Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Balakovskaya - Системы безопасности РО

.pdf
Скачиваний:
573
Добавлен:
16.02.2016
Размер:
4.43 Mб
Скачать

Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

В-320. Часть 1. Системы безопасностиПассивная. часть САОЗ YТ

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская

реакторного отделения ВВЭР-1000 с РУ

федерации по атомной энергии.

Технологические системы

Министерство Российской

 

 

 

 

 

 

 

51

Характерные

инциденты, происходившие при эксплуатации пассивной части САОЗ

Событие, происшедшее 28 декабря 1994 года на Южно-Украинской АЭС

После ремонтной стоянки 08.10-21.12.94 энергоблок N03 АЭС ЮжноУкраинской АЭС работал на номинальном уровне мощности по проектной схеме. 28 декабря 1994 года при очередном анализе вод ы в гидроемкостях САОЗ зафиксировано понижение pH ниже допустимого уровня в САОЗ-1 и понижение концентрации ионо в калия до 65 мг/кг в САОЗ-3.

С 12:50 28.12.94 до 21:50 29.12.94 с целью устранения нарушения ВХР гидроемкостей САОЗ персоналом реакторного цеха по рекомендации химцеха выполнен ввод едкого кали в САОЗ-3 и гидразин-гидрата в САОЗ-1.

Учитывая отсутствие схемы перемешивания воды в емкостях САОЗ емкости САОЗ-1,3 после ввода реагентов с 29.12.94 выдерживались до 04.01.95, когда был сделан следующий химанализ их содержимого. Было зафиксировано увеличение выше нормы концентрации ионов калия до 265 мг/кг в САОЗ-1, а также отсутст вие изменения концентрации ионов калия в САОЗ-3 по сравнению с результатами измерений от 28.12.94.

В последующем производились анализ технологических схе м, проверка плотности арматуры и после получения повторной рекомендации от ХЦ 06.01.95 в 15:27 произведен ввод 50 дм3 5% едкого кали в САОЗ-3. 06.01.95 в 17:45 произведена подпиткапродувка САОЗ-1 с продувкой гидразин-гидратом линии подач и реагентов в САОЗ-1.

Анализ возможных причин нарушений ВХР показал, что локаль ное снижение концентрации ионов калия в САОЗ-3 произошло из-за нарушения установленного порядка заполнения емкостей С АОЗ, согласно которому при подаче в емкость борированной воды одновременно в трубопровод заполнения указанных емкост ей должны подаваться химреагенты, количество и концентраци я которых рассчитывается персоналом ХЦ.

Вследствие отсутствия проектной схемы перемешивания во ды в емкостях САОЗ после дозаполнения емкости САОЗ-3 борирован ной водой концентрация ионов калия не успела достигнуть равн овесного состояния по объему емкости. При этом близкое расположени е штуцеров отбора проб и подпитки емкости САОЗ обуславлива ло поступление в трубопровод отбора проб преимущественно в оды дозаполнения, а не воды первоначального заполнения емкости САОЗ-3.

Локальное повышение ионов калия в емкости САОЗ-1 произошло из-за недостатков существующих процедур по корректировке ВХР в емкостях САОЗ. При подаче едкого калия в емкость САОЗ-3 указанный реагент поступал только в трубопровод подпитк и емкостей САОЗ, а не в саму емкость САОЗ-3. В дальнейшем, при подаче в емкость САОЗ-1 гидразин-гидрата произошло поступ ление в нее едкого калия, предназначавшегося для САОЗ-З. Локально му повышению концентрации калия в емкости САОЗ-1 способствов ало отсутствие принудительного перемешивания раствора в ем костях САОЗ.

Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

В-320. Часть 1. Системы безопасностиПассивная. часть САОЗ YТ

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская

реакторного отделения ВВЭР-1000 с РУ

федерации по атомной энергии.

Технологические системы

Министерство Российской

 

 

 

 

 

 

 

52

Событие, происшедшее 6 июня 1991 года на Балаковской АЭС

6 èþíÿ 1991 ãîäà áëîê N0 2 Балаковской АЭС работал на 85% мощности. В 11:20 при проведении планового опробования блокировок задвижек 2YT11S01,02 не закрылась по блокировке от понижения уровня в ГЕ<120 см задвижка 2YT11S02, при этом задвижка 2YT11S01 была работоспособна При проверке схемы управления было установлено, что в открытом состоянии зад вижки 2YT11S02 “висит” сигнал запрета открытия от моментной муфты открытия.

