диплом - копия

аварийная безопасная остановка реактора и поддержание его в подкритическом состоянии;

аварийный отвод тепла от реактора;

удержание радиоактивных веществ в установленных границах

–обеспечение ресурса корпуса реактора;

–обеспечение целостности оборудования и трубопроводов первого контура;

–защита первого конура от превышения давления;

управляющие функции;

обеспечивающие функции;

–техводоснабжение;

–надежное электроснабжение;

другие функции

–защита от пожаров;

–защита от зависимого отказа и отказа по общей причине;

–радиационная защита;

–защита второго контура от превышения давления;

–управление запроектными авариями.

Таким образом, выполненная модернизация системы впрыска направлена,

в основном, на выполнение функций по удержанию радиоактивных веществ в установленных границах (обеспечение целостности оборудования и трубопроводов первого контура, защита первого контура от превышения давления), а также на выполнение других функций, таких как радиационная защита, управление запроектными авариями.

С точки зрения стратегии глубокоэшелонированной защиты модернизация направлена на предотвращение проектных аварий системами нормальной эксплуатации.

Элементы технологической схемы системы впрыска в КО в границах

модернизации относятся к элементам третьего физического барьера на пути распространения ионизирующего излучения и радиоактивных веществ.

В таблице 4.8. представлен анализ функционирования системы впрыска в КО при отказах отдельных элементов данных систем.

Результаты анализа показывают, что:

единичный отказ активных элементов систем впрыска в КО не приводит к отказу систем в целом;

при работе РУ на мощности в случае единичного отказа активного элемента не требуется вмешательства оперативного персонала (защитные действия выполняются автоматически по блокировке).

После прохождения режимов с отказом отдельных элементов систем,

оперативный персонал определяет объем нарушений в работе системы и причины отказа, после чего принимается решение о восстановлении схемы или продолжении работы РУ на мощности без одной из линий впрыска, при этом оставшаяся линия впрыска работает в режиме «Работа без резерва» до плановой остановки на ППР.

Таблица 4.9.Анализ функционирования системы впрыска

В аварийных режимах с течью теплоносителя первого контура из трубопровода впрыска, которые могут происходить в условиях отказа источников нормального электроснабжения на блоке, оперативный персонал имеет возможность прекратить двустороннее истечение из места разрыва, закрыв с БЩУ запорные клапаны 4Р-22, 4Р-22/1(2), а также при необходимости – закрыв клапаны впрыска и регулирующий клапан (если в момент аварии они были открыты), так как приводы арматур и схемы их дистанционного управления обеспечиваются электропитанием от системы аварийного энергоснабжения переменным током второй группы (допускается перерыв в электроснабжении не более трех минут). На БЩУ обеспечивается сигнализация положения всех

клапанов систем впрыска, в том числе, в условиях обесточивания собственных нужд.

Оценим вероятность безотказной работы системы впрыска до и после модернизации. Надежность системы впрыска обусловлена надежностью ее активных элементов, к которым относятся клапаны впрыска, расхолаживания, и

запорная арматура. Интенсивность отказа задвижки с электроприводом составляет эп=10-5 1/ч [4].

Отказ канала впрыска происходит при отказе любой из последовательно

установленных задвижек. Вероятность безотказной работы канала впрыска

(последовательное соединение) выражается следующими уравнениями:

Для существующей системы впрыска вероятность безотказной работы равна Rк.впр.

Модернизированная система впрыска представляет собой параллельное соединение трех каналов. Для параллельного соединения вероятность безотказной работы определяется по формуле:

i

В данном случае Ri(t)=Rк..впр.=0,87

4.1.5. Результаты модернизации системы впрыска в КО

Модернизация системы впрыска в компенсатор объема направлена на:

-повышение надежности ее работы и блока в целом;

-оптимизацию протекания эксплуатационных режимов;

-замену морально и физически устаревшего оборудования;

-выполнение функций безопасности по удержанию радиоактивных веществ в установленных границах (обеспечение целостности оборудования и трубопроводов первого контура, защита первого конура от превышения давления), а также на выполнение других функций, таких как радиационная защита, управление запроектными авариями;

-устранение отступлений, имеющих место в существующих системах впрыска в КО от требований нормативной документации.

