3. Несанкционированное снижение концентрации борной кислоты
Рассматривается ситуация, связанная со снижением концентрации борной кислоты в 1 контуре из-за непреднамеренной подачи в него воды с концентрацией борной кислоты ниже текущей. Такая ситуация может происходить в результате отказов в системах нормальной эксплуатации реакторной установки: системе подпитки продувки 1 контура (ТК), системе организованных протечек (ТУ), установке СВО-2 (ТЕ) - из-за неконтролируемого поступления избыточной "чистой" воды ( дистиллата, воды промконтура, технической воды) в одну из систем при отсутствии утечек теплоносителя.
За исходное состояние принимается:
Вариант 1. Работа установки на любом уровне мощности в стационарном режиме.
Вариант 2. Работа установки в состоянии перегрузки топлива.
Персонал обязан при обнаружении факта снижения концентрации борной кислоты в 1 контуре принять все меры для выяснения причины нарушения, блокировать подачу чистой воды, если возможно, устранить течь.
Рассмотрим вариант 1. Работа установки на любом уровне мощности в стационарном режиме.
Признаки нарушения.
1) Уровень воды в ТК10В01 увеличивается со скоростью , пропорциональной величине протечки в систему ТК (при протечке 30 т/час скорость роста уровня в ТК10В01 будет 7,0 см/мин.) - НУ10, TK10L01.
2) Через 3-5 мин. после начала отказа нейтронная мощность реактора начинает увеличиваться. Увеличение нейтронной мощности по приборам АКНП вызовет периодическое срабатывание "ПЗ-1" или РОМ (при отключенном АРМ) или периодическое срабатывание АРМ на меньше - НУ52,54, НУ-17.
3) Сохранение параметров 1 контура (давление, уровень в КД) неизменными.
Процессы, происходящие в установке.
Режим со снижением концентрации борной кислоты в теплоносителе 1 контура протекает аналогично режиму неуправляемого извлечения 10 группы ОР СУЗ, но с меньшей скоростью изменения мощности реактора.
Максимальная скорость ввода положительной реактивности составляет: (1,75.10)%dк/к/час при максимальной подпитке от двух подпиточных насосов ТК21,22(23)Д01(80т/час) "чистым" дистиллятом. Таким образом , разбавление борной кислоты при работе на номинальной мощности приводит к сравнительно медленному повышению мощности даже при максимальной скорости разбавления.
Снижение концентрации борной кислоты сопровождается периодическим срабатыванием АРМ (ПЗ-1, РОМ), прекращающегося после возврата реактора к номинальному уровню мощности за счет очередного частичного перемещения вниз рабочей группы и возобновляющегося каждый раз по достижению уставки срабатывания. При этом оператор располагает временем, составляющим не менее 15 минут (при максимальном разбавлении), достаточным для оценки ситуации и останова реактора.
При снижении концентрации борной кислоты в процессе холодного останова, оператор располагает достаточным временем от начала разбавления борной кислоты до полного исчерпания запаса подкритичности (также 15 мин. при максимальной скорости разбавления в 80 т/час).
Действия персонала.
Возможные узлы оборудования РО, нарушения в работе которых могут приводить к поступлению избыточной воды в контур циркуляции теплоносителя 1 контура:
1) Автоматическая подпитка "чистым" конденсатом деаэратора ТК10В01, через линию ТК13 (регулятор TK13S02 в автоматическом режиме) из-за наличия утечки теплоносителя в системах Р.О., т.е. режим течи теплоносителя 1 контура, компенсируемой системой ТК.
2) Протечки "чистого" конденсата через незакрытый клапан TK13S02.
3) Протечки "чистого" конденсата из деаэратора ТК70В01 через неплотную арматуру TK70S14,S11.
4) Периодический сброс "чистого" конденсата через TY15S01 из-за переполнения ББ УР20В01 через неплотную TN33S01 или неплотную TY15S01 и периодическое открытие TN33S01.
5) Протечки воды промконтура TF через неплотности трубчатки в ББ (УР20В01) и периодическое открытие TY15S01.
6) Протечки воды системы TF через неплотности трубчатки в теплообменнике TY10W01 (ТОП).
7) Течь промконтура TF в доохладителе продувки 1 к. TK80W02 после отсечения линии продувки 1 контура неправильно выполненной оператором операции: закрытие только TK80S08 при открытых TK81,82S01,02, TK80S01,02,03, TF15S01,03. Рассматривается случай неплотности трубчатки ТК80W02.