В соответствие с ИЭ электропривода типа Г ТЭ099.190-00ТО для устранения возникшей неисправности, допускаемой заводо м- изготовителем в его инструкции по эксплуатации, было прои зведено изменение положения концевого выключателя на открытие, з адвижка открыта до нового положения концевика открытия, произвед ен пуск привода на закрытие. Срабатывание моментной муфты самоустранилось. Произведено пятикратное опробование а рматуры на открытие-закрытие, замечаний не выявлено.

Комиссия признала виновником нарушения ВПО “Союзатомэн ерго”, согласовавшее Минэнергомашу техническое решение на замену приводов по ТУ 26-07-1143-85 (исполнение “для АЭС”) на ТУ 26-07- 1143-81 (общепромышленное исполнение). Указанным техническим решением N 551-01/356 была разрешена поставка на 4 блока

с ВВЭР-1000 (в том числе и на блок 2 БалАЭС) задвижек с электроприводами по ТУ 26-07-1143-81, ИЭ которых допускает заедание.

На основании данных расследования была разработана прог рамма обследования приводов задвижек ГЕ САОЗ блока 2 для их приведения в соответствие с требованиями технического р ешения Минэнергомаш СССР N 551-04/447, в котором было предписано по результатам проверки заменить приводы или выполнить их корректировку и новую настройку моментных муфт.

Спринклерная система TQ11,21,31

Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

 

РУ В-320. Часть 1. Системы безопасности.Спринклерная система TQ11,21,31

 

энергии. Концерн “Росэнергоатом”.

 

реакторного отделения ВВЭР-1000 с

Российской федерации по атомной

 

Технологические системы

Министерство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54

Цели обучения

По окончании изучения данного материала обучаемые будут способны:

Назвать средства локализации аварии, используемые в прое кте блока АЭС с ВВЭР-1000 В-320.

Сформулировать назначение спринклерной системы.

Описать основные технические характеристики и устройст во следующих компонентов спринклерной системы TQ11,21,31:

Спринклерного насоса TQ11(21,31)D01;

Бака аваpийного запаса раствора борной кислоты TQ10(20,30)B01.

Бака запаса спринклерного раствора TQ11(21,31)B01. Форсунки спринклерной.

Нарисовать упрощенную схему спринклерной системы на при мере одного из ее каналов TQ11(21,31).

Объяснить алгоритм управления линией рециркуляции с арм атурой TQ11,21,31S03,10 и дроссельной шайбой.

Назвать аварийные сигналы, по которым происходит автомат ический ввод в работу каналов спринклерной системы TQ11(21,31) и начинается орошение гермооболочки.

Описать назначение, общее устройство и основные эксплуатационные режимы спринклерной системы TQ11,21,31.

Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

 

РУ В-320. Часть 1. Системы безопасности.Спринклерная система TQ11,21,31

 

энергии. Концерн “Росэнергоатом”.

 

реакторного отделения ВВЭР-1000 с

Российской федерации по атомной

 

Технологические системы

Министерство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55

Теоретические аспекты необходимости спринклерной системы TQ11,21,31

Конструкция здания РО с реактором ВВЭР-1000 В-320

При эксплуатации АЭС решающее значение имеет безопаснос ть работы реакторной установки. Согласно норм и правил, прин ятых в РФ, один из основополагающих принципов, на котором базиру ется безопасность работы реакторной установки - это ограничен ие последствий возможных аварий.

Компоновка сооружений АЭС, связанных с эксплуатацией радиоактивного оборудования, должна исключать возможно сть вредного влияния на персонал, обслуживающий АЭС, окружающ ую среду и население, проживающее в районе размещения электростанции. Наиболее опасны аварии с потерей теплоно сителя РУ, вызываемые повреждением оборудования и трубопроводо в первого контура.

При авариях с разрывом трубопроводов первого контура на А ЭС может происходить выброс радиоактивных веществ во внутр еннее пространство технологических помещений. Для того, чтобы у держать среду с высоким давлением и температурой, которая выходит из двух концов разорвавшегося трубопровода первого контур а максимального диаметра Ду850 используется защитная оболоч ка.

Защитная оболочка как конструкция, обеспечивающая безоп асность окружающей среды, впервые была применена в 1953 году для реактора Ноллзской лаборатории атомной энергетики в США . Она является самой крупной защитной оболочкой до настоящего времени, ее объем составляет 170 тыс. м3. С тех пор защитные оболочки получили широкое распространение в практике строительс тва АЭС с различными типами реакторов. В настоящее время в мире пос троено более 140 защитных оболочек различных типов.

