Balakovskaya - Системы безопасности РО

101

Время открытия (закрытия) вентилей системы не должна прев ышать 60 сек. Для защиты системы оргпротечек (особенно теплообмен ника TY10W01, рассчитанного на давление 4 кгс/см2) от возможного повышения давления в результате работы YR на линии отвода оргпротечек смонтирована дроссельная шайба YR60Е01, рассчита нная на перепад давлений 159 кгс/см2 и расход при расчетном перепаде давлений 0,4 м3/÷àñ.

Арматура системы YR является запорной, может занимать поло жения “открыто” или “закрыто” и не предназначена для регулиров ания расхода в промежуточных положениях.

Трубопроводы системы аварийного газоудаления рассчитан ы на рабочие параметры 180 кгс/см2 è 350 0С (параметры г/и 250 кгс/см2 è 70 0С) и имеют следующие диаметры:

Трубопровод сброса парогазовой смеси из КД в ББ - 76х7 мм; Трубопровод сброса парогазовой смеси из реактора - 38х3,5 мм; Трубопровод сброса парогазовой смеси из коллекторов ПГ - 32х3,5 мм;

Трубопровод авар. газоудаления до YR60S02 - 18х2,5 мм.

Технические условия по системе аварийного газоудаления YR

В соответствии с проектными материалами система YR должна быть работоспособна в нормальных условиях эксплуатации, при нарушении нормальных условий эксплуатации и в аварийных ситуациях, и должна удовлетворять следующим требованиям :

обеспечивать скорость истечения парогазовой смеси 220 м/с в течение 10 часов; быстродействие арматуры - не более 60 сек;

коэффициент гидравлического сопротивления из КД в ББ - не более 30; система должна управляться с БЩУ, РЩУ с контролем

состояния арматуры в предаварийный и послеаварийный период;

система может использоваться для удаления из I контура парогазовой смеси при вскипании теплоносителя в коллекторах ПГ и под крышкой реактора; в аварийной ситуации, связанной с оголением активной зоны

и возникновении пароциркониевой реакции обеспечивать сдувку парогазовой смеси из-под крышки реактора или из коллекторов ПГ или из-под крышки реактора и коллекторов ПГ одновременно.

При превышении расхода сбрасываемого пара и газа приемно й способности системы спецгазоочистки (60 м3/ч) допускается р азрыв мембраны ББ и вывод парогазовой смеси под герметичную оболочку.

Эксплуатация системы аварийного газоудаления YR

Cпецифика системы YR заключена в отсутствии собственных контрольно - измерительных приборов, ТЗ и Б. В распоряжении оператора имеются только ключи управления (КУ) всеми электроприводными запорными вентилями, расположенные н а панелях систем безопасности (для блоков 1,2 - на панели Н.Э. HY04) в помещении БЩУ.

102

Каждый КУ снабжен контрольными лампами положения и состояния арматуры. На РЩУ КУ собраны на отдельной панели HR10. При нарушениях цепей управления арматурой на панелях кан алов безопасности появляется сборные световые табло “Неиспр авность цепей управления в шкафах связи БЩУ, РЩУ”. При этом неисправный КУ блокируется. Восстановление управления о т этого ключа производится в помещении системы безопасности деж урным персоналом ЦТАИ.

Подобный метод защиты цепей управления распространен на все оборудование систем безопасности и предотвращает несанкционированное воздействие на механизмы в таких сл учаях, как, например, пожар, механические разрушения панелей управле ния оборудованием. При этом возможность управления механизм ом сохраняется воздействием на КУ панелей РЩУ (БЩУ). Информац ия о системе YR на фрагментах РМОТ не представлена.

При нормальной эксплуатации на мощности система YR находи тся в режиме ожидания, чему соответствует следующее состояние арматуры:

Схемы эл.питания, управления и сигнализации собраны; Закрыты YR01,02,03S01, YR11,12,21,31,32,41,42S01, YR51,52,53,61S01; YR62,63,S01 - отключающая арматура I контура и ББ;

Открыты YR60S01,02 для отвода возможных протечек через неплотную отключающую арматуру в систему сбора организованных протечек TY.

Порядок эксплуатации системы в режиме ожидания состоит и з контроля положения и состояния арматуры по имеющейся у оператора сигнализации на БЩУ - постоянно в течение смены , на РЩУ - периодически при плановых обходах.

