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

Balakovskaya - Основное оборудование РО

.pdf
Скачиваний:
1375
Добавлен:
16.02.2016
Размер:
7.88 Mб
Скачать

Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

Основное оборудование реакторного отделения. Введение.

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская

 

 

 

 

 

 

 

11

Современный энергоблок ВВЭР-1000 представляет собой сложны й инженерный комплекс, безопасная и надежная эксплуатация которого требует от персонала АЭС наличия глубоких и обширных знан ий. Учитывая это с самого начала создания службы подготовки п ерсонала инструкторам СПП была поставлена задача создания таких у чебных материалов, которые в простой и доступной форме содержали бы сведения о принципах работы, устройстве и эксплуатации оборудования АЭС.

Плодом практически двухлетней работы стало пособие “Осн овное оборудование реакторного отделения”, которое является п ервым из предполагаемых к выпуску пособий, которые будут охватыва ть все оборудование реакторной установки.

Представленный в данном учебном пособии материал являет ся учебно-информационным и предназначен для расширения объ ема знаний инженерно-технического персонала Балаковской АЭ С. В нем содержатся краткие технические описания основного обор удования РЦ, а также сделана попытка включить в пособие информацию относительно инженерных решений, которые были использов аны при конструировании основного оборудования реакторной уста новки. Стиль изложения материала в данном пособии предполагает его изучение как в форме самоподготовки, так и при плановом об учении в СПП.

Учитывая что согласно данных инженерной психологии при восприятии человеком информации 90% этого потока проходит через зрение, то при рассмотрении конструкций оборудован ия в этом пособии старались максимально использовать различные графические материалы. Для этих целей было разработано и включено в данное пособие 125 различных иллюстраций, поддерживающих текстовую часть материала.

Знания и навыки являются важнейшей составной частью любо й культуры, в том числе и культуры безопасности. Очевидно, чт о необходимые знания и умения оператор может приобрести то лько путем глубокого изучения проектных материалов, подражан ия образцам и из практики (индивидуальной и отраслевой). Демонстрируя подходы и инженерные решения, которые были использованы при конструировании основного оборудовани я реакторной установки, авторы этого пособия ставили своей задачей выделить из них принципиальные, важные и поучительные сто роны.

Желаем удачи в деле повышения и расширения своего уровня знаний.

С уважением, Коллектив Службы подготовки персонала

Компоновка здания реакторного отделения

ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

реакторного отделения

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА

Основное оборудование реакторного отделения. Компоновка здания

Министерство Российской федерации по атомной энергии.

 

 

 

 

 

 

 

13

Цели обучения

По окончании изучения данного материала обучаемые смогу т: Сформулировать основное требование, предъявляемое к компоновке сооружений АЭС.

Объяснить назначение зданий и сооружений, расположенных на площадке Балаковской АЭС.

Сформулировать назначение гермооболочки и обстройки РО . Описать конструкцию гермооболочки РО.

Назвать значение максимального проектного давления, кот орое согласно расчету образуется внутри гермооболочки при МП А и нормируемую при этом утечку.

Описать компоновку оборудования РУ в гермооболочке. Описать географию расположения оборудования РЦ в обстройке РО.

Объяснить, каким образом реализована сейсмостойкость оборудования РУ.

Описать действие оборудования, совместно с гермооболочк ой выполняющего функцию локализующей системы безопасности .

Описать общие принципы компоновки здания РО и географию расположения в нем оборудования реакторного цеха.

ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

реакторного отделения

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА

Основное оборудование реакторного отделения. Компоновка здания

Министерство Российской федерации по атомной энергии.

 

 

 

 

 

 

 

Общие требования к

14

 

 

компоновке здания

 

 

 

ÀÝÑ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид промплощадки Балаковской АЭС из здания АБК

Специфической особенностью технологического процесса н а АЭС является образовании радиоактивных продуктов деления, находящихся, в основном, в ядерном топливе. Сразу после выг рузки одна отработавшая ТВС реактора ВВЭР-1000 содержит, в среднем , 0,3 миллиона кюри р/а веществ, которые выделяют энергию 100 кВт.

