2. Самопроизвольное открытие контрольного предохранительного клапана кд
Рассматривается авария, связанная с истечением пара из парового пространства КД из-за ложного срабатывания импульсного клапана УР21(22,23)S03(04) с последующим открытием главного предохранительного клапана и его механическим заклиниванием при работе реакторной установки на номинальных параметрах. Непосадка предохранительного клапана КД приводит к течи теплоносителя 1 контура в течение всего переходного процесса и относится, таким образом, к категории аварий, ведущих к уменьшению количества теплоносителя первого контура.
Истечение теплоносителя из 1 контура через незакрывшийся предохранительный клапан приводит к разрыву мембраны барботажного бака, запариванию герметичной части оболочки и повышению в ней давления и температуры.
Персонал обязан попытаться закрыть клапан, обеспечить бесперебойную подачу раствора борной кислоты в 1 контур всеми возможными источниками (TQ13-33D01,TQ14-24D01,YT11-14B01).
Основные признаки аварии.
1) Открытое положение или отсутствие указания положения одного из клапанов УР21(22,23)S03, УР21(22,23)S04;
2) Открытое положение или отсутствие указания положения одного из клапанов УР21(22,23)S01;
ВНИМАНИЕ! При попадании постороннего предмета или заедании основного клапана может фиксироваться закрытое положение клапанов УР21(22,23)S01,03,04.
3) Резкое снижение давления и уровня в КД;
4) Сабатывание АЗ РУ по одному из следующих сигналов:
-"Давление над активной зоной <148кгс/см2 при температуре в горячих нитках >260оC и N>75%Nном";
-"Давление над активной зоной <140кгс/см2 при температуре в горячих нитках >260оC и N<75%Nн;
-"Снижение уровня в КД <460см".
Падение всех ОР СУЗ на КВН.
5) Устойчивый рост температуры и давления под оболочкой. После 20сек. работы ПК КД происходит разрыв предохранительных мембран ББ.
Срабатывание табло сигнализации:
"Давление под оболочкой больше 0,003кгс/см2;
"Давление под оболочкой больше 0,2кгс/см2.
6) Запуск механизмов каналов СБ по сигналу "dts<10оC".
Сработка табло сигнализации:
"Ступенчатый пуск"
"Запуск 1,2,3 ступеней".
7) Отключение всех ГЦН1-4.
8) Закрытие стопорных клапанов турбины.
9) Сработка всех четырех ГЕ САОЗ УТ11-14В01 на 1 контур.
10) Повышение активности в гермооболочке.
Развитие переходного процесса.
1) Импульсный клапан УР21(22,23)S03,04 открывается по ложному сигналу и вызывает открытие главного ПК КД УР21(22,23)S01.
Срабатывают табло сигнализации:
-"Вызов к шкафу управления ИПК КД;
-"ИПУ УР21(22,23)S01 в работе".
Главный ПК УР21(22,23)S01 остается заклиненным в полностью открытом положении.
2) Давление в первом контуре и уровень в КД резко уменьшаются.
3) Увеличивается давление в барботере и, когда оно достигнет 6,2кгс/см2 разрывается одна из разрывных мембран, пар начинает поступать в гермобъём.
4) Регулятор УРС02 открывает клапана ТК31,32S02, увеличивая подпитку 1 контура до максимально возможной. При расходе подпитки, равной 65м3/час, включается второй подпиточный насос ТК21(22,23)Д01,02.
Срабатывает табло сигнализации:
"АВР сработал";
"Снижение температуры подпиточной воды";
5) Включаются все ТЭН КД: УР10W01-04;
6) Примерно через 15,0-20,0сек. после начала отказа срабатывает аварийная защита реактора вследствие снижения давления над активной зоной ниже 148кгс/см2. Срабатывают следующие табло сигнализации:
"Срабатывание АЗ";
"Давление над активной зоной меньше 148кгс/см2";
"Неисправность АЗ";
"АЗ шунтировано";
"Сработало ПШС";
"Неисправность СУЗ и ПЗ";
"Срабатывание ПЗ-2";
"Шунт 75%";
"Падение ОР".
7) Все ОР СУЗ, за исключением группы 5 с полной длиной поглотителя, падают за (1-4)сек. и уменьшают мощность реактора до уровня остаточных тепловыделений. Группа 5 с полной длиной поглотителя падает с задержкой (3-5) сек.