Опробование арматуры системы YR производится в период ост анова блока на перегрузку топлива - перед пуском блока. При закры тии ее опробовании должны тщательно контролироваться легкость и быстрота хода, работа моментной муфты дожатия при закрыти и (она обеспечивает плотность арматуры в затворе). Не в коем случ ае нельзя производить ручное обжатие арматуры, поскольку это может вызвать последующий отказ ее открытия.

В период эксплуатации при появлении или обнаружении факт оров, могущих привести к изменению гидравлических характерис тик линии сброса, должны быть проведены испытания по отдельно й программе для подтверждения проходимости трубопроводов и арматуры.

Факторами, которые могут изменить коэффициент гидравлич еского сопротивления линии сброса, видимо следует считать работ ы, связанные с заменой или ремонтом арматуры, вызвавшими изменение проходного сечения, заменой участков трубопро водов.

В связи с тем, что в верхних частях реактора, ПГ при расхола живании образуются застойные зоны, не позволяющие равномерно расхолаживать указанное оборудование, система YR может использоваться для интенсификации этого процесса орган изацией направленного движения относительно холодного теплонос ителя через верхние части реактора, ПГ.

Для обеспечения расхолаживания крышки реакторов и колле кторов ПГ по I контуру необходимо:

закрыть YR60S01,02;

открыть YR11,12,21,22,31,32,41,42S01, YR01,02,03S01.

После окончания расхолаживания оборудования I контура, за крыть YR11,12,21,22,31,32,41,42S01; YR01,02,03S01, открыть YR60S01,02.

Во избежание неодновременного по уровням дренирования I к онтура (возможное “зависание” теплоносителя из-за вакуумирован ия), ПГ, реактора, КД с последующим его сбросом система YR совместно с системой технологических сдувок ТР применяется для объе динения элементов I контура в систему сообщающихся сосудов. Для эт ого необходимо:

открыть YR11,12,21,22,31,32,41,42S01, YR01,02,03S01; закрыть YR60S01,02, YR61(62,63)S01;

открыть YR51,52,53S01.

103

Система так же может быть использована при плановом расхолаживании первого контура в случае неработоспособ ности ГЦН для исключения “зависания” давления в 1 контуре из-за вски пания теплоносителя под крышкой реактора. В этом случае открыва ется арматура на трубопроводах, соединяющих коллектора ПГ и об ъем под крышкой реактора с КД.

Гидравлические испытания системы YR производятся совмест но с гидроиспытаниями I контура на плотность и прочность.

Но все-таки основное назначение системы YR - работа в перечисленных выше аварийных режимах за счет сброса в ББ части теплоносителя I контура через арматуру YR61,62,63S01 и, следовательно, понижения давление в I контуре.

При этом создаются условия для обеспечения номинальной п одачи в I к. борного раствора с концентрацией 40 г/кг от насосов аварийного ввода борной кислоты TQ13-33D01, что соответствует давлению в I к. 90-100 кгс/см2. Критерием выполнения функций системой является снижение давления в I контуре.

При возникновении пароциркониевой реакции критерием выполнения функций системой является открытие арматуры на линиях газоудаления от оборудования I контура и сброса парогазовой смеси в ББ.

Ввиду простоты системы YR, отсутствия КИПиА надежность сис темы представляется весьма высокой, что достигается надежнос тью примененных элементов.

Возможные дефекты:

отказы арматуры вследствие потери управления, питания, некачественного обслуживания; дефекты в металле и сварных швах корпуса арматуры и

соединительных трубопроводах с течами или без течей; неплотное закрытие арматуры от привода вследствие неправильной настройки конечных выключателей или моментной муфты, либо нарушений настройки вследствие вибрации; отказы в системе вследствие внешних воздействий.

Главным недостатком системы аварийного газоудаления мо жно считать недостаточный диаметр трубопроводов (Ду32) сброса парогазовой смеси из-под крышки реактора и ПГ, поскольку п ри компоновке системы YR были использованы линии штатных воздушников РУ. Пропускная способность воздушника реакт ора недостаточна для снятия остаточных энерговыделений АЗ р еактора некоторое время после его останова.

Также следует отметить не совсем удачную компоновку сист емы YR с наличием гидрозатворов и мест возможного скопления конд енсата при пропуске арматуры, что может приводить к накоплению в оды в трубопроводах системы и возникновению гидроудара при вв оде ее в работу на сброс парогазовой смеси.