Расчеты, проведенные в данной работе, подтверждают, что модернизированная система впрыска в КО выполняет свое функциональное назначение. Определены параметры системы впрыска при разном количестве работающих ГЦН, при различном сочетании каналов впрыска; показано на сколько возрастает надежность представленной системы впрыска по сравнению с существующей системой. Оптимизация режимов работы системы впрыска позволяет более плавно (по сравнению с существующей системой впрыска), без резких возмущений производить регулирование давления в первом контуре, что положительно сказывается на работе оборудования первого контура 4 блока Нововоронежской АЭС в условиях работы за пределами предусмотренного проектом срока эксплуатации.

4.2.Модернизация системы САОЗ

4.2.1. Общие положения

Целью повышения безопасности энергоблока № 4 Нововоронежской АЭС при повторном продлении срока эксплуатации до 60 лет является расширение спектра проектных аварий вплоть до аварии с гильотинным разрывом ГЦТ.

Эту цель можно достичь проведением необходимых модернизаций. При этом предлагается осуществить модернизацию системы САОЗ, а именно:

-внедрить пассивную систему охлаждения активной зоны (два канала по две гидроемкости САОЗ в каждом);

-внедрить активную систему охлаждения активной зоны низкого давления (насосы аварийной подпитки первого контура низкого давления – три канала по одному насосу в каждом).

Для обоснования правильности выбранной конфигурации оборудования и их характеристик с учетом принципа единичного отказа, изложенного в [5], был выполнен теплогидравлический расчет, результаты которого представлены в настоящей дипломной работе.

Теплогидравлический анализ выполнялся с учетом наиболее неблагоприятных начальных и граничных условий, приводящих к наиболее консервативным результатам для анализируемых исходных событий.

В качестве определяющего приемочного критерия принимаются предельные теплофизические параметры состояния активной зоны, а именно:

температура оболочек твэлов должна быть не более 1200 С – максимальный проектный предел повреждения твэлов в соответствии с [6];

количество разгерметизировавшихся твэлов – не более 1% от числа твэлов в активной зоне;

- эквивалентная степень окисления оболочки твэла должна быть не более

18% от первоначальной толщины оболочки в соответствии с [7, 8]

4.2.2. Требования к системе аварийного охлаждения активной зоны

Система аварийного охлаждения активной зоны должна состоять из пассивной и активной частей. Пассивная часть САОЗ включает в себя систему гидроемкостей САОЗ, активная часть САОЗ включает в себя системы аварийной подпитки первого контура с насосами высокого и низкого давления.

Пассивная часть системы аварийного охлаждения зоны предназначена для подачи в реактор раствора борной кислоты при давлении в первом контуре менее

3,0 МПа в количестве, достаточном для охлаждения активной зоны реактора до подключения насосов аварийной подпитки первого контура низкого и высокого давления в проектных авариях с потерей теплоносителя первого контура.

Система аварийной подпитки первого контура низкого давления предназначена для подачи раствора борной кислоты в первый контур во время аварии с потерей теплоносителя первого контура, включая разрыв ГЦТ Ду 500,

когда давление в первом контуре снижается ниже рабочих параметров этой системы.

Система аварийной подпитки первого контура высокого давления

(существующие на станции насосы аварийной подпитки АПН) предназначена для подачи раствора борной кислоты в первый контур при авариях с потерей теплоносителя первого контура, превышающей компенсационную способность системы нормальной подпитки, при давлении в первом контуре ниже рабочего давления этой системы (ниже 13,4 МПа).

Принципиальная схема подключения к первому контуру ГЕ САОЗ,

насосов аварийной подпитки высокого и низкого давления представлена на рис. 4.3.

Рис. 4.3. Принципиальная схема подключения ГЕ САОЗ, насосов аварийной подпитки низкого и высокого давления.

4.2.3. Исходные данные, начальные и граничные условия для расчета

системы охлаждения активной зоны

Основные параметры, характеризующие исходное состояние реакторной установки приняты с учетом возможных отклонений в пределах погрешности измерения и точности их регулирования и представлены в таблице 4.11, 4.12.

Таблица 4.11. Основные параметры реакторной установки