Balakovskaya - Системы безопасности РО

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА Технологические системы реакторного отделения ВВЭР-1000 с РУ В-320. Часть 1. Системы безопасностиГруппы. аварийного ввода бора TQ13,23,33

81

Эффективность и быстродействие системы удовлетворяет предъявленным к ней требованиям и равно:

äëÿ TQ13D01 - 0,929β ýôô/ìèí;

äëÿ TQ23D01 - 0,264β ýôô/ìèí;

äëÿ TQ33D01 - 0,267β ýôô/ìèí.

Характерные

инциденты, происходившие при эксплуатации групп аварийного ввода бора TQ13-33

Событие, происшедшее в феврале 1987 года на Балаковской АЭС

В феврале 1987 года блок N01 Балаковской АЭС находился в “холодном” состоянии для перегрузки ядерного топлива. Пр и плановом опробовании насоса 1TQ33D01 на рециркуляцию после его включения при открытии арматур TQ33S05,06 исчезла индикация арматуры 1TQ33S05 на БЩУ. Оператор БЩУ отвлекся и не сразу заметил исчезновения индикации, поcле 5òè минут работы насос был отключен с БЩУ из-за скачкообразного роста температуры в линии слива с гидропяты более 70 0Ñ.

Как выяснилось при последующем расследовании арматура 1TQ33S05 оставалась закрытой все время опробования. Ее привод обесточился вследствие того, что арматура была зажата в з акрытом положении.

Около 5 минут насос 1TQ33D01 работал в безрасходном режиме, при этом произошел разогрев жидкости в корпусе насоса, ее вск ипание в линии слива с гидропяты. Сразу после вскипания произошло изменение баланса сил в гидропяте, вал насоса сдвинулся д о концевого упора ротора и рабочие колеса насоса начали зад евать секции направляющего аппарата. Насос получил большие повреждения, устранение которых потребовало длительног о ремонта.

Событие, происшедшее 13 февраля 1997 года на Южно-Украинской АЭС

12.02.97 ãîäà áëîê N03 Южно-Украинской АЭС работал на мощности 1010 мВт (эл) по проектной смене. В соответствии с установленным на АЭС порядком перед регламентной проверкой ПСП произве дено опробование в работе механизмов II канала СБ с проверкой срабатывания отдельных блокировок. При этом насос 3TQ23D01 отработал 1 час 59 минут. Замечаний по работе арматуры на лин ии рециркуляции указанного насоса и непосредственно самог о насоса не было.

В 10:12:34 в соответствии с графиком начата проверка ПСП II канала СБ. При включении 3TQ23D01 на 2 ступени ПСП не открылся вентиль 3TQ23S06. Попытки открыть его с БЩУ успеха не имели. После снятия запрета на отключение 3TQ23D01 он отключен.

При последующем расследовании было выявлено, что причино й неоткрытия арматуры 3TQ23S06 было срабатывание ограничителя крутящего момента (так называемой “моментной муфты”) эл.п ривода вследствие возникновения чрезмерных усилий при открыти и вентиля.

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА Технологические системы реакторного отделения ВВЭР-1000 с РУ В-320. Часть 1. Системы безопасностиГруппы. аварийного ввода бора TQ13,23,33

82

Событие, происшедшее 18 июня 1991 года на Балаковской АЭС

 èþíå 1991 ãîäà áëîê N03 Балаковской АЭС работал на мощности 413 мВт (эл). В 11:45 при регламентном опробовании ПСП первой системы безопасности на насосе 3TQ13D01 отмечен рост температу ры торцевой крышки подшипника N01 электродвигателя. При достижении t>80 0С насос был отключен и после подтверждение работоспособности двух других каналов 3TQ23,33 выведен в ремонт.

При ремонте двигателя было обнаружено, что причиной нагре ва торцевой крышки подшипника N01 электродвигателя была неправильно выставленная заводом-изготовителем СФРЮ “LITOSTROJ” магнитная ось. В результате ежемесячных регламентны х опробований насоса происходило постепенное смещение магнитной оси, которое при увеличении приводило к растущему нагреву торца подшипника за счет появляющихся при этом усилий.

Комиссия свидетельствовала, что насос с момента ввода в

эксплуатацию работал с отклонениями, нарастающими от пус ка к пуску. Тем не менее приведенные факты не стали основанием углубленного анализа работы насоса ни персоналом РЦ-2, ни Э Ц, ни персоналом лаборатории надежности и диагностики.

Комиссией также было отмечено, что оценка состояния обору дования и ремонта этого насоса проводилась неудовлетворительно . Насос, проработавший всего 16,7 часа из 30-ти летнего ресурса, потребо вал проведения пяти ремонтов, в том числе 2-х плановых и 3-х неплановых по одной и той же причине - рост температуры подшипника двигателя.

84

Цели обучения

По окончании изучения данного материала обучаемые будут способны:

Сформулировать назначение системы аварийного ввода бор а. Указать, из каких каналов состоит система аварийного ввод а бора.

