практика 2013 / Описание БН-600 / OPIS13
.DOC13. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ
РАБОТЫ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ
13.1. Критические параметры по температуре оболочки ТВЭЛ, плавлению топливной композиции и кипению теплоносителя представлены в таблице. В ней указано, во сколько раз должно быть повышено установленное значение мощности при неизменном расходе натрия, чтобы были достигнуты критические величины данных параметров.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
№ Параметр Т0Скритич. Nр(текущ.)/Nр(установл.)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1. Т0 С оболочки ТВЭЛ 800 1,27
2. Плавление топлива 2800 1,33
3. Кипение натрия 960 2,26
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Превышение мощности выше установленного значения до критической величины может произойти за счет неконтролируемого введения положительной реактивности, которая частично или полностью не успевает компенсироваться системой управления и защиты вследствие ее инертности.
13.2. Источниками возмущений по реактивности могут быть:
-проскакивание газовых пузырей через активную зону;
-попадание замедляющих веществ в активную зону;
-перемещение топлива при плавлении отдельных ТВС; -перемещение топлива при изменении поля давлений натрия в зазорах между ТВС;
-ошибочное перемещение стержней СУЗ;
-разгерметизация нейтроноводов и заполнение их натрием (в этом случае датчики БИК выдают сигнал о кажущемся снижении мощности реактора).
Часть этих возмущений может рассматриваться как мгновенные, поскольку их постоянные времени меньше, чем постоянная времени ТВС активной зоны ( »1,6 сек) - это проскок газовых пузырей или попадание масла а активную зону; другие - медленные.
13.3. Система управления и защиты реактора БН-600 способна скомпенсировать без превышения критических параметров увеличение мощности, вызванное мгновенным вводом положительной реактивности до (220¸320)×10-5Dк/к, либо возмущения по реактивности, вносимые со скоростями до (500¸750) ×10-5Dк/к×сек.
В то же время оцененные величины вносимых возмущений для наиболее неблагоприятных случаев таковы.
Возмущения, вызванные мгновенным вводом положительной реактивности, в Dк/к:
а) удаление натрия из ТВС +2,2 ×10-5
б) перемещение топлива при плавлении ТВС +13,5 ×10-5
в) перемещение ТВС при изменении поля давлений +210×10-5
Возмущения по скорости ввода положительной реактивности, в Dк/к сек:
а) извлечение стержня АР +20×10-5
б) извлечение стержня КС +210×10-5
в) извлечение всех стержней КС +40×10-5
Из приведенных цифр видно, что СУЗ способна обеспечить нормальную эксплуатацию активной зоны при указанных возмущениях по реактивности.
13.4. Для исключения больших изменений реактивности реактора вследствие температурных деформаций и гидравлических сил осуществлена плотная фиксация сборок в радиальном направлении за счет шестигранных частей сборок.
13.5. Всплытие (выталкивание) ТВС под напором протекающего натрия (перепадом натрия на ТВС) предотвращается как за счет веса ТВС, так и гидравлической разгрузкой за счет организации полости низкого давления под хвостовиком.
13.6. Обрыв любого стержня СУЗ и падение его в зону вызывает уменьшение реактивности, так как все стержни выполнены с поглощающим наполнителем.
13.7. Разогрев реактора при выходе его на мощность сопровождается уменьшением реактивности.
13.8. Во время перегрузочных работ реактор находится в подкритическом состоянии, контролируемом с помощью пусковых датчиков. Невсплытие расцепленных стержней АЗ обеспечивается также при случайном включении насосов на полные обороты.
13.9. Для исключения ошибочного извлечения стержня АЗ при перегрузке активной зоны в системе предусмотрена блокировка, не допускающая наведение механизма перегрузки на гнезда стержней АЗ. Замена стержней АЗ и КС возможна только при специальном разрешении (деблокировке) с пульта оператора.
В случае извлечения стержня АЗ, сопровождающееся повышением реактивности реактора предусмотрена блокировка, приостанавливающая дальнейшее извлечение стержня, и установка его обратно.
13.10. Случайное расцепление и падение перегружаемой сборки в активную зону увеличивает реактивность реактора не более, чем на 0,2%, что меньше эффективной доли запаздывающих нейтронов.
13.11. При выходе из строя одного канала аварийной защиты оставшиеся в работе каналы обеспечивают надежное гашение цепной реакции.
13.12. Для сокращения числа ложных срабатываний аварийной защиты сигнал на срабатывание АЗ формируется по 2 из 3-х поступивших сигналов.
13.13. Уровень излучения за биологической защитой реактора, активного оборудования и коммуникаций 1-к не превышает регламентированного значения.
13.14. Пространство над реактором (защитными поворотными пробками), где расположены сервоприводы СУЗ, заключено в стальной колпак для локализации, в непредвиденных случаях,, выбросов активного газа из реактора через уплотнения поворотных пробок. Пространство над реактором (под колпаком) имеет автономную систему вентиляции с контролем появления активности в воздухе; выброс из вентиляционной системы осуществляется в вентиляционную трубу.
13.15. Корпус реактора, а также трубопроводы вспомогательных систем 1 контура, выходящие через крышу корпуса реактора до отсечных вентилей, заключены в разобщенные между собой страховочные кожухи.
При нарушении герметичности корпуса или труб вспомогательных систем 1 контура страховочные полости заполняются натрием, при этом уровень натрия, устанавливающийся в баке реактора, находится выше входных окон теплообменников, что предотвращает разрыв циркуляции натрия. Появление натрия в страховочной полости контролируется сигнализаторами течи.
