Balakovskaya - Основное оборудование РО

61

По техническому решению РУ была оставлена в работе до кон ца кампании при следующих дополнительных условиях:

допустимая скорость подъема мощности реактора уменьшен а в 6 раз (не более 10% в час); строгое выполнение всех требований регламента;

непрерывный радиохимический контроль за выходом осколков деления в теплоноситель.

63

Цели обучения

По окончании изучения данного материала обучаемые смогу т:

1.Объяснить назначение 1 контура ВВЭР-1000 на АЭС с РУ В-320;

2.Перечислить барьеры безопасности, стоящие на пути распостранения радиоактивных веществ в окружающую сред у в реакторной установке В-320 с реактором ВВЭР-1000;

3.Перечислить оборудование, входящее в состав 1 контура реа кторной установки В-320 с реактором ВВЭР-1000;

4.Объяснить назначение и описать упрощенное устройство следующих частей 1 контура:

Главного циркуляционного трубопровода; Компенсатора давления; Узла впрыска в КД; Барботера.

5.Объяснить схему крепления оборудования первого контура и принципы, реализованные для повышения его сейсмостойкос ти.

6.Объяснить необходимость установки компенсатора объема в первом контуре АЭС с ВВЭР.

7.Объяснить принципы поддержания давления в 1 контуре и раб оту системы компенсации объема (давления).

8.Объяснить, как созданы конструктивные условия для ЕЦ теплоносителя в 1 контуре.

Объяснить назначение, упрощенное устройство и основы эксплуатации 1 контура на АЭС с ВВЭР-1000 (РУ В-320).

66

Нагретый теплоноситель выходит из головок ТВС в межтрубн ое пространство блока защитных труб и через перфорированну ю обечайку блока и шахты отводится по выходным патрубкам из реактора в парогенераторы.

Компоновка оборудования 1 контура и расположение его по отметкам позволяют осуществлять расхолаживание реактор а в режиме естественной циркуляции. Проектом РУ с ВВЭР-1000 предусмотрено использование ЕЦ теплоносителя 1 контура д ля охлаждения активной зоны остановленного реактора в режи мах с отключением всех ГЦН.

Известно, что естественная циркуляция жидкости в сосуде и ли системе сосудов и труб происходит при подводе тепла к жид кости в нижней части системы и отводе тепла от нее в верхней части . На рисунке представлена схема расположения основных элеме нтов первого контура. Источник тепла (активная зона реактора) расположен на 9 метров ниже охладителей (парогенераторов ), все указанные элементы соединены трубопроводами большого д иаметра. Этим созданы конструктивные условия для ЕЦ воды в 1 контур е.

Специальными расчетами и экспериментами зафиксировано что мощность, снимаемая с активной зоны естественной циркуля цией теплоносителя по четырем петлям при номинальных давлени ях первого и второго контуров, составляет до 10 % от номинально й тепловой мощности реактора.

В практике эксплуатации ВВЭР-1000 естественная циркуляция в 1 контуре используется при мощности остаточных энерговыд елений от 2% (через 2 часа после останова) до 0,2% (через месяц после останова). При этом подогрев теплоносителя в реакторе сос тавляет 12 градусов и 1,8 градуса соответственно. Движущий напор ЕЦ зав исит от подогрева и составляет в указанных случаях 9 см вод. стол ба и 1 см вод. столба соответственно.

Компоновка оборудования 1 контура

Оборудование I контура заключено в предварительно-напряж енную железобетонную герметичную оболочку, имеющую форму цили ндра со сферическим куполом и плоским основанием. Внутри герметичная оболочка облицована листовой сталью марки В Ст3сп5 толщиной 8 мм.

В плане четыре циркуляционные петли и оборудование, входя щее в их состав, размещены попарно в двух диаметрально противоположных от реактора боксах. Реактор установлен в центре аппаратного зала в бетонной шахте. Корпус реактора устано влен и зафиксирован от перемещений в плане опорным буртом на опо рном кольце, закрепленном в опорной ферме бетонной шахты реакт ора. Фланец корпуса реактора закрепляется и фиксируется от перемещений в плане с помощью упорного кольца, закрепленн ого также в опорной ферме шахты реактора.

Герметичная плита, замыкающая снизу герметичный объем и воспринимающая нагрузки от реакторной установки, находи тся на отметке 13,7 м. От центра герметичной плиты вверх до пола реакторного зала, расположенного на отметке 36,9 м, идет железобетонный ствол внутренним диаметром 6 м и толщиной стенки 3 м. Этот ствол-шахта является опорной конструкцией реактора. Параллельно герметичной плите выше ее располож ены три железобетонные пластины, связанные с шахтой и имеющие меж ду собой вертикальные связи-стены.

Первая и вторая пластины (если считать от герметичной пли ты) служат для размещения оборудования и трубопроводов и воспринимают на себя весь спектр нагрузок от оборудовани я, включая сейсмические нагрузки, и передают его на герметичную плит у и шахту. Третья пластина служит полом реакторного зала и воспринимает на себя, в основном, монтажные нагрузки (при перестановке оборудования), а также нагрузки от тяжелых у злов оборудования при раскладке во время ремонта.