8) Протечка технической воды системы VF через неплотности трубчатки теплообменника TK12W01.
9) Нарушение плотности охладителя гидропяты работающего подпиточного насоса TK21(22,23)W01, протечка технической воды VF.
ВНИМАНИЕ! Наиболее трудно диагностируемым режимом является нарушение плотности охладителя гидропяты работающего подпиточного насоса TK21(22,23)W01.
По признакам нарушения сделать вывод о снижении концентрации борной кислоты в 1 контуре. После установления этого факта персонал обязан выполнить следующие мероприятия:
- Снизить расход подпитки-продувки до 10 т/час дистанционным прикрытием регуляторов TK81,82S02 (при этом TK31,32S02 остаются в автомате);
- Перевести АРМ в режим "Н", проконтролировать переход ЭГСР в режим "РД-1" - НУ54;
- Прекратить штатную подачу дистиллята в TK10D01, закрыть TK13S01, 02, проверить закрытое состояние TK70S14,S11, снять с автомата и закрыть TK70S02, проверить открытое состояние TK71S01 - НУ10;
- Прекратить подачу реагентов на всас подпиточных насосов, отключив ТВ20Д01-Д05 - НУ08;
- Периодически подавать концентрированный раствор борной кислоты на всас подпиточных насосов ТК21(22,23)Д01,02 насосами ТВ10Д02(03,04) из ТВ10В01(02) для восстановления концентрации борной кислоты в 1 контуре и удержания рабочей группы ОР СУЗ в рабочем диапазоне - НУ08,10;
- Контролировать распределение нейтронного потока по активной зоне по СВРК, СКР на предмет непревышения параметров таблицы допустимых режимов;
Организовать слив из ТК10В01 избыточной воды через TK20S03,04 в бак ТВ30В01(02) с текущей концентрацией борной кислоты (в ТВ30В01(02) с концентрацией Н3ВО3 не менее 16г/кг слив не производить).
Перейти на резервный подпиточный насос ТК22(23,21)Д01,02, работавший насос ТК21(22,23)Д01 Д02 отключить, отсечь от контура его охладитель гидропяты закрытием арматуры TK21(22,23)S08,09, VF13(23,33)S04,06, вывести его из резерва.
Приступить к поиску причины снижения концентрации борной кислоты, для этого:
1) Отобрать пробы из 1 контура, деаэратора ТК10В01, линии подпитки 1 контура, бака ТУ20В01 для анализов на содержание борной кислоты, ионов Cl- и общей жесткости.
2) Если предпринятые меры не привели к прекращению поступления "чистого" конденсата в контур циркуляции теплоносителя, приступить к проверке других узлов и оборудования, объединяющих системы ТК, ТЕ, ТУ.
а) При увеличенном поступлении воды (по сравнению со стационарным режимом) в бак организованных протечек ТУ20В01, а также при более низкой концентрации борной кислоты в нем по сравнению с концентрацией борной кислоты в теплоносителе 1 контура (определяется по анализу, по росту уровня в баке ТУ20В01 или по расходу постоянно работающего ТУ21(22,23)Д01), перевести напор работающего (включающегося) ТУ21(22,23)Д01 на бак ТВ30В01(02) с текущей концентрацией борной кислоты. При этом подпитку ТК10В01 осуществлять из ТВ30В01(02) с раствором борной кислоты с концентрацией Н3ВО3 не менее 16 г/кг и "чистым" конденсатом через линию ТК13, удерживая рабочую группу ОР СУЗ в регламентном положении. Перевод напора насосов ТУ21,22,23Д01 осуществляется открытием TY30S01,02, TB30S34(S35), закрытием TЕ00S04, TE10(20)S01,S13.
б) Если поступление дополнительной воды в ТУ вызвано протечками системы TF, то контролировать открытие арматуры TN40S03 на подпитку TF10B01.
Если пропускной способности TN40S03 не хватает (даже при двух работающих TN21,22,23D01) для восполнения утечки воды TF и уровень в TF10B01 продолжает падать, то:
- произвести отсечение поврежденного теплообменника (УР20В01 или TY10W01) закрытием арматуры TF14S01,03 или TF13S01,03; контролировать восстановление уровня в TF10B01;
- уведомить руководство АЭС и приступить к плановой разгрузке блока и переводу РУ в "холодное состояние" в соответствии с "Инструкцией по эксплуатации РУ".
