Balakovskaya - Вспомогательные системы РО

Конструкция пенала для негерметичных ТВС типа ПО2-2-2

Перегрузочная машина энергоблока с ВВЭР-1000

62

Однако в этом же “ТЗ на разработку системы перегрузки топлива” было указано, что “с целью уменьшения шага между кассетами при разработке проекта стеллажей БВ рассмотре ть возможность применения боросодержащих материалов в конструкции стеллажей, исходя из обеспечения подкритичн ости не менее 0,05 при возможных аварийных ситуациях”. При изготовлении стеллажей БВ блока N04 это было учтено и реализован принцип уплотненного хранения ОТВС в чехлах и з борированной стали с меньшим шагом между кассетами (шаг 300 мм). В результате вместимость БВ повысилась до 613 ТВС (563 ячейки под ТВС и 50 ячеек под пеналы).

С целью обеспечения ядерной безопасности при хранении отработанного топлива в БВ во всех аварийных ситуациях концентрация РБК в воде поддерживается на уровне 16 гр/кг.

В кассетных отсеках предусмотрено использование части я чеек под установку 25 для блоков N01-3 и 50 для блока 4 специальных герметичных пеналов типа ПО2-2-2, выполненных в форме пустотелых цилиндров со съемными крышкамипробками. Внутри пенала имеются дистанционирующие решетки шестигранной формы, что позволяет устанавливать в них ТВС.

Пенал представляет собой гильзу, внутренняя полость кото рой герметизируется при помощи специальной уплотняющей пробки. Для обеспечения условий охлаждения кассеты, размещенной в пенале, в корпус пенала вмонтированы охлаждающие трубки. В уплотняющей пробке смонтирован предохранительный клапан, срабатывающий при избыточном давлении 3,5 кгс/см2.

В пункте 3.2.11.2.2 ТОБ указано, что в эти пеналы необходимо устанавливать ТВС с большой степенью негерметичности, чт обы исключить излишнее загрязнение воды БВ и выделение радиоактивных газов в воздух центрального зала.

Для сдувки газов с поверхности воды в отсеках БВ на отметк е 36.4 выполнены щели для подачи воздуха и отсоса газов двумя дутьевыми вентиляторами системы TL49, установленными в ЦЗ. Системы TL49 и TL21 по проекту образуют так называемую “воздушную завесу”, служащую для предотвращения попадания испаряющихся с поверхности БВ радиоактивных паров в центральный зал РО. Удаляемый воздух перед выбросом в венттрубу проходит очистку и дозиметрический контроль по содержанию в нем радиоактивных аэрозолей и ионов.

Все ячейки стеллажей, а также ячейки чехла в УГ имеют свои координаты, которые используются для работы перегрузочн ой машины по установке и извлечению ТВС. Перегрузочная машина состоит из моста, перемещающегося над реактором и БВ, и установленной на нем передвижной тележки с рабочей

штангой и специальными приспособлениями для телевизион ного контроля. В плане перемещения моста и тележки осуществляю тся во взаимно перпендикулярных направлениях, что обеспечивае т автоматический и дистанционный выход ПМ на заданную координату в активной зоне реактора или бассейне выдержк и.

I, II, III, IV - условные оси для ориентации в плане расположения оборудования РУ 1 - тележка 2 - мост

3 - зубчатый рельс передвижения тележки 4 - зубчатый рельс передвижения моста

5 - гидрозатвор

6 - электрооборудование схемы электропитания ПМ 7 - зона действия рабочей штанги

в активной зоне реактора

Гидрозатвор плоский скользящий (шандора)

Оборудование шахт ревизии ВКУ и БЗТ TG21В05-06

63

Всас насосов TG выполнен в виде отверстия в облицовке кассетных отсеков TG21B01-03 на отм.28.6. Возврат охлажденной воды производится по трубопроводам, которые входят в отсеки TG21B01-03 на отметке 28.6 и опускаются до отметки 20.94. В системе TG установлено три насоса расхолаживания TG11-13D01, причем каждый насос имеет индивидуальные всасывающую и напорную линии с соответствующего кассетного отсека БВ. На напорных и всасывающих трубопроводах охлаждения БВ установлены по две локализующих быстродействующих задвижки (одна снаружи и одна внутри гермооболочки).