8) Перепад между температурой насыщения теплоносителя первого контура и температурой в горячих нитках становится меньше 10оС, давление в гермооболочке увеличивается свыше 0,003кгс/см2. Как результат этого, происходит следующее:
а) Срабатывают табло сигнализации:
"Давление под оболочкой больше 0,003кгс/см2";
б) "Разрыв первого контура: dTs меньше 10оС";
в) "Ступенчатый пуск","Запуск 2,3 ступеней".
9) По факту давления под оболочкой более 0,003кгс/см2 или по сигналу разрывных защит отключаются TL22D01(02,03) и закрываются локализующие гермоклапана с запретом открытия:
TL25S06,TL22S09,TL42S03,TL45S06,
TL02S05,TL02S06,TL02S11,TL02S12,
XQ99S01,XQ10S01
TL25S05,TL22S08,TL42S02,TL45S05,
TL22S07,TL42S01,TL02S03,TL02S04,
TL02S13,TL02S14,XQ99S02,XQ10S03.
10) Происходит закрытие отсечной пневмоарматуры по всем каналам системы безопасности, закрывается пожарная арматура на входе в гермозону UJ11,12,13S12. Закрывается с запретом открытия арматура подачи сжатого воздуха к пневмоприводам в гермооболочке UT30S05,06, UT10S15, 16.
11) Происходит запуск механизмов систем безопасности в соответствии с 1 программой, без обесточивания;
а) Включаются следующие механизмы:
TQ11,21,31D01
TQ12,22,32D01
TQ13,23,33D01
TX10,20,30D01
TL13D01,02,03
По факту включения TQ12,22,32D01 включаются TL10D01,02,03. На все выше перечисленные механизмы, а также QF11,21,31D01,02, накладывается запрет дистанционного отключения.
б) По факту срабатывания разрывных защит САОЗ:
- закрывается с запретом дистанционного открытия арматура TQ13,23,33S09; TQ12,22,32S02,03,05; TQ10,20,30S07,08,09, TQ13,23,33S30,31,32;
- открывается с запретом дистанционного закрытия:
TQ13,23,33S07,26; TQ12,22,32S04,06;TQ12S07;TQ22,32S10; TX10,20,30S04,05; TX12S01; TX13S01; TX22S03; TX31S03;
- накладывается запрет закрытия TQ10,20,30S01;
в) По факту разрыва первого контура закрывается с запретом открытия TQ41,42,43S04, отключаются (если были в работе) TQ51,52D01(бл.5,6);
г) Контролировать работу систем безопасности по форматам:
TQ11,21,31M; TQ12,22,32M; TQ13,23,33M;
TQ14,24,34M; TX00M,2; TX00M;
TQ00M1,2,3; TQ40M - УВС.
12) Давление в первом контуре снижается ниже 60кгс/см2 за 50-100 сек. и происходит открытие обратных клапанов гидроемкостей. Борный раствор из ГЕ САОЗ начинает поступать в реактор. Когда уровень воды в ГЕ САОЗ понизится до 120 (135 - для бл.5-6)см, закрываются изолирующие задвижки. После их полного закрытия открываются дренажные задвижки TY16-19S03,04. Закрываются YT11-14S01,02.
13) Температура выхлопного трубопровода ИПУ КД увеличивается, примерно до 150-170оС за (5-15)сек. после начала нарушения.
14) Происходит кавитационный срыв ГЦН и уменьшение расхода, это наблюдается по снижению перепадов давления на ГЦН и реакторе, а также их колебанию. Снижается до нуля перепад давления на автономном контуре ГЦН.
Вследствие посадки пневмоарматуры на маслосистемах ГЦН происходит
снижение давления масла перед ГУП ниже 0,6кгс/см2 изб. и через 15 сек. отключение ГЦН. Срабатывают табло сигнализации "Защита ГЦН YDNOD01". ГЦН N1-4 могут отключаться также по снижению перепада на автономном контуре.
15) В начале процесса из-за снижения давления в первом контуре включаются все нагреватели КД, но затем они все отключаются при уровне в КД менее 420 см. Срабатывают табло сигнализации по низкому уровню воды в КД.
ПРИМЕЧАНИЕ: показания приборов уровня воды в КД будут колебаться из-за резкого изменения давления.
16) После включения насосов аварийного впрыска бора TQ13,23,33D01 и снижения давления в первом контуре до (110-120)кгс/см2 борный раствор начинает поступать в первый контур. Открываются обратные клапаны на напорных линиях и уровень в баках TQ13,23,33B01 начинает снижаться.
17) После включения насосов TQ12,22,32D01 и снижения давления в первом контуре до (22-24)кгс/см2 откроются все обратные клапаны на напорных линиях и борный раствор начинает поступать в первый контур.