Описать основные технические характеристики и устройст во следующих компонентов группы аварийного впрыска бора вы сокого давления TQ14(24,34):

Насоса аварийного впрыска бора TQ14(24,34)D01; Бака аваpийного запаса раствора борной кислоты TQ14(24,34)B01.

Нарисовать упрощенную схему группы аварийного впрыска б ора высокого давления на примере одного из ее каналов TQ14(24,34).

Объяснить назначение линии дренажа с арматурой TQ14,24,34S17 и дроссельной шайбой TQ14,24,34E01.

Объяснить алгоритм управления линией рециркуляции с арм атурой TQ14,24,34S03,04 и дроссельной шайбой TQ14,24,34E01.

Назвать аварийные сигналы, по которым происходит автомат ический ввод в работу группы аварийного впрыска бора высокого дав ления TQ14(24,34).

Описать назначение, общее устройство и основные эксплуатационные режимы группы аварийного впрыска бора высокого давления TQ14(24,34).

85

Назначение группы аварийного впрыска бора TQ14(24,34)

При эксплуатации АЭС решающее значение имеет безопаснос ть работы реакторной установки. Один из основополагающих принципов, на котором базируется безопасность работы реа кторной установки - это ограничение последствий возможных аварий . В соответствии с требованиями ОПБ-88 в проектах РУ должны име ться средства, направленные на предотвращение проектных авар ий и ограничение их последствий.

Наиболее опасны аварии с потерей теплоносителя первого к онтура, вызываемые повреждением оборудования и трубопроводов.

В случае значительной течи давление в контуре быстро сниж ается, и охлаждение может производиться сначала борированной во дой, автоматически подаваемой из ГЕ САОЗ, а затем от системы ав арийнопланового расхолаживания.

В случае же малой течи для восполнения потери теплоносите ля требуется установка насосов, способных подавать раствор борной кислоты в первый контур при высоком давлении в нем. Для эти х целей и служит система аварийного ввода бора.

Система аварийного ввода бора предназначена для аварийн ой подачи высококонцентрированного раствора бора в первый контур при авариях, связанных с выделением положительной реакти вности в активной зоне реактора с сохранением высокого давления в первом контуре, а также в режимах, связанных с разуплотнен ием первого контура.

Каждый канал системы аварийного ввода бора состоит из дву х групп TQ13(23,33) и TQ14(24,34). Целью, которая преследовалась при написании данного материала является ознакомление с гру ппой аварийного впрыска бора высокого давления TQ14(24,34).

В основу проекта группы аварийного впрыска бора высокого давления TQ14,24,34 положены следующие критерии и требования, предъявляемые к ней со стороны реакторной установки:

обеспечить подачу в первый контур раствора борной кислот ы с расходом 6 м3/час, с концентрацией 40 гр/кг при давлении в диапазоне 160 - 0 кгс/см2; она должна допускать возможность опробования

(поканально) при работе блока на мощности и при этом не терять своих функциональных свойств; она должна обеспечивать в аварийной ситуации подачу

борного раствора в первый контур не позднее чем через 5 минут;

она должна иметь тpехканальную стpуктуpу, т.е. соответствовать стpуктуpе остальных систем безопасности .

обратных клапанов имеет байпас (на блоке N0 4 - отсутствует), 87 выполненный из трубопровода Ду15 с дроссельной шайбой и дв умя ручными вентилями. Назначение байпаса:

проведение контроля плотности пары обратных клапанов; прогрев напорного трубопровода до температуры гидроиспытаний.

Для отвода возможных протечек через обратные клапана из п олости между быстродействующими вентилями выполнен дренаж в си стему оргпротечек, снабженный дроссельной шайбой TQ14,24,34E01 и электроприводным вентилем.

Напорные трубопроводы насосов TQ14(24,34)D01 объединяются в гермооболочке с напорными трубопроводами от TQ13(23,33)D01 и врезаются:

от TQ14D01 - в холодную нитку петли N01;

от TQ24D01 - в холодную нитку петли N04;

от TQ34D01 - в холодную нитку петли N03.

Врезка напорных трубопроводов аварийного ввода бора Dy150 вс ех трех СБ в холодные нитки петель выполнена с установкой су жающих устройств TQ13,23,33H01, ограничивающих утечку из первого контура в случае разрыва указанных напорных трубопроводов.

Насосы TQ14(24,34)D01 имеют линии рециркуляции на бак с арматурой TQ14,24,34S03,04 и дроссельными шайбами TQ14,24,34E02.

Как уже указывалось, имеется тpи независимых канала TQ14,24,34, каждый из которых способен выполнить требуемые функции в полном объеме. Таким образом, степень резервирования равн а двум. Такая степень резервирования системы достаточна для вып олнения функций системы при сочетаниях повреждений, определенны х в ОПБ, поэтому отказ в одном канале не приводит к потере функцио нальных свойств системы.