Для исключения возможности случайного опорожнения отсеки для ОТВС дpенажей не имеют. Все трубопроводы, входящие и выходящие из топливных отсеков бассейна выдержки заведены сверху БВ таким образом, чтобы их разрывы не приводили к снижению уровня воды ниже уровня, требуемого в режиме хранения топлива. С целью недопущения переполнения бассейна в каждом из его отсеков установлено по 2 перелива, один из которых соответствует уровню воды при длительном хранении топлива, а второй - уровню воды при перегрузке топлива.

Бассейн выдержки может быть отделен от шахтного объема специальным гидрозатвором плоским скользящим, который обычно называют шандорой. Шандора поставляется в комплекте с закладной рамой. Собственно шандора - это подъемное полотнище, представляющее из себя плиту толщиной 40 мм, оконтованную с боков опорными стойками и обвязками снизу и сверху. Уплотнение шандоры осуществляется резиновым шнуром специального профиля, закрепленным на боковых стойках и нижней обвязке прижимными планками.

Аналогичными шандорами отсекаются от общего объема универсальное гнездо TG21B04 и кассетный отсек TG21B02. Снятие шандоры разрешается только при равных уровнях в соседних отсеках. Шандора рассчитана на следующие нагрузки:

гидростатическая нагрузка со стороны бассейна выдержки - 7,32 метра; сейсмическая нагрузка - сейсмостойкость в рабочем

состоянии при землетрясении силой 9 баллов по шкале MSK64, включая гидродинамическую нагрузку.

При снятой шандоре БВ через гидрозатвор соединяется с шахтным объемом, образуя бассейн перегрузки. В состав бассейна перегрузки входят: бассейн выдержки TG21B01-04;

шахта ревизии ВКУ TG21B05; шахта реактора YC00B01; шахта ревизии БЗТ TG21B06.

Бассейн перегрузки БП предназначен для проведения транспортнотехнологических операций при загрузке свежих и отработанных ТВС, а также для транспортно-технологических операций с ВКУ, БЗТ и шахтой реактора.

При эксплуатации РУ на мощности БВ находится в режиме “хранения ОТВС”. При этом должны быть заполнены только отсеки TG21B01-03 по отметку 28,8, а общий объем воды в них равен 541 м3. При хранении топлива уровень воды в БВ должен всегда поддерживаться на отметке 28.8. Ось всасывающих трубопроводов по компоновке находится на отметке 27.9 метров, что значительно выше отметки верха хранящихся в бассейне ТВС (верхняя отметка головок ТВС согласно ТОБ составляет 25.9 метра).

66

Конструкция теплообменника типа 1200 ГЗП

Поверхность теплообмена выполнена из 962 труб 18 х 1 мм, расположенных по равностороннему треугольнику с шагом 23 мм. Положение труб в корпусе фиксируется дистанционными реш етками, которые приварены к продольной перегородке в корпусе и св язаны с 8-ю маяковыми трубами.

Корпус теплообменника выполнен из обечайки внутренним диаметром 1200 мм. К обечайке корпуса с двух торцов приварены трубные решетки, к которым присоединены камеры охлаждающ ей воды (входа-выхода и поворотная) с эллиптическими днищами .

Для подвода и отвода сред служат патрубки Ду300. Камеры охлаждающей воды и межтрубное пространство снабжены дренажами Ду30.

Поворотная камера трубного пространства и корпус по стор оне межтрубного пространства имеют воздушники Ду15. Теплообме нник установлен на двух опорах - подвижной и неподвижной.

Теплоноситель бассейна выдержки движется в межтрубном пространстве, техническая вода группы “А” - в трубном. Эта компоновка позволяет, сняв крышки “входа-выхода” и поворо тной камеры, производить чистку т/о и дефектацию трубчатки. Сду вки из межтрубного пространства т/о заведены в бак TY20B01.

Из-за высокого содержания в техводе гpуппы “А” VF наблюдаются коppозионные повpеждения тpубных досок, патpубков и кpышек теплообменников TG, изготовленных из стали 08Х18Н10Т. Данная пpоблема pаспpостpаняется на все теплообменники PО, охлаждае мые техводой VF. По причине коррозионных повреждений трубок и трубных досок на блоке N4 были заменены два теплообменника охлаждения БВ из 3õ. В настоящее время внедряется протекторная защита этих теплообменников.

68

Управление и контроль в системе расхолаживания бассейна выдержки

Управление и контроль системы TG выполнены в соответствии с технологической частью проекта в трехканальном исполне нии с территориальным, электрическим и информационным раздел ением каналов. При этом средства автоматизации изготовлены в сейсмостойком исполнении.