Однако высокая температура плавления (2900 0С) и химическая стабильность двуокиси урана предотвращают выход продук тов деления за исключением крайних аварийных условий. Хотя в процессе деления в топливе образуются большие количеств а радиоактивности, топливные таблетки диоксида урана удер живают более 98 % этой радиоактивности.

Таким образом в аварийных ситуациях ядерные энергетичес кие установки представляют определенную потенциальную опас ность для персонала и населения. Поэтому в настоящее время на всех реакторах используются технические устройства безопасн ости, назначение которых - предотвращение серьезных аварий и уменьшение их последствий.

Понятие безопасности атомной станции можно определить к ак ее свойство предотвращать возникновение ядерной аварии пр и эксплуатации или в случае аварии ограничивать радиацион ное воздействие на персонал, население и окружающую среду.

В настоящее время во всем мире безопасность атомных станц ий основывается на концепции глубинной защиты. Такая концеп ция предусматривает создание ряда последовательных физичес ких барьеров на пути распространения радиоактивных веществ в окружающую среду.

Соответственно компоновка сооружений АЭС, связанных с эксплуатацией оборудования радиоактивного контура, дол жна исключать возможность вредного влияния на персонал, обслуживающий АЭС, окружающую среду и население, проживаю щее в районе размещения электростанции.

На Балаковской АЭС используются двухконтурные реакторн ые установки c водой под давлением типа ВВЭР-1000 унифицированного проекта В-320. Конструкция такой установк и принципиально отличается от реакторной установки Черно быльской АЭС и является одной из наиболее распространенных в мире.

Все эксплуатируемые в России в настоящее время энергобло ки АЭС были построены в период с 60-х по 80-е годы на основе действовавшей в то время нормативно-технической докумен тации. По времени разработки проектов все действующие энергобл оки бывшего СССР можно разделить на 3 поколения. Блоки N01-4 Балаковской АЭС относятся к наиболее совершенному треть ему поколению.

По своему техническому уровню и уровню безопасности энергоблоки Балаковской АЭС отвечают современным требо ваниям и в основном соответствуют западным проектам АЭС с PWR.

Компоновка сооружений Балаковской АЭС на генеральном пл ане была определена в первую очередь конструктивными решени ями и взаимным расположением основных зданий АЭС:

реакторного отделения, машинного зала, спецкорпуса.

Для каждого энергоблока сооружен отдельный главный корп ус, в котором размещаются реактор и турбоагрегат со всеми вспомогательными системами и оборудованием.

Каждый энергоблок Балаковской АЭС включает в себя следую щее основное оборудование:

водо-водяной корпусной реактор типа ВВЭР-1000; турбоустановку типа К-1000-60/1500; генератор типа ТВВ-1000

ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

реакторного отделения

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА

Основное оборудование реакторного отделения. Компоновка здания

Министерство Российской федерации по атомной энергии.

 

 

 

 

 

 

 

1-реактор

2-турбогенератор

Проект генплана АЭС с четырьмя унифицированными блоками ВВЭР-1000

2

1

Основные показатели по промплощадке для 4 блоков ВВЭР-1000 унифицированного проекта В-320 (без учета ОРУ) примерно составляют: площадь в ограде 68 га, площадь застройки 23 га, плотность застройки 34%, протяженность железнодорожных пу тей 7,4 км, площадь автодорог и площадок 49,2 тыс.м2, протяженность ограды 3,6 км.