18) После включения спринклерных насосов и подачи борного раствора в гермообъеме давление и температура в гермообъеме начинают медленно снижаться со скоростью:
температура парогазовой смеси - (0,1-0,4)оС/мин; давление в гермообъёме - (0,01-0,05)кгс/см2 мин.
19) Когда уровень раствора в TQ11,21,31B01 понизится до 15см, закрываются TQ11,21,31S06; TQ11,21,31S11,12.
20) После снижения уровня воды в TQ13,23,33B01 и при снижении давления на всасе TQ13,23,33D01 ниже давления на всасе TQ12,22,32D01 открываются обратные клапаны TQ13,23,33S20,25 и насосы TQ13,23,33D01 начнут качать воду из бака- приямка TQ10B01.
21) После срабатывания аварийной защиты реактора давление в ГПК уменьшается и при 52кгс/см2 происходит останов турбины.
22) К 7-8 минуте переходного процесса развивается устойчивая естественная циркуляция теплоносителя 1 контура после окончания выбега ГЦН.
23) Подпитка первого контура холодной водой от насосов TQ13,23,33D01 и ГЕ САОЗ замедлит процесс парообразования в 1 контуре (вскипания теплоносителя 1 контура). Вскипание теплоносителя прекращается на 15-18 минуте после начала процесса.
24) Превышение суммарного расхода подпитки над расходом в течь наступает к 20 минуте переходного процесса. После этого наступает стабилизация давления и устанавливаются следующие параметры теплоносителя в первом контуре: Р1к = 50-60кгс/см2, температура на выходе из ТВС равна 230-250оС, максимальная температура оболочек твэл - 260оС.
25) В процессе аварии максимальная температура оболочки самого напряженного твэла не превышает 350оС, пароциркониевая реакция отсутствует. Окисления оболочек твэлов не происходит.
26) Наблюдается повышение активности в гермооболочке.
Действия персонала.
Проконтролировать и продублировать срабатывание АЗ, уведомить персонал БЩУ, выполнить действия после АЗ согласно раздела 2.
Включить два ТВ10Д02(03,04) на всас подпиточных насосов.
Проконтролировать запуск всех каналов СБ защитой ts<10оС, отключение ГЦН 1-4, выбег ГЦН 1-4.
Проконтролировать отключение ТЭН КД УР10W01-04 по низкому уровню в КД (420см).
Проконтролировать закрытие локализующей арматуры.
Проконтролировать закрытие СРК ТГ SE11-14S01.
По температуре выхлопного трубопровода ИПУ КД, параметрам в ББ УР20W01 убедиться в незакрытии ПК КД УР21(22,23)S01.
Предпринять меры по закрытию ПК КД (проверить закрытое положение
УР21S08,09, подать электропитание на электромагниты импульсных клапа-
нов УР21(22,23)S03,04 соответственно через подчиненный персонал ЦТАИ,
закрыть отсечной клапан соответствующего УР21(22,23)S01- для бл.5,6).
Убедившись в незакрытии ПК КД УР21(22,23) после принятия всех мер к его закрытию, выполнить следующие операции:
1). Включить в работу на 1 контур насосы TQ14,24,34Д01, закрыть TQ14,24,34S03,04.
2). Вызвать на СВРК "Гиндукуш" формат "Температуры на выходе из кассет", непрерывно контролировать Т на выходе из ТВС;
3). Проконтролировать работу гидроемкостей УТ11-14В01 на 1 контур.
Срабатывание ГЕ САОЗ будет происходить несколько раз, пока по снижению уровней в них до 1200мм (1350мм-для бл.5-6) не закроются задвижки на линии подключения соответствующих гидроемкостей к 1 контуру или пока давление в ГЕ не понизится до давления I контура. Проконтролировать закрытие УТ11-14S01,02, если уровень в ГЕ упадет до 1200(1350)мм.
4). Выполнить заполнение парогенераторов (ПГ1-4) до уровня 3700мм подачей воды от ВПЭН (RL51,52Д01) из Д-7 RL21,22B01.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если подача питательной воды от ВПЭН невозможна, заполнение ПГ1-4 вести насосами аварийной подачи питательной воды ТХ10,20,30Д01, при этом управление клапанами ТХ11-14S05,ТХ21,22S02, TX31,32S02 оператор осуществляет дистанционно.
5). Приступить к расхолаживанию 1 контура дистанционным открытием БРУ-А (предварительно вывести запрет на открытие БРУ-А по давлению 2 контура менее 73 кгс/см2 и их закрытию по снижению давления до 68 кгс/см2) или переводом БРУ-К в режим расхолаживания со скоростью 15оC/час.