104

Характерные

инциденты, происходившие при эксплуатации систем аварийного газоудаления

Событие, происшедшее 4 октября 1991 года на Балаковской АЭС

4 августа октября 1991 года блок N0 1 Балаковской АЭС находился в состоянии холодного останова на проведение ремонта и пер егрузки ядерного топлива, ППР-91. Системы безопасности находились в режиме ожидания. В 20:58 в ходе регламентного опробования выявлен отказ управления арматурой системы аварийного газоудаления 1YR60,63,12,60,41,32,53,22S01 и отказ сигнализации положения арматуры 1YR31S01.

Действия, предпринятые после нарушения, заключались в индивидуальном обследовании каждой арматуры аварийного газоудаления, имевшей замечания при опробовании. В акте о тказов было зафиксировано, что результаты проверок позволили сд елать следующие выводы:

на арматуре 1YR53,41,32,60,12,22S01 дефектов не обнаружено, арматура прокручена без замечаний;

на 1YR63S01 отказ произошел из-за тугого хода в редукторе привода указанной арматуры;

на 1YR22S01 отказ произошел из-за неисправности ключа управления указанной арматуры (обрыв цепи управления в КУ);

на 1YR31S01 при опробовании был отключен ключ разрешения индикации на панели HR03 РЩУ.

106

Цели обучения

По окончании изучения данного материала обучаемые будут способны:

Сформулировать назначение системы аварийной подпитки парогенераторов.

Описать основные технические характеристики и устройст во следующих компонентов системы аварийной подпитки парогенераторов TX10(20,30):

Насоса аварийной подпитки парогенераторов TX10(20,30)D01; Бака аваpийного запаса химобессоленной воды TX10(20,30)B01.

Объяснить, каким образом аварийные питательные насосы TX10-3 0D01 включены в технологическую схему подачи аварийной питат ельной воды в парогенераторы.

Объяснить, каким образом организован ввод и распределени е аварийной питательной воды в парогенераторе.

Нарисовать упрощенную технологическую схему системы ав арийной подпитки парогенераторов.

Назвать аварийные сигналы, по которым происходит автомат ический ввод в работу системы аварийной подпитки парогенераторо в.

Описать назначение, общее устройство основные эксплуатационные режимы системы аварийной подпитки парогенераторов

108

Согласно проекта оборудование системы аварийной подпит ки ПГ отмаркировано латинскими буквами TX, первый канал системы аварийной подпитки обозначается как TX10, второй канал - TX20, третий канал -TX3O.

Система аварийной подпитки ПГ (ТХ) предназначена для пода чи обессоленной воды в парогенераторы в режимах обесточени я энергоблока и других аварийных режимах на энергоблоке с реактором ВВЭР-1000, для обеспечения аварийного снятия остат очных тепловыделений и расхолаживания реакторной установки (Р У) в режиме обесточения энергоблока, а также при авариях и неисправностях системы питательной воды ПГ второго конт ура.

Система включается автоматически по импульсу от програм мы ступенчатого пуска или по понижению уровня в любом из ПГ при Т1Ê âûøå 150 0С. При обесточивании блока система осуществляет подачу воды в парогенераторы в течение 6-7 часов для отвода остаточных тепловыделений на первом этапе аварийного расхолаживания.

В основу проекта аварийной подачи питательной воды в парогенераторы ПГ (ТХ) положены следующие критерии и требования, предъявляемые к ней со стороны реакторной уст ановки:

обеспечить подачу воды не менее чем в два парогенератора; обеспечить подачу питательной воды в ПГ с момента аварии за промежуток времени не более 2 минут; обеспечить подачу питательной воды в ПГ 150 м3/час при давлении в ПГ 64 кгс/см2;

создание необходимого запаса обессоленной воды исходя и з условий обеспечения расхолаживания блока через БРУ-А до давления в первом контуре 15 кгс/см2; она должна допускать возможность опробования

(поканально) при работе блока на мощности и при этом не терять своих функциональных свойств;

она должна иметь тpехканальную стpуктуpу, т.е. соответствовать стpуктуpе остальных систем безопасности ; должна иметься возможность вывода ее в pемонт в составе одного канала безопасности (на вpемя не более 72 часов при работе РУ согласно тpебований Технологического pегламент а безопасной эксплуатации).

