Сборник тезисов докладов VIII Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2005

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Экономика и международное сотрудничество в области ядерных технологий»

Все доклады секции


Международное сотрудничество по замене импульсно-предохранительных устройств парогенераторов на главных паропроводах энергоблока №1 Калининской АЭС

Подтынникова Н.К.

ФГУП Нижегородский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт «АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ»

Калининская АЭС оборудована двумя блоками по 1000 МВт. На каждом блоке установлено по 4 парогенератора. Для защиты парогенераторов от чрезмерного давления пара установлены перепускные клапаны в конденсатор турбины (БРУ–К), паро-сбрасывающие клапаны в атмосферу (БРУ–А) и ИПУ (ПК ПГ). Два предохранительных клапана на каждом парогенераторе предохраняют корпус и паропроводы от чрезмерного давления во время отклонений от нормальных условий эксплуатации или в случае аварийной ситуации.

На энергоблоке №1 Калининской АЭС для защиты корпуса парогенератора (ПГ) и паропроводов от превышения давления в паропроводах от каждого парогенератора установлено по два предохранительных клапана — один контрольный и один рабочий. Каждое импульсное предохранительное устройство состоит из основного и вспомогательного клапанов. Основной клапан типа 969-250/300-0-01 снабжен сервоприводом, управляемым рабочей средой посредством вспомогательного клапана. При отсутствии электрического тока на соленоидах вспомогательный клапан удерживается от срабатывания рычажно-грузовой системой и срабатывает от действия рабочей среды при повышении давления пара до величины настройки клапана.

Критерием выполнения ИПУ ПГ своих функций является обеспечение следующих требований:

·         не допускать роста давления в парогенераторах в аварийных режимах выше 88 кг/см2 (8,6 МПа);

·         клапаны должны срабатывать и при отсутствии электропитания;

·         обеспечить защиту II контура от роста давления в парогенераторе при неработающем БРУ-А и БРУ-К.

За время строительства и эксплуатации КАЭС значительно повысились требования правил и норм по безопасности. Были введены в действие новые отечественные нормы и правила, действия которых в основном соответствуют требованиям, отраженным в документах МАГАТЭ и других международных организаций. Соответственно изменившимся нормам и правилам по безопасности изменился и уровень проектных и конструкторский требований.

Установленные ранее на блоке №1 Калининской АЭС импульсные предохранительные устройства парогенераторов не соответствовали современным требованиям по безопасности, в том числе: импульсный клапан ГПК имел рычажный привод, что являлось отступлением от требований п. 6.2.12 ПНАЭ Г?7?008?89, а также имело место несоответствие клапанов требованиям ОТТ?87. Реконструкция преследовала цель повысить надежность и безопасность эксплуатации энергоблока №1 Калининской АЭС и устранить отступление от п. 6.2.12 ПНАЭ Г?7?008?89 и производилась на основании Решения №6-1-16/950 от 25.12.1998 г. МАЭ «О модернизации 1, 2 энергоблоков Калининской АЭС, проводимой в рамках программы «TACIS» и по проектам сотрудничества Калининской АЭС с зарубежными фирмами».

Для повышения безопасности и надежности Калининской АЭС, программа «TACIS 93/94. Оказание помощи КАЭС на месте» обеспечила замену ПК ПГ на парогенераторе одного блока. По этой программе на одном блоке были установлены 8 ИПУ фирмы «SEBIM» (Франция), каждый из которых состоит их главного клапана (ГК) и импульсного клапана (ИК), взамен старых ИПУ ПГ типа 969-250/300-0-01 (ГПК).

Реконструируемая система главных паропроводов (RA) является системой нормальной эксплуатации, важной для безопасности. Класс безопасности – 2, классификационное обозначение – «2Н» по НП-001-97 (ПНАЭ Г-01-011-97). Группа «В» по ПНАЭ Г-7-008-89. Категория сейсмостойкости – I по ПНАЭ Г-5-006-87.

ИПУ ПГ фирмы «SEBIM» являются элементом системы главных паропроводов (RA) и относятся к защитной системе безопасности.

Класс безопасности – 2, классификационное обозначение – "2Н3" по НП-001-97 (ПНАЭ Г-01-011-97).

