Шелегов Насосное оборудование АЕС 2011

Рис. 8.20. Характеристики бустерного насоса

Рис. 8.21. Зона работы бустерного насоса

211

Глава 9. НАСОСЫ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ

9.1. Насосы системы аварийного и планового расхолаживания

9.1.1 Назначение системы

По характеру выполняемых функций система аварийного и планового расхолаживания первого контура относится к системам нормальной эксплуатации и к защитным системам безопасности.

Система аварийного и планового расхолаживания первого контура предназначена для:

аварийного расхолаживания активной зоны реактора и последующего длительного отвода от нее остаточных тепловыделений при авариях, связанных с разуплотнением первого контура (режим малой и большой течи, включая разрыв главного циркуляционного трубопровода);

планового расхолаживания первого контура во время останова реакторной установки и отвода остаточных тепловыделений активной зоны при проведении перегрузки активной зоны, а также проведении ППР с отключением ГЦН;

отвода остаточных тепловыделений активной зоны при проведении ремонтных работ на оборудовании реакторной установки со снижением уровня теплоносителя в реакторе до оси патрубков холодных ниток петель без выгрузки активной зоны.

9.1.2.Критерии и требования, предъявляемые к системе

Воснову проекта системы аварийно-планового расхолаживания активной зоны положены следующие критерии и требования, предъявляемые к ней со стороны реакторной установки (п. 3.3.1.3 ТОБ):

во всех ситуациях обеспечить подачу в первый контур раствора борной кислоты с расходом 250–300 м3/ч при давлении в первом контуре 21 кгс/см2 и 700–750 м3/ч при давлении в 1-м контуре 1 кгс/см2 и температуру РБК не ниже 20 °С;

обеспечить подачу в контур борного раствора с концентрацией не менее 16 кг/кг борной кислоты, в начальный момент;

212

обеспечить подачу воды в аварийных ситуациях не позднее, чем через 35–40 секунд с момента достижения давления в 1-м первом контуре 21 кгс/см2;

она должна допускать возможность опробования (поканально) при работе блока на мощности и при этом не терять своих функциональных свойств; система должна работать как во время аварийных ситуаций, так и в послеаварийный период (в течение всего периода нахождения топлива в активной зоне);

система должна допускать кратковременный вывод в ремонт ее элементов (в составе одного канала) при работе реактора на мощности;

система обеспечивает защиту 1-го контура от переопрессовки в «холодном» состоянии;

она должна иметь трехканальную структуру, т.е. соответствовать структуре остальных систем безопасности.

Система САОЗ совмещает функции устройства нормальной эксплуатации и защитного устройства. Как защитная система безопасности, система обеспечивает отвод тепла от активной зоны в аварийных режимах, как устройство нормальной эксплуатации − отводит тепло от активной зоны в режимах планового и ремонтного расхолаживания.

9.1.3.Принципы построения системы

Всоответствии с требованиями единичного отказа и необнаруженного отказа система аварийно-планового расхолаживания выполнена их трех каналов, каждая из которых может выполнять назначение всей системы. САОЗ (активная часть) низкого давления состоит из трех каналов. Каждый из каналов включает в себя:

насос аварийного расхолаживания; бак аварийного запаса бора;

теплообменник аварийно-планового расхолаживания; трубопровод Ду 600, связывающий бак, теплообменник и насос; трубопровод Ду 300, связывающий насос c 1-м контуром; трубопровод Ду 300 отбора воды из 1-го контура; вспомогательные трубопроводы и арматуру.

Упрощенная схема системы представлена на рис. 9.1.

213

По всасу система подключается к баку-приямку ГА-201 герметичной оболочки, а также к «холодной» или «горячей» нитке четвертой петли ГЦК (линия планового и ремонтного расхолаживания).

При работе блока на мощности, в аварийной ситуации с разгерметизацией 1-го контура система подключена к баку-приямку, во всех остальных режимах забор воды производится из 4-й петли ГЦК. Для обеспечения заданной скорости расхолаживания 1-го контура при плановом расхолаживании и аварийном расхолаживании при целом 1-м контуре на трубопроводе перед теплообменником САОЗ и на байпасе теплообменника установлено два регулирующих клапана.