Оборудование реакторных установок ВВЭР-1000 Балаковской АЭ С также заключено в железобетонную предварительно напряж енную герметичную оболочку. Железобетонные предварительно напряженные оболочки такого типа обладают рядом положит ельных свойств:

I-гермооболочка

1-реактор

5-полярный кран

II-обстройка

2-парогенератор

6-перегрузочная машина

 

3-ÃÖÍ

7-вентиляционная труба

 

4-емкость САОЗ

8-фундаментная плита

 

 

9-опорная труба днища оболочки

Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

 

РУ В-320. Часть 1. Системы безопасности.Спринклерная система TQ11,21,31

 

энергии. Концерн “Росэнергоатом”.

 

реакторного отделения ВВЭР-1000 с

Российской федерации по атомной

 

Технологические системы

Министерство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема возведения оболочки

1-армокаркас

2-опалубка

3-полиэтиленовый каналообразователь цилиндрической части 4-полиэтиленовый каналообразователь купола

56

надежностью работы основных несущих элементов оболочки - напрягаемой арматуры (даже разрыв определенной части эти х элементов не приводит к разрушению конструкции); возможностью проверить состояние предварительно напряженных пучков арматуры, а также заменить их в процес се эксплуатации; возможностью расчета прочности оболочки по

характеристикам материалов, определенных при одноосном напряженном состоянии, тогда как фактическая прочность материалов, работающих в оболочке, как правило в объемном состоянии значительно выше.

Защитные герметичные оболочки блоков Балаковской АЭС выполнены в виде цилиндров внутренним диаметром 45 метра, соединенного с плоским днищем и перекрытого куполообраз ным верхом. Отметка купола - 66,55 м. Оболочки блоков БалАЭС, как и большинство построенных в мире, выполнены в форме цилиндр а с учетом того, что цилиндрическая стенка примерно в 2 раза пр очнее, чем плоская стенка той же толщины. Сопряжение цилиндра с куполом выполнена в виде кольца, в который заанкерена напрягаемая арматура. Цилиндр с днищем соединен жестко, с внутренней стороны зона соединения усилена утолщением. Р адиус кривизны купола в 1,5 раз больше радиуса цилиндра, так как пр и таком соотношении радиусов вертикальные усилия в цилиндрической части оболочки и усилия, возникающие при внутреннем давлении в куполе, могут быть восприняты предварительно напряженной арматурой одного сечения.

Толщина стен цилиндрической части гермооболочки 1,2 м, толщина купола 1,1 м. Для обеспечения герметичности внутренняя поверхность оболочки покрыта металлической облицовкой толщиной 8 мм, выполненной из углеродистой стали ВСт3сп5. К бетону облицовка прикреплена с помощью приваренных к листу уголков с анкерами. В местах монтажных сварных швов облицовки устанавливались специальные накладки из металла уголкового профиля, в результате чего образовались полости - камеры, используемые для проверки герметичности сварных швов.

В защитной оболочке размещены системы, оборудование м трубопроводы с высокопотенциальным (рабочее давление 160 кгс/см2 и температура до 320 0С) радиоактивным теплоносителем первого контура:

реакторная установка, в состав которой входят реактор, парогенераторы, главные циркуляционные насосы, компенсатор давления, емкости системы аварийного охлаждения активной зоны и трубопроводы связи; система неохлаждаемой байпасной очистки

теплоносителя 1 контура (СВО-1), состоящая из высокотемпературных мехфильтров и трубопроводов; система продувки-подпитки 1 контура,

включающая регенеративный т/о продувки, доохладитель продувки и трубопроводы; система организованных протечек первого контура - охладитель протечек и трубопроводы; бассейн выдержки для хранения отработанного топлива.

Для размещения арматурных пучков - тросов в цилиндрической и купольной частях ГО на этапе строительства замоноличиваются специальные гибкие каналообразователи, изготовленные из полиэтиленовых труб диаметром 225 мм.. Напрягаемая арматура из высокопрочной проволоки диаметром 5 мм в виде пучков диаметром 135-150 мм расположена в цилиндре

п о спирали, в куполе в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В цилиндрической части пучки арматуры идут навстречу один другому, обеспечивая этим создание необходимого обжатия в двух направлениях. В плите на отметке 13,2 пучки цилиндрической части пропущены через опорные блоки нижнего перегиба.

Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

 

РУ В-320. Часть 1. Системы безопасности.Спринклерная система TQ11,21,31

 

энергии. Концерн “Росэнергоатом”.