13.16. Трубопроводы подачи натрия на фильтр- ловушки , в байпасный трубопровод с расходомерами, вварены в напорную камеру через дроссели, ограничивающие утечку натрия в случае разрыва их за отсечными вентилями.
13.17. Напорный трубопровод 1-к, соединяющий напорнуо часть ГЦН 1 контура с напорной камерой и размещающийся под плитой опорного пояса, заключен в страховочный кожух.
В случае разрыва напорного трубопровода наличие страховочного кожуха с уплотнением ограничивает протечку натрия, благодаря чему давление натрия под опорным поясом не может повысится до опасного уровня (всплытие опорного пояса). Имеется система обнаружения разрыва напорного трубопровода.
13.18. В плите опорного пояса предусмотрены два предохранительных устройства (типа “Захлопка”), которые при перепаде давления под опорным поясом и над ним, равным 0,86 кгс/см2, приоткрываются и выравнивают давление.
Наличие предохранительных устройств исключает опасность всплытия опорного пояса и пакетов при одновременном разрыве напорного трубопровода и его страховочного кожуха.
13.19. Применение интегральной компоновки, когда в едином корпусе реактора (баке) размещены активная зона, насосы, промежуточные теплообменники, исключает коммуникации 1-к,тем самым значительно повышает надежность и безопасность реактора.
13.20. Взаиморасположение оборудования 1 и 2 контуров способствует развитию естественной циркуляции натрия по контурам, что улучшает условия теплосъема остаточных тепловыделений в зоне при полном обесточивании установки.
13.21. Система управления обратными клапанами построена так, что закрытие более одного обратного клапана исключено, тем самым исключено перекрытие циркуляционного контура.
13.22. В системе энергоснабжения механизмов собственных нужд наряду с основным электропитанием от сети для целей аварийного расхолаживания предусмотрено питание от резервного автономного источника, обеспечивающего работу насосов основных контуров на пониженных оборотах и состоящего из:
-пяти рабочих дизель-генераторов по 1800 кВт каждый с выходом на отдельные секции;
-одного резервного и одного ремонтного дизель-генераторов мощностью 1800 кВт каждый с возможностью их подключения к любой секции;
-трех автоматизированных дизель-генераторов по 500 кВт каждый(для питания АПЭН) .
13.23. При длительной работе реактора на номинальной мощности предусмотрена возможность переключения (оператором) электродвигателей ГЦН 1 контура на нерегулируемый режим с закороченным ротором и возможность автоматического их переключения в режим регулирования при поступлении аварийных сигналов:
-БАЗ;
-отключение петли;
-повышение частоты сети до 50,8 Гц.
13.24. Предусмотрена возможность (автоматического и ручного) переключения ГЦН на резервную реостатно-контакторную систему управления скоростью.
13.25. Кроме упомянутых выше мероприятий предусмотрена система автоматики и блокировок, обеспечивающая наиболее благоприятные температурные условия работы реактора и оборудования как в нормальных, так и в аварийных режимах.
Приложение
СПИСОК
рекомендуемой литературы по изучению реактора.
1. Реактор с оборудованием 1 контура и комплексом механизмов перегрузки, сб.00, чертежи.
2. Чертежи сборок, указанные в тексте описания.
3. Откорректированное проектное задание. Раздел А, часть 3, том теплотехнический , книга 1. Пояснительная записка.
4. Реактор, пояснительная записка, откорректированная. 743 ДСП.
5. Схема 1 контура и системы охлаждения БОС.
6. Комплекс механизмов системы перегрузки. Техническое описание (ТО). Арх. ПТО № 6073.
7. Поворотная пробка с колонной центральной в сборе, сб.06. Техническое описание (ТО) и инструкция по обслуживанию (ИО). Арх. ПТО № 6088.
8. Привод подъема направляющих труб СУЗ. ТО и ИО. Арх. ПТО № 6067.
9. Механизм передачи сборок, сб.30. ТО и ИО. Арх. ПТО № 6079.
10. ТО и ИО механизма перегрузки (МП), сб.07. Арх. ПТО № 6093.
11. ТО и ИО элеваторов сб.14/15. Арх. ПТО № 6164.
12. ТО и ИО БОС и БСС, сб.131А, сб.132. Арх. ПТО № 6086.
13. Система СУПЕР-505. ТО. Арх. ПТО № 6057.
14. Задвижки газовые 250, ТО и ИО. Арх. ПТО № 6031/1,2.
15. Электронасос, сб.170. ТО и ИО. Арх. ПТО № 6032.
16. Гидропривод обратного клапана. ТО и ИО. Арх. № 6145.
17. Подвеска ионизационной камеры сб.41, ТО и ИО. Арх. ПТО № 6039.
18. Подвеска счетчиков, сб.245.СП, ТО и ИО.
19. Пусковая подвеска камеры СНМ18-1, сб.45. ТО и ИО.
20. Исполнительный механизм АР, сб.42. ТО и ИО. Арх. ПТО № 6037ДСП.
21. Исполнительный механизм АЗ, сб.43. ТО и ИО. Арх. ПТО № 6040 ДСП.
22. Исполнительный механизм КС, сб.44. ТО и ИО. Арх. ПТО № 6038 ДСП.
23. Физическая записка к реактору БН-600.
24. ТО системы управления и защиты ОК-505.
25. Технические условия на систему управления и защиты ОК-505.
26. Г.Б.Усынин, Е.В.Кусмарцев. Реактор на быстрых нейтронах.
27. ТО системы ТиТ корпуса реактора.
28. ТО расходомерного устройства, сб.113. ОК-505.
29. Вопросы безопасности. Арх. ПТО № 650 ДСП.
30. Реактор. Расчеты физические модернизированной активной зоны.