Добавил:
okley
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Курсовой проект 5 кафедра (спецы 4 курс) / 175_Основы обеспечения безопасности АЭС
.pdf
231
• комплекс воздухоохлаждаемых «сухих» хранилищ, строи-
тельство которого завершено в 2015 году для ОТВС реакто-
ров ВВЭР-1000 и РБМК-1000;
• первая очередь опытно-демонстрационного центра, где со-
вершенствуются технологии переработки ОЯТ, пуск кото-
рого состоялся в 2015 году;
• вторая очередь опытно-демонстрационного центра для пе-
реработки ОЯТ, ввод в эксплуатацию которого планируется
в 2025 году;
• производство МОКС-топлива для обеспечения подпитки
активной зоны реактора БН-800 для вовлечения плутония
в топливный цикл в качестве сырья для фабрикации свеже-
го топлива с возможностью рецикла;
• объекты окончательной изоляции радиоактивных отходов
в твердой форме — высокоактивные отходы подлежат осте-
кловыванию и помещению в контейнеры из нержавеющей
стали, средне и низкоактивные отходы подлежат цементи-
рованию в специальных емкостях;
• планируемый к созданию на площадке предприятия иссле-
довательский жидкосолевой реактор для окончательной ути-
лизации высоко радиотоксичных радионуклидов (минорных
актинидов), образующихся в ходе переработки ОЯТ, высту-
пив в качестве реактора-прототипа для серийного реакто-
ра-сжигателя минорных актинидов большой мощности.
«ПО «Маяк» является уникальным комплексом, созданным
на Урале в первые послевоенные годы для получения оружейного
плутония и переработки делящихся материалов. «ПО «Маяк» осу-
ществляет транспортировку и переработку ОЯТ ВВЭР-440 и БН-
600 на заводе РТ-1, построенном в 1977 году.
ОЯТ РБМК-1000 в настоящее время в основном находится
во временных хранилищах на площадках АЭС. В 2012 г. начат вы-
воз ОТВС в «сухое» хранилище ГХК. Переработка ОЯТ РБМК от-
ложена по технологическим и экономическим причинам.
Сегодня на атомных объектах России накоплено в общей слож-
ности более 25000 тонн ОЯТ. Ежегодно перерабатывается не бо-
лее 15% выгружаемых отработавших ТВС из реакторов.
232
6.1.1. Система хранения иобращения
сотработавшим ядерным топливом ВВЭР-1000
Система хранения и обращения с ОЯТ ВВЭР-100 обеспечива-
ет перегрузку, хранение, внутристанционную транспортировку
и вывоз ОТВС с площадки АЭС.
Хранение ОЯТ (выгоревших топливных сборок) производится
внутри герметичной оболочки реакторного отделения в стеллажах
бассейна выдержки под защитным слоем воды, содержащей рас-
твор борной кислоты. При хранении ОЯТ обеспечивается выпол-
нение следующих функций:
• снятие остаточных тепловыделений ОТВС с помощью си-
стем охлаждения и очистки воды бассейна выдержки (БВ)
и снижения активности ОТВС до значений допустимых для
транспортировки и временного хранения;
• обеспечение защиты от ионизирующего излучения за счет
необходимого уровня воды в БВ;
• обеспечение сохранности топлива, т.е. недопущение прове-
дения операций, приводящих к повреждению твэлов и на-
рушению целостности ОТВС.
При хранении ОЯТ в БВ ведется постоянный контроль за уров-
нем, температурой воды в БВ и концентрацией в нем борной
кислоты. Для снижения остаточного тепловыделения ОЯТ выдер-
живается в БВ АЭС не менее трех лет.
Все операции с ОТВС, включая загрузку транспортных контей-
неров для последующего вывоза, производят под защитным сло-
ем воды в БВ. После загрузки ОТВС вода из внутренней полости
контейнера полностью сливается, полость контейнера осушают,
транспортный упаковочный комплект проверяют на герметич-
ность. Технологию обращения с ОЯТ на АЭС с ВВЭР-1000 иллю-
стрирует рис. 6.2.
Транспортный контейнер ТК-13, образующий с устанавлива-
емым в его внутреннюю полость упаковочным комплектом ТУК-
13, является основным элементом, обеспечивающим безопасность
транспортирования ОЯТ.