1-реакторное отделение

7-административный корпус

2-машинный зал

8-столовая

3-спецкорпус

9-азотно-кислородная станция

4-корпус переработки РАО

10-пуско-резервная котельная

5-объединенный вспомогательный корпус

11-аварийные дизель-генераторы

6-лабораторно-бытовой корпус

12-блочная насосная станция

В коридоре шириной 55 метров между торцами главных корпусо в (со стороны машзалов) и подводящим каналом охлаждающей во ды размещаются технологические эстакады, железнодорожные пути, автомобильные дороги. В РО предусмотрены железнодорожны е въезды, примыкающие к железнодорожному пути между реакторными отделениями и спецкорпусом.

Спецкорпус с ремонтными мастерскими зоны строгого режим а и санитарно-бытовым блоком принят общим на четыре блока. Он расположен вдоль торцов главным корпусов со стороны РО на расстоянии 100 м.

ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

реакторного отделения

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА

Основное оборудование реакторного отделения. Компоновка здания

Министерство Российской федерации по атомной энергии.

 

 

 

 

 

 

 

Состав главного корпуса АЭС с унифицированным ВВЭР-1000

1-реакторное отделение

2-машинный зал

3-деаэраторная этажерка

4-этажерка электротехнических устройств

Этот разрыв вызван расположением железнодорожных путей , 16 автомобильных дорог, технологической эстакады, каналов трубопроводов технического водоснабжения ответственны х потребителей и других инженерных сетей.

Спецкорпус соединен с РО переходными мостами, совмещенны ми с трубопроводными эстакадами. К главному корпусу каждого энергоблока примыкает площадка открытой установки трансформаторов с выходами путей перекатки на сквозной железнодорожный путь.

Между реакторными отделениями (они отстоят одно от друго го на 92 метра) размещаются аварийные дизель-генераторные станции с подземными баками топлива (100 м3 на каждую ячейку РДЭС). На четыре блока принят один объединенный вспомогательный к орпус (ОВК).

Для целей технического водоснабжения Балаковской АЭС бы ло создано водохранилище путем отсечения намывными дамбам и части Саратовского водохранилища. Площадь водохранилищ а- охладителя АЭС - 24,1 км2.

Из водохранилища-охладителя вода по открытому подводяще му каналу поступает к блочным насосным станциям, расположен ным на берегу этого канала.

Для каждого энергоблока АЭС предусмотрена своя БНС с установкой в ней трех насосов циркуляционной воды и двух насосов воды неответственных потребителей.

Для технического водоснабжения ответственных потребите лей реакторного отделения используется специальная оборотн ая система. Она включает в себя брызгальные бассейны и насосные станц ии техводы ответственных потребителей, по три на каждый энер гоблок с установкой в каждой двух насосов.

Главный корпус АЭС по унифицированному проекту В-320 включа ет в себя следующие здания и сооружения: реакторное отделени е, машинный зал, деаэраторную этажерку и примыкающую к машза лу этажерку электротехнических устройств.

Реакторное отделение, в свою очередь, состоит из герметич ной части - гермооболочки и негерметичной части - обстройки.

План главного корпуса блока АЭС с ВВЭР-1000 по унифицированному проекту В-320 показан на рисунках.

1

2

3

 

4

ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

реакторного отделения

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА

Основное оборудование реакторного отделения. Компоновка здания

Министерство Российской федерации по атомной энергии.

 

 

 

 

 

 

 

17

Фундамент и обстройка РО

Разрез реакторного отделения АЭС с ВВЭР-1000 унифицированного проекта

Основание под блоки Балаковской АЭС было выполнено путем замещения слабых грунтов щебеночной подушкой. Для этого котлованы под главные корпуса были выполнены (для 1-го блок а котлован вскрыт в августе 1980 г.) глубиной 17 метров и произвед ена отсыпка щебня и его уплотнение.

Для отсыпки применен щебень из доломитизированных извес тняков березовского месторождения. Укладка щебня велась слоями по 30-35 см с последующим уплотнением груженным автотранспортом и скреперами. Толщина слоя щебня 4,25 метра.