Критерием выполнения функций является обеспечение пода чи питательной воды в ПГ, а также выполнение требования со ст ороны РУ - обеспечить подачу обессоленной воды в ПГ с расходом не ме нее:

150 ì3/час при давлении в ПГ 64 кгс/см2; 125 ì3/час при давлении в ПГ 70 кгс/см2;

80ì3/час при давлении в ПГ 86 кгс/см2.

Âсоответствии с требованиями единичного отказа и не обнаруженного отказа система аварийной подпитки

парогенераторов выполнена из трех независимых каналов TX1 0,TX20 и TX30.

Подсистема аварийной подпитки парогенераторов TX10-30 являет ся системой важной для безопасности и относится к защитным системам безопасности. Оборудование системы относится к 1 категории сейсмостойкости, удовлетворяет ОПБ и по своим функциям спроектирована по принципу защитного устройст ва. Пространственное разделение каналов с установкой стен и перекрытий, огнестойкостью не менее 1,5 часа, и наличие сист емы АУПТ кабельных помещений позволяет сохранять работоспо собность системы при пожаре в одном из каналов. Все оборудование и трубопроводы выполнены по 1 категории сейсмостойкости и рассчитаны на МРЗ, что

обеспечивает выполнение системой своих функций при МРЗ.

Парогенератор ПГВ-1000М для ВВЭР-1000 с РУ В-320

Такая схема подключения аварийных питательных насосов 110 TX10,20,30D01 к парогенераторам реализована с учетом следующего:

при течи трубопровода аварийной питательной воды “неотключенного парогенератора”, по импульсу падения уровня в этом ПГ и увеличению расхода питательной воды к нему, парогенератор отключается (закрывается задвижка и регулятор к нему) и открывается задвижка на подводе воды к отключенному парогенератору. Таким образом, при этом обеспечивается подача питательной воды не менее, чем к трем ПГ. в случае совпадения незапуска одного из аварийных

питательных насосов, подключенных к двум парогенератора м, и упомянутой течи обеспечивается подача воды к двум парогенераторам.

при течи напорного трубопровода аварийной питательной воды “отключенного парогенератора” и включении в работу всех аварийных питательных насосов подача воды от насоса , подключенного к текущему парогенератору, будет производиться в течь, от остальных двух насосов -в оставши еся три ПГ. В аналогичной ситуации и невключении одного насоса из двух насосов, третий насос будет подавать воду в два парогенератора.

На напоре аварийных питательных насосов расположены дроссельные шайбы TX10(20,30)E03, предназначенные для ограничения расхода в рабочей зоне характеристики насос а TX10(20,30)D01 при недопустимых отклонениях подачи питательной воды в ПГ.

Как мы уже указали, принцип работы системы аварийной подп итки ПГ (ТХ) заключается в подаче химобессоленной воды из баков ТХ10,20,30В01 (которые по проекту не имеют подогрева) насосами ТХ10,20,30D01 в паровое пространство парогенераторов YB10-40W01:

насос ТХ10D01 подает ХОВ в ПГ - 1,2,3,4; насос ТХ20D01 подает ХОВ в ПГ - 1,4; насос ТХ30D01 подает ХОВ в ПГ - 2,3.

На каждом трубопроводе подачи питательной воды к пароген ератору установлена задвижка, регулирующий и обратный клапаны.

Регулирующие клапаны TX11S05,TX21S02 перед ПГ2 и TX14S05,TX32S02 перед ПГ3 управляются регуляторами уровня воды в указанны х парогенераторах. Регулирующие клапаны TX12S05,TX22S02 перед ПГ4

èTX13S05,TX31S02 перед ПГ2 управляются либо регуляторами уровня воды, либо регуляторами расхода воды в зависимости от уро вня в ПГ

èрасхода на него.

Задвижки на трубопроводах подачи воды в ПГ4 - TX12S01 от насоса TX10D01 и TX22S03 от насоса TX20D01 - и в ПГ2 - TX13S01 от насоса TX10D01 и TX31S03 от насоса TX20D01 - предназначены для отключения ПГ2 и ПГ4 по аварийной питательной воде при нали чии течи.

Ограничители течи TX11-14H01 перед ПГ предназначены для уменьшения расхода пара, вытекающего из ПГ при разрыве трубопровода между ограничителем и обратным клапаном TX11-14S06.