнению перед монтажом. Поэтому эле­ менты защиты монтируют россыпью с применением грузовых скоб, траверс с противовесами и другой оснастки. Сборку механизмов СУЗ, а также механизмов системы перегрузки про­ изводят в реакторном зале с использованием специальных стендов, на которых собранные механизмы проходят полный комплекс испытаний перед установкой их на штатное место.

Особенностью монтажа оборудования установки с реактором на быстрых нейтронах является необходимость решения таких, новых сложных проблем, как учет сварочных деформаций во время сварки громоздких деталей корпуса, целенаправленное

1 8 »