Подсистема автоматического управления обеспечивает реа лизацию защит и блокировок, необходимых для работы системы во все х предусмотренных проектом режимах. Предусмотрено дистан ционное индивидуальное управление насосами и электpифициpованно й арматурой с БЩУ. Ключи управления оборудованием размещен ы на несистемной панели БЩУ HY09, на которых также размещены ламп ы сигнализации положения упомянутого оборудования, а такж е pазмещены табло предупредительной сигнализации.

При нарушениях цепей управления насоса и ряда арматур на панелях каналов безопасности появляется сборные светов ые табло “Неисправность цепей управления в шкафах связи БЩУ, РЩУ”. При этом неисправный КУ блокируется. Восстановление управле ния от этого ключа производится в помещении системы безопаснос ти дежурным персоналом ЦТАИ. Подобный метод защиты цепей управления распространен на все оборудование систем без опасности и предотвращает несанкционированное воздействие на мех анизмы в таких случаях, как, например, пожар, механические разрушения панелей управления оборудованием.

Отсечная пневмоарматура системы управляется по команда м разрывных защит 1 контура (так называемые “защиты САОЗ”). Сигнализация положения отсечной арматуры выведена на па нели систем безопасности БЩУ и РЩУ. Аппаратура управления, реализующая команды защит САОЗ, размещена в шкафах соответствующих каналов СБ.

Согласно проекта для измерения уровней в бассейне выдерж ки для предоставления информации (включая сигнализацию) на БЩУ и РЩУ используются буйковые уровнемеры типа УБЭ-ЭВ (для измерения L в отсеках TG21B01,02,03), преобразователи “Сапфир-22” с установкой штуцеров на трубопроводах слива воды из БВ (д ля измерения L в отсеках TG21B04,05,06), а также сигнализаторы уровня С-57. Для измеpения темпеpатуpы в бассейне выдержки используются теpмопpеобpазователи сопpотивления типа ТСП8053. Также предусмотрена установка расходомерных шайб на нап оре насосов TG11-13D01 для контроля за расходом работающего насоса с выводом показаний на дисплей РМОТ.

Основными параметрами, характеризующими нормальное функционирование системы, является температура и уровен ь воды в бассейне выдержки. Проектом предусматривается аварийна я сигнализация на БЩУ и РЩУ по понижению уровня в бассейне выдержки ниже 783 см.

Для контроля за состоянием оборудования в условиях норма льной эксплуатации блока на дисплеи РМОТ выведена необходимая информация по положению арматуры и механизмов, а также в цифровом виде по основным технологическим параметрам. Кр оме того на дисплеи РМОТ выводится сигнализация отклонения параметров, аварийного отключения механизмов, а также ход а и останова арматуры в промежуточном состоянии.

К числу решений, направленных на выявление отказов и их своевременное устранение, относятся следующие проектны е решения:

контроль электропитания исполнительных цепей механизмов; контроль электропитания и появления “земли” в цепях шкафов УКТС.

69

Работа системы расхолаживания бассейна выдержки

Как уже было указано при эксплуатации РУ на мощности долж ны быть заполнены РБК с концентрацией 16 гр/кг кассетные отсек и TG21B01-03 по отметку 28,8. Если в бассейне выдержки находится отработанное ядерное топливо, то для отвода остаточных энерговыделений от ОТВС всегда должен находится в работе один насос и теплообменник расхолаживания БВ TG11(12,13)D01,W01.

Согласно разделу 3.2.12.7 ТОБ при длительном хранении топлива достаточно работы одного насоса охлаждения бассейна выд ержки для обеспечения требуемой температуры воды в БВ на уровне 50 градусов С. В период ППР в бассейн выдержки может быть полностью выгружено топливо из активной зоны реактора. В этом случае для обеспечения требуемой температуры воды в БВ (70 0С) может быть необходима работа двух насосов и двух теплообменников.

Согласно И.Э. системы расхолаживания БВ давление и расход на работающем насосе TG11(12,13)D01 должны составлять 3,6 кгс/кв.см и 600 кубометров в час. Однако инструкция по эксплуатации сист емы расхолаживания БВ разрешает снижать расход на работающе м насосе TG11(12,13)D01 для регулирования температуры в БВ.

Допускается выводить в ремонт при любом режиме работы энергоблока один канал системы расхолаживания БВ без ограничения времени. Для проведения перегрузки по крайне й мере 2 канала охлаждения БП должны находиться в состоянии готов ности к работе, один может находится в резерве.

При этом производится отбор и возврат воды из всех кассет ных отсеков посредством соединения всасывающих и напорных л иний насосов TG11-13D01 с отсеков TG21B01-03 через открытые перемычки TG10S01-08. Этот момент является особенно важным если производится хранение отработанных ТВС во всех трех касс етных отсеках БВ.