Группа «В» по ПНАЭ Г-7-008-89.

Категория сейсмостойкости – I по ПНАЭ Г-5-006-87.

В соответствии с ОТТ-87 классификационный индекс – 2ВIIа.

Выхлопные трубопроводы предохранительных клапанов являются элементами системы нормальной эксплуатации, не влияющими на безопасность. Класс безопасности – 4 по НП-001-97 (ПНАЭ Г-01-011-97). Категория сейсмостойкости – I по ПНАЭ Г-5-006-87. Другие сравнительные характеристики ИПУ ПГ приведены в таблице 1.

 

Таблица 1. Сравнительные характеристики отечественного ИПУ ПГ и ИПУ ПГ зарубежного производства.

Технические характеристики

ИПУ ПГ фирмы «SEBIM»

ИПУ ПГ отечественного производства

условный проход, мм

250/400

250/300

коэффициент расхода

0,908

0,82

пропускная способность, т/ч

789

900

рабочая температура, оС

< 300

< 300

давление гидроиспытания, МПА (кгс/см2)

10,8 (102)

на прочность - 14,7 (150)

на герметичность - 9,8 (100)

температура гидроиспытания, оС

20?70

> 20

масса клапана, кг

1450

1462

 

Очевидно, что по присоединительным размерам входных и выходного патрубков, величинам допускаемых нагрузок на патрубки ГПК, весовым характеристикам ИПУ ПГ фирмы «SEBIM» взаимозаменяем с ИПУ ПГ отечественного производства типа 969-250/300-0-01. Конструкция ИПУ ПГ фирмы «SEBIM» позволяет максимально использовать существующие трубопроводы обвязки ИПУ.

Зарубежные ИПУ ПГ изготовлены и поставлены на КАЭС по техническим условиям ТУ R1.03/94G, отвечающим современным требованиям по безопасности.

ИПУ ПГ фирмы «SEBIM» были установлены на трубопроводах пара в вертикальном положении с двусторонним подводом рабочей среды. Корпус ГПК с двумя горизонтальными противоположными входными патрубками (O273х16) и одним вертикальным нижним выходным патрубком (O426х24). Присоединение ГПК к трубопроводам пара выполнено на сварке.

Также в соответствии с данными «Расчета нагрузок на патрубки» № 4.86.0150.600 фирмы «SEBIM» ГПК выдерживают нагрузки со стороны присоединяемых трубопроводов большие, чем ГПК типа 969-250/300-0-01. В связи с вышеизложенным, выполнение поверочного расчета на прочность, самокомпенсацию и сейсмостойкость трубопроводов обвязки ИПУ ПГ фирмы «SEBIM» не требовалось.

ИПУ ПГ фирмы «SEBIM» в процессе эксплуатации не требует постоянного обслуживающего персонала. Во время эксплуатации выполняются профилактические осмотры и обслуживание, стандартный интервал должен быть не менее 10000 часов непрерывной работы РУ.

Немаловажный факт, что в комплект поставки ИПУ ПГ фирмы «SEBIM», помимо главного и импульсного клапанов, входили соединительные трубы и, в отличие от подлежащего замене ИПУ ПГ отечественного производства, входит блок управления предохранительным клапаном БУП-35Р, разработанный предприятием «НИЦ СНИИП».

Конструкция блока БУП-35Р предусматривает исключение несанкционированного изменения значения пороговых уставок.

Уставки срабатывания первого и второго ИПУ ПГ фирмы «SEBIM» каждого парогенератора сохранились существующими, разнесенными по величине давления. Устройство клапанов таково, что при отказе блока БУП-35Р они работают как клапаны прямого действия.

С большой уверенностью можно сказать, что установленные на энергоблоке № 1 КАЭС ИПУ ПГ фирмы "SEBIM" (Франция) не снижают уровень надежности и безопасности по сравнению с ИПУ ПГ типа 969-250/300-0-01 (ГПК) и 586-20-СБФ-СБ (ИК), соответствуют требованиям новой НТД, в отличие от ранее установленных, и несомненно обеспечивают надежную защиту парогенераторов и паропроводов свежего пара от чрезмерного повышения давления в аварийных ситуациях, в том числе и при потере электропитания.