На подготовленном основании были сооружены фундаментны е плиты реакторных отделений размером 67 х 67 метров толщиной 2,4 м из монолитного железобетона (бетон класса В20). Под плитой прокладывался гидроизоляционный слой из профилированно го полиэтилена. Гидроизоляция также устраивалась по периме тру здания РО с отметки низа фундаментной плиты до нулевой от метки. Надо отметить, что фундаменты всех примыкающих сооружени й или зданий заглублены меньше, чем фундамент РО.

Фундаментная часть обстройки РО запроектирована в виде железобетонной коробчатой конструкции, опирающейся на фундаментную плиту с нижней отметкой - 6,6 м. Фундаментная ча сть разделена внутренними диафрагмами стен и перекрытий. Тол щина их принята исходя из условий прочности на эксплуатационн ые и сейсмические нагрузки. Обстройка реакторного отделения асимметрично окружает оболочку и представляет собой в пл ане квадрат размером 66х66 метров.

Обстройка РО по конструктивной схеме представляет собой многоэтажную коробчатую конструкцию, отрезанную антисейсмическим швом от защитной герметичной оболочки . Передача горизонтальных сейсмических нагрузок и нагруз ок от ударной волны в этой конструкции осуществляется через ди ски перекрытий на стены, расположенные по направлению действ ия внешних усилий. Совместно с дисками перекрытий на восприя тие внешних усилий рассчитаны внутренние стены.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

2

 

4

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

9

8

I-гермооболочка РО

1-реактор

6-перегрузочная машина

II-обстройка РО

2-парогенератор

7-вентиляционная труба блока

 

3-ÃÖÍ

8-фундаментная плита здания РО

 

4-компенсатор давления

9-опорная плита днища гермооболочки

 

5-полярный кран

 

ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

реакторного отделения

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА

Основное оборудование реакторного отделения. Компоновка здания

Министерство Российской федерации по атомной энергии.

 

 

 

 

 

 

 

18

Конструкции стен помещений обстройки выполнялись из армоопалубочных блок-ячеек, представляющих собой железобетонные плоские плиты-скорлупы толщиной 80 мм, объединенные при помощи металлических связей в пространственную конструкцию.

Блок-ячейки подавались на строительную площадку полност ью собранными, со всеми закладными деталями, с облицованной лицевой поверхностью. После сборки стен производилось их бетонирование.

В обстройке, в основном, размещены системы, оборудование и конструкции, обеспечивающие работу основного оборудова ния в гермооболочке, безопасность энергоблока, плановый и авар ийный останов реактора, а также отвод остаточных тепловыделени й.

Вентиляционная труба размещена на обстройке и опирается на железобетонный оголовок, являющийся продолжением вентиляционного короба.

Труба по условиям антикоррозионной стойкости, а также с учетом невозможности ее ремонта должна выполняться из листовой нержавеющей стали толщиной 5 мм в несущей решетчатой металлической башне из углеродистой стали. Диаметр трубы постоянен по высоте. Отметка верха трубы 100 м (относительна я).

Металлические вентиляционные трубы блоков Балаковской АЭС выполнены двойными: внутренняя диаметром 1,6 метра, а внешня я диаметром 3 метра. Внутренняя труба диаметром 1,6 м использу ется в нормальном режиме работы блока, когда удаляется 104600 м3/час воздуха.

Основная венттруба диаметром 3 м используется в режиме ремонтных работ, когда удаляется 280000 м3/час воздуха. Такая схема, когда в основной трубе размещается труба меньшего диаметра, используемая для удаления небольших объемов наиболее агрессивного воздуха, позволяет увеличить скорость выбр оса загрязненного воздуха и снизить требование к антикорроз ионной защите основной трубы.

В основу компоновки обстройки в соответствии с СП АЭС пол ожен главный гигиенический принцип - деление всех производств енных помещений на зоны в зависимости от технологических проце ссов, размещаемого оборудования и возможной степени загрязне ний помещений радиоактивными веществами. В соответствии с эт им принципом все помещения обстройки делятся на зоны свобод ного и строгого режима.