 

реакторного отделения ВВЭР-1000 с

Российской федерации по атомной

 

Технологические системы

Министерство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упрощенное устройство быстродействующей араматуры фирмы “Persta”

1-пневмопривод

2-пневмораспределитель

3-сальниковое уплотнение

4-øòîê

5-клиновый затвор

57

Преднапряжение оболочки осуществляется путем натяжения пучков арматуры до проектных усилий. Минимальное контролируемо е усилие натяжения армопучков должно составлять для цилин дра 880 тн после завершения натяжения, 740 тн в процессе эксплуатаци и и 990 тн, 830 тн соответственно для купола. Для создания проектны х усилий натяжения армопучков, равных 1000 тн, служит механизм натяжения, устанавливаемый на отм. 61,0 на опорном кольце оболочки. В цилиндрической части 96, а в куполе - 36 пучковых элементов.

Объем гермооболочки РО проекта В-320 равен 67.000 м3. По проекту она рассчитана на внутреннее давление до 5 кгс/см2, образующееся при разрыве 1 контура с полным выходом теплоносителя под гермооболочку. При этом в качестве допустимой величины ут ечки установлена величина 0,3% объема ГО в сутки. Также защитная оболочка способна выдержать удар падающего самолета с ма ссой 10 тонн и скоростью 750 км/час.

Для того, чтобы при авариях с разрывом трубопроводов перв ого контура на АЭС с ВВЭР-1000 не происходила утечка радиоактивности в окружающую среду все пересекающие сте ны гермооболочки коммуникации должны быть отсечены. Для это го стены и перекрытия герметичной оболочки в месте пересече ния с трубопроводом или электрическим кабелем оборудуются герметичными проходками, предотвращающими распростране ние активности за пределы герметичного объема.

В качестве локализующей на блоках АЭС с реактором ВВЭР-1000 применяется арматура с пневматическим приводом односто роннего действия: поршень в сторону открытия приводится в движени е сжатым воздухом и при этом сжимает пружину закрытия, а в ст орону закрытия - пружиной. Передача усилия на запорный орган так ой арматуры производится через удлиненный шток, прямо соеди ненный с поршнем. Время закрытия пневмоотсечной арматуры - менее 10 секунд.

Положение этой арматуры при работе РУ на мощности - открыт ое, ее закрытие происходит автоматически по сигналам разрывны х защит 1 контура.

При возникновении аварии с разрывом трубопровода 1 контур а желательным является снижение давления в защитной оболо чке для уменьшения утечки радиоактивных веществ из-под ГО. В целя х смягчения эффекта выделения больших количеств пара и сни жения давления в гермооболочке при аварии с разрывом трубопров ода предусмотрена специальная система безопасности - спринк лерная система.

Оборудование спринклерной системы отмаркировано латинс кими буквами TQ как и все остальные системы безопасности, первый канал спринклерной системы обозначается как TQ11, второй канал - TQ21, третий канал -TQ31.

Краткое техническое описание спринклерной системы

Спринклерная система TQ11-31 предназначена для: понижения давления в помещениях локализации при разгерметизации 1 или 2 контуров; связывания радиоактивных изотопов йода;

аварийного заполнения бассейна выдержки в режимах, при которых нарушен доступ охлаждающей воды к нему.

При этом осуществляется механизм конденсации парогазов ой среды в объеме зоны локализации аварий (ЗЛА), т.е. происходит проц есс связывания, как йода, так и газообразных радиоактивных ве ществ.

Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

 

РУ В-320. Часть 1. Системы безопасности.Спринклерная система TQ11,21,31

 

энергии. Концерн “Росэнергоатом”.

 

реакторного отделения ВВЭР-1000 с

Российской федерации по атомной

 

Технологические системы

Министерство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упрощенная схема спринклерной системы (на примере канала TQ11)

1-гермооболочка

2-I-контур

3-áàê ÃÀ-201

4-теплообменник TQ10W01

5-cпринклерный насос TQ11D01

6-водоструйный насос TQ11D02

7-бак спринклерного раствора TQ11B01

58

Спринклерная система состоит из трех независимых одинак овых по конструкции подсистем, каждая из которых способна выполн ять функции, возлагаемые на всю систему в целом. В состав каждо й подсистемы входят:

cпринклерный насос TQ11(21,31)D01;

бак спринклерного раствора TQ11(21,31)B01; водоструйный насос TQ11(21,31)D02; распылительные форсунки (по 20 в каждом канале); трубопроводы, арматура, КИП.

Магистрали каналов заканчиваются тремя независимыми ко льцами под куполом оболочки на отметках 62-64 м, на которых располагаются форсунки таким образом, чтобы обеспечить н аиболее равномерное орошение всего объема герметичной оболочки . Напорный коллектор каждой спринклерной подсистемы снаб жен 20 форсунками-распылителями, обеспечивающими равномерное распыление подаваемого раствора на значительную площад ь, перепад давления на каждой из форсунок составляет 1 кгс/см2.