Обеспечение сейсмостойкости оборудования РУ реализован о, в основном, за счет установки гидроамортизаторов, которые препятствуют большим смещениям оборудования и трубопро водов относительно оболочки и друг относительно друга при возд ействии землетрясения.

1-ГЦН 2-главный циркуляционный трубопровод Ду850 3-реактор 4-парогенератор 5-компенсатор давления

67

68

Для высоких сосудов (компенсатор объема, емкость САОЗ) спроектированы дополнительные опоры в верхней части сос удов. Конструкция этих опор такова, что не препятствует термиче скому расширению сосуда вверх и по радиусу и в то же время при тол чках не позволяет “голове” сосуда смещаться в горизонтальной плоскости и удерживает сосуд в вертикальном положении.

Для такого тяжелого оборудования, как парогенераторы, гла вные циркуляционные насосы, которые установлены с целью умень шения термических напряжений в главном трубопроводе на опорах качения, предусмотрено в сейсмостойком варианте использование гидравлических амортизаторов.

Установленные на оборудовании РУ гидроамортизаторы отл ичаются размерами деталей и конструкцией некоторых узлов. Однако принцип действия гидроамортизаторов всех типоразмеров аналогичен. Гидроамортизатор состоит из корпуса, в которо м перемещается поршень. Корпус с одной стороны закрыт крышк ой с проушиной, с другой стороны крышкой с отверстием для прох ода штока поршня. Поршень делит цилиндр на две полости,заполн енные жидкостью. Жидкость при перемещении поршня может перетек ать из полости в полость через клапанную коробку, в которой уста новлены два клапана.

Гидроамортизатор одним концом (проушиной) крепится к оборудованию, перемещение которого при сейсмических наг рузках необходимо ограничить, а другим концом - к неподвижной опо ре.

При температурных (медленных) перемещениях оборудования при скоростях менее 1 мм/сек клапаны гидроамортизатора открыт ы и жидкость свободно перетекает из одной полости гидроцили ндра в другую, при этом оборудование свободно смещается в направ лении своего движения.

При сейсмическом воздействии оборудование перемещается со скоростью при которой клапан закрывается, жидкость не мож ет перетекать из одной полости в другую, и гидроамортизатор работает как жесткая связь.

Максимальные смещения оборудования, снабженного гидравлическими амортизаторами, при сейсмических толчк ах составляют величину порядка 5 мм, что вполне допустимо по у словию прочности при имеющихся длинах трубопровода.

Аналогичные амортизаторы, только меньшей мощности, установлены на трубопроводы системы компенсации объема. Для ограниче ния смещения оборудования и предотвращения появления летящ их предметов, могущих разрушить герметичную оболочку, при внезапном поперечном разрыве трубопроводов предусмотре ны элементы крепления (ограничители, аварийные тяги, тросы), удерживающие трубопроводы и подвижное оборудование от больших смещений и ударов о соседнее оборудование.

С точки зрения обслуживания, компоновкой предусмотрено д еление здания на зоны обслуживаемые и необслуживаемые. Так напри мер, электродвигатели ГЦН и электродвигатели арматуры на трубопроводах САОЗ и трубопроводах системы компенсации объема, нуждающиеся в частичном обслуживании, защищены стенами о т оборудования, обладающего большой активностью (главные циркуляционные трубопроводы, парогенераторы).

Главные циркуляционные трубопроводы

Главные циркуляционные трубопроводы, соединяющие обору дование главного циркуляционного контура, предназначены для орг анизации циркуляции теплоносителя через реактор по 4-м петлям:

парогенератор -> ГЦН -> реактор.

По критериям безопасности ГЦТ отнесен к устройствам норм альной эксплуатации, по категории сейсмостойкости ГЦТ отнесен к первой категории.

Конструкция ГЦТ и способы его закрепления рассчитаны на восприятие нагрузки от максимального расчетного землет рясения силой 9 баллов по шкале MSK-64 с одновременным воздействием нагрузок от разрыва по полному сечению одной из циркуляци онных петель. Срок службы ГЦК - 30 лет.

69

Угол между парными петлями равен 55 градусов. Каждая из четы рех циркуляционных петель имеет “горячую” и “холодную” нитк и. Участки между выходными патрубками реактора и входными патрубками ГЦН называются “горячими” нитками. Участки ме жду выходными патрубками ПГ и патрубками всаса ГЦН, между нагнетающими патрубками ГЦН и входными патрубками реакт ора называются “холодными” нитками.

По “горячим” ниткам нагретый в реакторе теплоноситель по дается к парогенераторам. По “холодным” ниткам охлажденный теплоноситель возвращается из парогенераторов в реакто р. Для обеспечения циркуляции теплоносителя между реактором и парогенераторами в “холодных” нитках установлены ГЦН.