В зоне СВОБОДНОГО РЕЖИМА

размещены системы и оборудование, которые в процессе рабо ты не имеют контакта с радиоактивной водой 1 контура. К ним относ ятся системы надежного электроснабжения, БЩУ и РЩУ, системы приточной вентиляции, аварийные питательные насосы с бак ами запаса обессоленной воды, предохранительные клапаны парогенераторов, отсечная арматура паропроводов и питат ельной воды.

В зоне СТРОГОГО РЕЖИМА

обстройки размещены системы и оборудование, которые имею т (или могут иметь) контакт с радиоактивной водой 1 контура и в пр оцессе эксплуатации могут выделять р/а вещества.

К ним относятся следующие системы:

система аварийно-планового расхолаживания и спринклерная система;

система расхолаживания бассейна выдержки TG; система промконтура TF;

система оргпротечек TY;

система продувки-подпитки 1 контура TK;

системы контроля и поддержания ВХР 1 контура (TE, TB) система продувки парогенераторов RY;

маслосистема ГЦН, спецканализация и другие вспомогатель ные системы 1 контура; вытяжные вентиляционные вентцентры с системами очистки сбросов от р/а веществ.

ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

реакторного отделения

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА

Основное оборудование реакторного отделения. Компоновка здания

Министерство Российской федерации по атомной энергии.

 

 

 

 

 

 

 

Планы РО на отметках 0.0 и 6.0

Планы РО на отметках 19.3 и 28.8

19

 

 

 

1-санитарный шлюз

14-помещения продувки ПГ

2-помещение дозконтрля

15-помещения насосов ТХ10-30Д01

3-помещение бака ТА20В01

16-маслосистемы ГЦН

4-помещение т/о промконтура

17-помещения насосов TF

5-помещение баков ТВ30В01,02

18-помещение загрузки СВО-2

6-помещение фильтров СВО-2

19-транспортный люк

7-транспортный коридор

20-помещение камер ИК

8-гермошлюз

21-помещение баковTQ10-30В01

9-помещение баков ТВ10В01,02

22-помещения трубопроводов СБ

10-резервные помещения

23-помещения КИП I контура

11-помещения вентсистем

24-ÁÙÓ

12-помещение насосов ТК

25-помещение трубопроводов ТК

13-помещения систем безопасности

26-помещения УКТС БЩУ

 

 

27-помещения баков ТХ10-30В01

 

 

 

28-помещения вентиляторов

36,38-помещения вентсистем

29-помещение РУСН I, II и III СБ

37-мотажный зал

30-помещение панелей СУЗ

39-приточный вентцентр

31-помещения вентсистем

40,41-трубопроводный коридор

32-áîêñ ÃÖÍ

42-помещения трубопроводов пара и

33-бассейн выдержки и перегрузки

ïèò.âîäû

34-áîêñ ÊÄ ÓÐ10Â01

43-áîêñ ÏÃ

35-шахта реактора

 

ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

реакторного отделения

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА

Основное оборудование реакторного отделения. Компоновка здания

Министерство Российской федерации по атомной энергии.

 

 

 

 

 

 

 

20

Конструкция герметичной оболочки РО

 

 

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.

 

 

Защитные оболочки строятся, чтобы удержать среду с высоки м

 

 

давлением и температурой, которая выходит из разорвавшег ося

 

Схема возведения оболочки и

крупного трубопровода 1 контура при аварии. В проектах защ итных

 

оболочек также учитывается возможность нанесения ударо в

 

расположения каналообразователей

 

летящими предметами, возникающими при авариях.

 

 

 

 

 

 

 

1-армокаркас

 

 

 

2-опалубка

 

 

 

3-полиэтиленовый каналообразователь цилиндра

 

 

 

4-полиэтиленовый каналообразователь купола