На напорной магистрали от спринклерных насоса к форсунка м установлены параллельно две нормально закрытые электро приводные арматуры, которые открываются по сигналам повышения давл ения под оболочкой.

При повышении избыточного давления под оболочкой спринклерная система включается автоматически и впрыск ивает в ГО содержащую бор воду. Борированная вода распыляется форсунками в помещения гермозоны, понижая в них давление и температуру за счет конденсации пара, стекает в бак авари йного запаса бора (ГА-201), и, охлаждаясь на теплообменнике аварийн о- планового расхолаживания TQ10(20,30)W01, снова поступает на всас спринклерных насосов.

Для связывания радиоактивного йода, выходящего под оболо чку в случае значительных повреждений твэлов, предусматривае тся дозирование в спринклерную воду пентобората калия из бак ов запаса спринклерного раствора TQ11(21,31)B01.

Состав раствора, используемого системой для гашения давл ения и связывания йода, определялся, исходя из выполнения систем ой своих функций, с учетом его влияния на подкритичность топлива, находящегося в зоне локализации аварии.

Предусматривается совместная одновременная работа спринклерного насоса TQ11(21,31)D01 и насоса аварийно - планового расхолаживания TQ12(22,32)D01, имеющих общие теплообменники САОЗ TQ10(20,30)W01, бак аварийного запаса бора и всасывающие трубопроводы Dy600.

Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

 

РУ В-320. Часть 1. Системы безопасности.Спринклерная система TQ11,21,31

 

энергии. Концерн “Росэнергоатом”.

 

реакторного отделения ВВЭР-1000 с

Российской федерации по атомной

 

Технологические системы

Министерство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Линия с арматурой TQ11(21,31)S14 выполнена для аварийной 59 подпитки бассейна выдержки в случае возникновения течи и з него. Автоматического включения спринклерной системы по сниж ению уровня в БВ TG21B01-03 не предусмотрено, включение насосов TQ11(21,31)D01 и открытие арматур TQ11(21,31)S14 в этом случае должны производится оператором с БЩУ.

Как уже указывалось, спринклерная система имеет тpи незав исимых канала TQ11,21,31, каждый из которых способен выполнить требуемы е функции в полном объеме. Таким образом, степень резервиро вания равна двум. Такая степень резервирования системы достато чна для выполнения функций системы при сочетаниях повреждений, определенных в ОПБ, поэтому отказ в одном канале не привод ит к потере функциональных свойств системы.

Спринклерная система является активной локализующей си стемой безопасности и относится к 1 категории сейсмостойкости. 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 обесп ечивает

выполнение системой своих функций при МРЗ.

Описание

оборудования спринклерной системы

 

 

Спринклерные насосы TQ11(21,31)D01

 

 

 

 

 

 

 

 

Агрегат электронасосный центробежный TQ11(21,31)D01

1-электродвигатель

типа ЦНСА 700-140 изготовления НПО им. Фрунзе (г. Сумы)

2-зубчатая муфта

предназначен для снижения давления под гермооболочкой п ри

3-насос

 

аварийных режимах на АЭС с блоками ВВЭР-1000. Конструктивно

4-анкерный болт

 

 

насос выполнен унифицированным с насосом аварийно-плано вого

5-железобетонный фундамент

 

 

 

расхолаживания TQ12(22,32)D01 типа ЦНР 800-230, отличается от него

Общий вид спринклерного насоса типа ЦНСА 700-140

меньшим диаметром рабочего колеса.

Насос этого агрегата одноступенчатый. Проточная часть ег о состоит из двустороннего полуспирального подвода, рабочего колеса , посаженного на вал по скользящей посадке и спирального полузавиткового отвода, расположенного в корпусе и в крыш ке насоса.

Рабочее колесо уплотнено щелевыми уплотнениями для ликв идации внутренних перетечек перекачиваемой жидкости с напора н а всас. Корпус насоса имеет горизонтальный разъем, который уплот няется

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Ко нцерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан ция. СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАËÀ

Технологические системы реакторного отделения ВВЭР-1000 с Р У В-320. Часть 1. Системы безопасности.Спринклерная система TQ11,21,31

насоса Конструкция 140-700 ЦНСА типа

1-âàë

2-крышка корпуса

3-полуспиральный подвод

4-внутреннее щелевое уплотнение

5-рабочее колесо

6-выносные теплообменники

7-торцевое уплотнение

8-гидродинамические подшипники

9-упорный шарикоподшипник

10-корпус

11-спиральный двухзавитковый отвод

60