Если пропускной способности TN40S03 достаточно для восполнения утечки воды TF, определить утечку по падению уровня в TF10B01 при закрытой TN40S03, уведомить руководство АЭС и блока, поддерживать уровень в ТВ30В01(02), куда производится откачка из бака ТУ20В01 не выше перелива откачкой воды из него на СК насосом ТВ30В01,02. Время работы блока в данном режиме на стационарном уровне мощности определяется запасом воды в ТВ10В01,02. При снижении запаса борного концентрата в ТВ10В01,02 менее 100 м3 перевести РУ в состояние "горячий останов».
в) Течь воды системы TF в доохладитель продувки TK80W02 возможна при неправильном отсечении доохладителя TK80W02 оперативным персоналом.
Необходимо закрыть TK80S01,02,03, TK81,82S01,02, TF15S01,03, проконтролировать восстановление уровня в TF10B01.
г) Нарушение плотности теплообменника TK12W01 определяется по наличию ионов Cl- и общей жесткости в линии подпитки. При наличии ионов Cl- и общей жесткости в подпитке первого контура закрыть VF33S07,09, TK12S01,02 и разобрать электросхемы их приводов. Проконтролировать прекращение дальнейшего ухудшения анализов в
линии подпитки 1 контура.
Восстановление качества воды 1 контура произвести на фильтрах СВО -2 или водообменном (при этом собирается схема "продувка 1 контура - ТУ20В01 - ТВ30В01(02); ТВ30В02(01) и ТВ40В01(02) - ТК10В01 - ТК21(22,23)Д01,02 - 1 контур") в соответствии с требованиями "Инструкции по ведению ВРХ 1 контура".
Если предпринятые меры не привели к прекращению неконтролируемого снижения концентрации борной кислоты в 1 контуре, то выполнить:
- не более, чем через 3 часа после начала неконтролируемого снижения концентрации борной кислоты в 1 контуре приступить к снижению мощности РУ до нуля ключом "ПЗ-1" в плановом порядке. После разгрузки приступить к расхолаживанию РУ согласно "Инструкции по эксплуатации РУ".
Обеспечить ввод борной кислоты в 1 контур и подпитку первого контура при расхолаживании насосами ТВ10Д02(03,04) на всас насосов ТК21,22,23Д01,02. После расхолаживания первого контура до t1к<=70оC отключить систему подпитки-продувки 1 контура. Отвод остаточных тепловыделений осуществлять по схеме планового расхолаживания.
Вариант 2. Работа установки в системе перегрузки.
Признаки нарушения.
1. Повышение L в реакторе или бассейне перегрузки.
2.Появление сигнала "Стоп", "Реверс" СКП.
3.Звуковой сигнал от ЗИР об увеличении нейтронного потока.
При работе насосов TQ13,23,33D01 и TQ12,22,32D01 на 1 контур из бака ГА-201 или при работе насосов TQ12,22,32D01 по схеме планового расхолаживания при давлении на их всасе (TQ11,21,31P01) менее 6 кгс/см2 персонал обязан контролировать плотность теплообменной поверхности теплообменников САОЗ TQ10(20,30)W01 посредством:
а) контроля отсутствия повышения уровня в БП или в реакторе при перегрузке топлива;
б) постоянного контроля за показаниями боромеров на напоре насосов TQ12,22,32D01;
в) отбора проб из напора TQ12,22,32D01 или из всаса работающих на первый контур TQ13,23,33D01 на содержание Н3ВО3 и ионов хлора.
При снижении концентрации борной кислоты по ручным анализам менее 15 г/дм3 и повышению норм по ионам хлора (более 0,1 мг/дм3) перейти на резервный насос планового расхолаживания TQ12(22,32)D01, отключить работавший насос TQ12(22,32)D01, вывести из резерва TQ13(23,33)D01 этого канала, разобрать электросхемы указанных насосов, отсечь поврежденный теплообменник САОЗ от 1 контура и бака ГА-201 (закрыть TQ10(20,30)S01, TQ13(23,33)S26, TQ41(42,43)S01,02). Вывести из дежурства ДГ GV01(GW01,GX01) поврежденного канала, отключить QF11(21,31)D01,02 поврежденного канала, закрыть VF40(50,60)S06. Вывести в ремонт поврежденный теплообменник САОЗ TQ10(20,30)W01.
Лекцию разработал
доцент кафедры Эксплуатации и ФЗ ЯЭУ В.Н. Петрыкин