Характеристики ТУК, применяемых для ОЯТ ВВЭР-1000, пред-
ставлены в табл. 6.1, а их схематические изображения — на рис. 6.3.
233
Содержание операции:
I — выгрузка отработавших ТВС из реактора, перестановка внутри а.з. и загрузка свежих ТВС
в реактор;
II — транспортирование чехла со свежими ТВС на универсальное гнездо;
III — транспортирование контейнера ТК-13 в РО;
IV — загрузка отработавших выдержанных ТВС из бассейна в транспортные контейнер ТК-13;
V — отправка загруженного контейнера ТК-13.
Рис. 6.2. Технологическая схема обращения с ОТВС на АЭС с ВВЭР: 1 — тра-
верса для контейнера; 2 — чехол для свежих ТВС; 3 — уровень воды при пе-
регрузке реактора; 4 — уровень воды при работе реактора; 5 — пенал системы
КГО, гермопенал; 6 — контейнер транспортный ТК-13, чехол для свежих ТВС;
7 — место установки чехла для свежих ТВС, ТК-13; 8 — реактор; 9 — стеллаж
бассейна; 10 — ТВС в стеллаже; 11 — бассейн выдержки; 12 — машина перегру-
зочная; 13 — захват для чехла; 14 — транспортный коридор
234
На всех стадиях обращения с ОЯТ ядерная безопасность обе-
спечивается:
• ограничениями на размещение и контролем расположения
ОТВС в чехлах, стеллажах, упаковках ТУК;
• соблюдением технологических параметров систем хране-
ния и транспортирования.
Шаг размещения ОТВС в чехлах, стеллажах, упаковках, а так-
же взаимное расположение чехлов, стеллажей, упаковок, пеналов
необходимо выбирать такими, чтобы эффективный коэффициент
размножения нейтронов К
эф
при хранении и транспортировании
ОЯТ не превышал 0,95 (НП-053-16 Правила безопасности при
транспортировании радиоактивных материалов, ПБЯ 06-00-2016
Основные отраслевые правила ядерной безопасности при исполь-
зовании, переработке, хранении и транспортировании ядерно-
опасных делящихся материалов).
Таблица 6.1. Технические характеристики ТУК
Емкость, шт 12
Шаг размещения ТВС в чехле, мм 280
Суммарная мощность остаточных энерговыделений ТВС, загруженных
в контейнер, не более, кВТ
20
Давление (избыточное) в контейнере, МПа (кгс/см
2
) 0,08 (0,8)
Давление в баке нейтронной защиты, МПа (кгс/см
2
) 0,7 (7)
Температура наружной поверхности контейнера в вагоне, К 375
Мощность эквивалентной дозы ионизирующего излучения
от загруженного контейнера, не более, мЗв/ч:
на боковой поверхности в районе цапф
на остальной боковой и торцевой опорных поверхностях
на крышке контейнера
0,7
0,2
0,35
Вид теплоносителя внутренней полости контейнера ТК-13 инертный газ
или воздух
Масса контейнера, т:
в порожнем состоянии, не более
в загруженном состоянии, не более
106
116
Глубина выгорания отработавшего топлива, (ГВт·сут)/т до 50
235
Рис. 6.3. Транспортно-упаковочный комплект ТУК-13 для ОЯТ ВВЭР-1000:
1 — корпус; 2 —крышка; 3 — грузовые цапфы; 4 — кантовочные цапфы; 5 — на-
правляющие ребра; 6 — устройство под захват; 7 — нажимное устройство
236
6.1.2. Система хранения иобращения
сотработавшим ядерным топливом ВВЭР-1200
Принципы хранения ОЯТ на АЭС с ВВЭР-1200 схожи с АЭС
с ВВЭР-1000. Технологию обращения с ОЯТ на АЭС с ВВЭР-1200
иллюстрируют рис. 6.4–6.6.
Операция I:
• траверса горизонтальная доставляется к транспортному
порталу и навешивается на крюк крана эстакады;
• пустой ТУК доставляется в вагоне-контейнере к транспорт-
ному порталу реакторного здания;
• ТУК для ОЯТ с помощью траверсы горизонтальной подни-
мается в горизонтальном положении на площадку транс-
портного портала реакторного здания и устанавливается
на шлюзовую тележку;
• открывается защитная откатная дверь, открывается наруж-
ная дверь транспортного шлюза;
• шлюзовая тележка с ТУК въезжает внутрь транспортного
шлюза. Закрывается наружная дверь шлюза и открывается
внутренняя;
• шлюзовая тележка въезжает в центральный зал реакторно-
го здания;
• производится сцепление ТУК с вертикальной траверсой;
• ТУК кантуется в вертикальное положение с помощью одно-
временного горизонтального движения шлюзовой тележки
и подъема ТУК круговм краном.