Насос аварийного расхолаживания имеет линию рециркуляции Дy 150 с дроссельной шайбой и арматурой (именуемую операторами БЩУ «большой» рециркуляцией), которая обеспечивает опробование насоса на ГА-201 с расходом до 248 м3/ч. Насос аварийного расхолаживания также имеет линию рециркуляции Дy 50 с дроссельной шайбой без арматуры (именуемую операторами БЩУ «малой» рециркуляцией), которая обеспечивает лишь кратковременное опробование насоса.

Нежелательность длительной работы насоса по линии «малой» рециркуляции определяется тем, что она рассчитана на расход до 15 м3/ч, насосы при этом работают вне зоны рабочей характеристики, с малым расходом и повышенной вибрацией. Вследствие этого завод-изготовитель насосов САОЗ допускает работу насосов с минимальной подачей 16 м3/ч только в течение 10 % времени от общей наработки до капитального ремонта.

На напоре насоса аварийного расхолаживания установлена дроссельная шайба, обеспечивающая устойчивую работу насоса при полностью разуплотненном 1-м контуре. Предусматривается совместная одновременная работа спринклерного насоса и насоса аварийно-планового расхолаживания, имеющих общие теплообменники САОЗ, бак аварийного запаса бора и всасывающие трубопроводы Дy 600.

9.1.4. Взаимосвязь с другими системами

САОЗ (активная часть) связана с трубопроводами ГЦК; системой организованных протечек; системой аварийного ввода бора;

215

спринклерной системой; узлом реагентов для заполнения (дозаполнения) системы борированной водой; системой техводы ответственных потребителей; системой САОЗ (пассивная часть); системой спецканализации; системой сбора дренажей боросодержащей воды.

9.1.5. Насос ЦНР-800-230

Насос предназначен для перекачивания борированной воды, поступающей из первого контура или бака-приямка в первый контур.

Насос аварийного и планового расхолаживания тип – ЦНР 800230, центробежный, горизонтальный, одноступенчатый с рабочим колесом двухстороннего входа.

Насос состоит из корпуса, ротора, встроенных теплообменников, торцевых уплотнений, плиты опорной, вспомогательных трубопроводов. Опорами ротора служат подшипники скольжения с кольцевой масляной смазкой и водяным охлаждением. В качестве смазки применяется масло турбинное (Т-22 или ТП-22), а для смазки муфты зубчатой – консистентная смазка. На рис. 9.2 показана конструкция насоса ЦНР-800-230.

Применением рабочего колеса двухстороннего входа разгружается осевое усилие ротора. Остаточное осевое усилие ротора разгружается сдвоенным радиально-упорным подшипником, смонтированным в опорно-упорном подшипнике. Концевые уплотнения вала насоса – торцевого типа. Система концевого уплотнения включает в себя:

торцевое уплотнение, предназначенное для ограничения утечек из насоса;

встроенный теплообменник (термобарьер), предназначенный для снижения температуры в торцевом уплотнении до 60 °С;

внешний теплообменник, который совместно с винтовым насосом, расположенным в узле торцевого уплотнения, и трубопроводами образует индивидуальный контур охлаждения камеры торцевого уплотнения.

Насос приводится во вращение электродвигателем типа 4АЗМ- 800/6000-УХЛ4 (рис. 9.3), асинхронным с замкнутой системой вентиляции через охладитель, охлаждаемой техводой группы «А».

216

Окончание табл. 9.1

Рис. 9.4. Характеристика насоса ЦНР-800-230

219

9.2.Спринклерная система

9.2.1.Назначение системы

Спринклерная система по характеру выполняемых функций является локализующей системой безопасности. Упрощенная схема системы представлена на рис. 9.5.

Рис. 9.5. Упрощенная схема спринклерной системы:

1 – гермооболочка; 2 – первый контур; 3 – бак-приямок ГА-201; 4 – теплообменник; 5 – спринклерный насос; 6 – водоструйный насос; 7 – бак спринклерного раствора

Спринклерная система предназначена для:

1) снижения давления внутри герметичной оболочки при разрывах трубопроводов первого контура или трубопроводов 2-го контура путем конденсации пара на каплях воды, разбрызгиваемой через спринклерные сопла внутри оболочки;

220