Подключение второго насоса, ввод в работу резервного насо са при отказе рабочего или отказах в системе техводы осуществля ется ИУР дистанционно с БЩУ. Автоматических действий не требуется , так как даже при полном прекращении подачи охлаждающей воды рост температуры воды в бассейне выдержки происходит достато чно медленно (по данным гл.4 ТОБ скорость разогрева БВ при этом составляет примерно 20 0С/час), что позволяет оператору принять соответствующие меры.

Одной из особенностей эксплуатации БВ является очень узк ий диапазон допустимого изменения его рабочего уровня в реж име “хранения ОТВС”, так как повышение уровня до отм. 28.93 при закрытых средних переливах может приводить к попаданию в оды в УГ и/или на главный разъем реактора.

Снижение же уровня ниже отм. 28.1 может привести к подсосу воз духа во всасывающий трубопровод, “срыву” работающего TG11(12,13)D01 и прекращению принудительной циркуляции в кассетных отсе ках БВ. Все это требует организации четкого контроля за уровнем в БВ и своевременной его подпитки.

Осуществление подпитки БВ также является очень ответств енной операцией. Нужно всегда помнить, что штатная линия Ду159 заполнения БВ ОТМ50 с СК выполнена единой на все блоки и не имеет индивидуальной отсечной арматуры на спецкорпусе. П оэтому при подаче РБК по этой линии автоматически встают под дав ление трубопроводы заполнения всех остальных блоков, в случае недозакрытия или неплотности арматуры на линии заполнен ия на каком-то блоке его БВ пойдет на перелив.

70

Можно проводить дозаполнение БВ насосом TB30D03 из TB30B01,02 по линии TB30S18,28 и TG21S29-31. Кроме того, имеется система аварийного заполнения БВ из бака аварийного запаса бора Г А-201 от спринклерных насосов TQ11(21.31)D01 через TQ11(21,31)S14 в напорный трубопровод насосов TG11-13D01 в гермозоне. В случае обесточения блока или срабатывании системы локализации (закрытия пневмоотсечной арматуры при возникновении разрыва 1 или 2 контура), когда невозможно подпитывать БВ по штатной схем е, предусмотрено заполнение из баков аварийного запаса бор а TQ10(20,30)B01.

Для исключения ошибочного переполнения БВ нужно держать арматуру по линии заполнения, включая п/а TG20S01-03, всегда закрытой и обязательно проверять ее перед заполнением БВ смежных блоков.

Наиболее узкое место в системе TG с точки зрения эксплуатац ии - это огромное количество разного рода перемычек и арматуры, ос обенно в гермооболочке. Это требует внимания и аккуратности при производстве переключений в системе. Для ОРО,СОРО и ИЭРО необходимо хорошее знание расположения этой арматуры по месту, с учетом того что изучение ее расположения в гермозоне дост упно редко.

Рекомендуется поддерживать температуру воды в БВ в преде лах 4050 градусов С, при этом cогласно инструкции не допускается р езкое расхолаживание (разогрев) воды бассейна выдержки со скор остью более 10 градусов С за 5 часов. Резкое и частое расхолаживани е БВ может вызвать повреждение облицовки бассейна.

Все это требует проведения регулирования тепловой мощно сти работающего на расхолаживание т/о TG11(12,13)W01.

Теплообменная способность т/о БВ типа ГЗП 1200 явно избыточн а, особенно в зимнее вpемя вследствие низкой темпеpатуpы техв оды VF относительно энеpговыделения отpаботанного топлива и тpеб уется оpганизация малых pасходов техводы. Pегулиpование же pасходо в техводы VF с БЩУ затpуднено из-за того, что согласно пpоекту на тpубопpоводах подачи и слива VF установлены запоpные задвижк и Дy 300, управляемые одним ключом с панели БЩУ одновременно.

Особую важность имеет прозрачность воды бассейнов выдер жки в период работы по перегрузке топлива и отправке его на регенерацию. Производительность и качество очистки воды штатными установками спецводоочистки должны удовлетвор ять требованиям режима эксплуатации по прозрачности 95%. Однак о опыт эксплуатации показал, что для качественной работы промышленного телевидения необходимо иметь прозрачност ь 9899%.

Подача воды БВ на очистку на СВО-4 вводится в работу при работающей системе расхолаживания БВ если имеется несоответствие показателей водного режима БВ нормам ВХР :