Операция II:
• ТУК снимается с тележки и транспортируется в шахту де-
зактивации оборудования;
• с помощью гайковерта и штанги производится разуплотне-
ние наружной и внутренней крышки ТУК и их установка
на временное место хранения;
• ТУК транспортируется к контейнерному отсеку БВ и уста-
навливается в универсальное гнездо;
• траверса расцепляется с ТУК и транспортируется на место
хранения.
237
Круговой кран
г/п 360/205+32 т
Вилка
г/п 205 т
Кран эстакады
г/п 360/190+32 т
Транспортный
шлюз
Траверса
горизонтальная
Шлюзовая
тележка
Внутристанционная
платформа
ТУК
ТУК ТУК
Вилка г/п 205 т
Штанга
ТУК
Траверса для
контейнера
вертикальная
Рис. 6.4. Технологическая схема обращения с ОТВС на АЭС с ВВЭР-1200 (операции I, II)
238
Операция III:
• предназначенные для вывоза ОТВС извлекаются из стелла-
жа бассейна выдержки с помощью машины перегрузочной,
и одна за другой загружаются в ТУК;
• ТУК закрывается внутренней крышкой
Операция IV:
• ТУК с помощью траверсы вертикальной извлекается из уни-
версального гнезда, при этом производится слив вод из вну-
тренней полости ТУК;
• ТУК транспортируется в шахту дезактивации оборудова-
ния, где закрывается наружной крышкой и дезактивирует-
ся.
Операция V:
• ТУК с помощью траверсы вертикальной, транспортируется
на шлюзовую тележку;
• с помощью одовременного движения тележки и опускания
вилки крана ТУК переводится в горизонтальное положе-
ние.
Операция VI:
• шлюзовая тележка с ТУК через транспортный шлюз выез-
жает из реакторного зала на площадку транспортного пор-
тала в зону действия крана эстакады. Выезд тележки с ТУК
из центрального зала производится в порядке обратном
въезду;
• нижняя часть амортизатора устанавливается на отметке
+26,300 транспортного портала;
• ТУК с помощью траверсы устанавливается в нижнюю часть
амортизатора;
• верхняя часть амортизатора устанавливается на нижнюю
часть и раскрепляется;
• траверсой горизонтальной ТУК с аморитзатором при помо-
щи крана эстакады опускается под портал на отметку 0,000;
• производится съем амортизатора с ТУК;
• ТУК устанавливается на вагон-контейнер и транспортиру-
ется на площадку формирования вагон-контейнерного по-
езда для отправки его с территории АЭС.
239
Машина
перегрузочная
Контейнерный отсек
Бассейн
выдержки
ОТВС
ТУК
Гнездо
универсальное
Амортизатор
контейнерного
отсека
Гидрозатворы БВ
Бассейн выдержки
Штанга
Вилка г/п 360 т
Траверса для
контейнера
вертикальная
Помещение
дезактивации
оборудования
Контейнерный отсек
Гнездо универсальное
Амортизатор
контейнерного
отсека
ТУК
ТУК
Рис. 6.5. Технологическая схема обращения с ОТВС на АЭС с ВВЭР-1200 (операции III, IV)
240
Кран кругового
действия
г/п 360/205+32 т
Кран кругового
действия
г/п 360/205+32 т
Кран эстакады
г/п 360/190+32 т
Вилка г/п 205 т
Траверса для
контейнера
вертикальная
Траверса
горизонтальная
Шлюзовая
тележка
Вилка г/п 205 т
Шлюзовая
тележка
Транспортный шлюз
ТУК
ТУК ТУК
ТУК
Амортизатор
контейнерного
отсека
Центральный зал
Внутристанционная
платформа
Рис. 6.6. Технологическая схема обращения с ОТВС на АЭС с ВВЭР-1200 (операции V, VI)
Соседние файлы в папке Курсовой проект 5 кафедра (спецы 4 курс)