Система аварийного впрыска бора высокого давления TQ14,24,34 является защитной системой безопасности и относится к 1 к атегории сейсмостойкости. Пространственное разделение каналов с установкой стен и перекрытий, огнестойкостью не менее 1,5 часа, и наличи е системы АУПТ позволяет сохранять работоспособность сис темы при пожаре в одном из каналов. Все оборудование и трубопровод ы выполнены по 1 категории сейсмостойкости и рассчитаны на МРЗ, что обеспечивает выполнение системой своих функций при МРЗ.

Описание оборудования группы аварийного впрыска бора высокого давления

Насосный агрегат аварийного впрыска бора TQ14(24,34)D01

В системе аварийного впрыска бора высокого давления прим еняется насос типа ПТ 160/6-С, изготавливаемый Лебедянским машиностроительным заводом. Насосы аварийного впрыска б ора высокого давления TQ14,24,34D01 установлены в помещениях А-036/1,2,3 обстройки РО соответственно и относятся к категории порш невых насосов. Заводское условное обозначение агрегата означа ет:

ПТ - трехплунжерный; 6 - подача, м3/÷àñ;

160 - давление на выходе из насоса, кгс/см2; С - специальное исполнение.

Общий вид электронасосного агрегата типа ПТ 6/160-С

88

Согласно паспорта завода-изготовителя максимальное дав ление на выходе из насоса, допустимое продолжительностью до 1 часа в сутки, составляет 200 кгс/см2.

Насосный агрегат состоит из насоса с электродвигателем и двухступенчатым цилиндрическим редуктором, смонтирован ными на общей фундаментной раме. Для защиты насоса от перегрузок в период проведения гидроиспытаний в состав ЗИП входит перепускной клапан, крепящийся на гидроблоке и отрегулир ованный на заводе-изготовителе на давление полного перепуска 200 кг с/см2.

Насос - горизонтальный кривошипный трехпоршневой тройно го действия; состоит из приводной и гидравлической частей и маслосистемы. Приводная часть включает в себя корпус (ста нину) 3, коленчатый вал 1, шатуны 2, ползуны 4 с направляющими 5 и проставки 6 с шарнирно-плавающим соединением проставков с о штоками 11. В корпус заливается масло для смазки трущихся па р приводной части.

Коленчатый вал коренными шейками базируется на двух шариковых подшипниках, расположенных в расточках боковых стенок станины. Шатун своей большой разъемной головкой

шарнирно связан с коленчатым валом, а малой головкой чере з палец шарнирно связан с ползуном.

Гидравлическая часть состоит из гидроблока 14, рабочих кла панов 13, штоков с поршнями 12 и уплотнений 16.

Между корпусом привода и гидроблоком предусмотрен прост авок 15 для размещения защитного экрана и отделения необслужива емой гидравлической части насоса от других (обслуживаемых) ча стей насосного агрегата.

В расточках корпуса (станины) и проставка установлены кор пуса сальников 8, в которых в свою очередь размещены гильзы 10 и обоймы уплотнений. Для подвода и отвода гидрозатворной жидкости (конденсата) предусмотрены коллекторы 7.

Для поддержания в запоршневой зоне требуемого давления жидкости, необходимого для смазки элементов уплотнения ш токов и поршней, грундбукс и насадок предусмотрен коллектор запо ршневой зоны с предохранительным клапаном и трубопроводом 9.

При появлении утечек через поршни давление в коллекторе запоршневой зоне должно составлять не менее 1,5 кгс/см2. Максимально - допустимое давление в коллекторе запоршнев ой зоны - 2,5 кгс/см2. Утечки перекачиваемой жидкости отводятся в спецканализацию.

Конструкция агрегата электронасосного С-6/160 ПТ типа

89

90

Маслосистема состоит из маслопровода с фильтром, установ ленного в нижней части корпуса привода, шестеренного насоса и напор ного маслопровода, по которому масло под давлением подводится к масляной камере 17 для смазки ползунов.

Подвод масла под давлением от шестеренного насоса к други м трущимся парам осуществляется по сверлениям в коленчато м валу и шатунам. Шестеренный насос, укрепленный на торцовой крышк е корпуса привода со стороны глухого конца коленчатого вал а, приводится во вращение от этого вала. Производительность шестеренного насоса при номинальной частоте вращения коленчатого вала составляет 8,5 л/мин. Перепускной клапан шестеренного маслонасоса срабатывает при давлении в нагнетательной полости свыше 5 кгс/см2.

Технические характеристики насоса аварийного впрыска б ора TQ14(24,34)D01

Бак аварийного запаса борной кислоты TQ14(24,34)B01

Баки TQ14(24,34)B01, расположенные в помещениях обстройки РО А-123/1,2,3 соответственно, предназначены для хранения аварийного запаса раствора борной кислоты концентрацией 40 гр/л и представляют из себя цилиндрические емкости из нержавеющей стали.

1-áàê TQ14B01

2-áàê TQ24B01

3-áàê TQ34B01

План РО на отметке О.О