6). Для смягчения протекания аварийной ситуации, как с точки зрения хрупкой прочности реактора, так и с точки зрения обеспечения циклической прочности реактора, оператор должен организовать естественную циркуляцию по тем петлям, куда подается вода от насосов TQ13,23,33 Д01 (если отсутствует возможность расхолаживания через БРУ-К), т.е. открывает БРУ-А тех петель, куда осуществляется подача от насосов впрыска бора.
7). Контролировать наличие ЕЦ по следующим показателям:
- наличие положительной разности температур теплоносителя
в горячей и холодной нитках ГЦТ;
- сигнализация положения "открыто" паросбросного устройства, через которое ведется расхолаживание;
- наличие расхода питательной воды в ПГ при постоянном уровне в них;
8). Сразу же после срабатывания защиты на запуск каналов СБ по сигналу "dts<10оС" открыть арматуру системы аварийного газоудаления, объединяющую воздушник реактора и ПГ с паровым объёмом КД.
9). Проконтролировать переход работы насосов TQ13,23,33D01 на всас из бака ГА-201 после откачки баков TQ13,23,33B01.
10). В процессе развития переходного процесса из-за снижения давления 1 контура расход аварийной подпитки 1 контура превысит расход течи, поэтому уровень в КД начнет расти до полного заполнения КД. Рiк вырастет, расход в течь и от насосов TQ13,23,33D01 упадет. При уровне в КД более 12400мм перевести один из работающих TQ13(23,33)Д01 на рециркуляцию закрытием напорной арматуры TQ13(23,33)S07. В дальнейшем поддерживать равенство расходов подпитки и в течь количеством работающих на 1 контур насосов TQ13(23,33)В01. Поддерживать уровень в КД около 12400мм-12600мм. При этом давление в КД будет на уровне 85-95 кгс/см2.
11). После снижения температуры в 1 контуре до 120-130оС произвести переход на расхолаживание РУ насосами ТQ12(22,32)D01. В работе на 1 контур оставить один насос TQ12(22,32)Д01, остальные два перевести на рециркуляцию закрытием TQ22(32,12)S04 (предварительно снять запрет на закрытие этой арматуры).
Расхолаживание РУ ведется по схеме:
TQ10B01 -> TQ10(20,30)S01 -> TQ10(20,30)W01 -> TQ12(22,32)D01 -> 1контур -> течь -> TQ10B01, а также через паросбросные устройства 2 контура (БРУ-К или БРУ-А). Отключить TQ13,23,33Д01, TQ14,24,34Д01.
12). После снятия запрета (dts<10оС) на открытие локализующей арматуры по защите TQS01:
а) взвести локализующую арматуру TG11(12,13)S01,03,04,06, включить в работу на расхолаживание БВ насос TG11(12,13)Д01.
б) открыть TQ10(20,30)S07,08,09, подать борный раствор с концентрацией Н3ВО3 не менее 16г/кг насосом ТВ30Д03 из ТВ30В01(02) или со спецкорпуса.
в) взвести VB10,20S01,02,03, включить в работу TL03D01,02(03).
13). Уведомить руководство АЭС о происшедшем.
14). Запросить у НС ООТ и ТБ данные по уровням радиоактивности в помещениях блока и после получения данных принять меры к локализации вышедшей активности внутри помещений, отключить приточно-вытяжную вентиляцию в эти помещения. Эвакуировать персонал из помещений реакторного отделения.
15). Разобрать электросхемы механизмов Г.О.:ГЦН1-4, снять напряжение с приводов ОР СУЗ. После закрытия УТ11-14S01,02 разобрать электросхемы указанной арматуры. Закрыть слив запирающей воды на ГЦН1-4: ТК51-54S03,04,05.
16). Продолжать расхолаживание РУ по схеме:
TQ10B01->TQ10(20,30)S01->TQ10(20,30)W01->TQ12(22,32)Д01->1 контур->течь (открытый УР21(22,23)S01)->TQ10В01 до снятия запретов (t1к<70оС)
Переход на расхолаживание насосами ТQ12(22,32)D01 должен быть осуществлен при ТIк>100оС (ТIк в пределах 110-120оС, но не выше 150оС), т.е. при ТIк выше температуры хладноломкости.
17). После снятия запрета отключения TQ12(22,32)Д01 (t1к<70оC) перевести расхолаживание I контура на схему ремонтного расхолаживания. Сдренировать I контур для возможности устранения заклинивания УР21(22,23)S01.
Лекцию разработал
доцент кафедры Эксплуатации и ФЗ ЯЭУ В.Н. Петрыкин