Шелегов Насосное оборудование АЕС 2011

При эксплуатации системы не допускаются проливы масла в спецканализацию РО. Попадание масла в трапные воды системы спецканализации резко снижает работоспособность установок СВО-3 спецводоочистки (происходит интенсивное вспенивание обрабатывамой трапной воды в выпарном аппарате) и увеличивает количество радиоактивных отходов. Кроме того, попадание масла в бак спецканализации вызывает замасливание сигнализаторов уровня и, как следствие, отказ схемы автоматической откачки бака.

Трапы в помещениях маслосистем реакторного отделения в обязательном порядке должны быть закрыты. Необходим ежесменный контроль состояния трапов с записью результатов контроля в оперативном журнале. Обнаруженные протечки масла или водомасляной смеси должны немедленно убираться. Открытие трапов для удаления из них накопленных протечек масла в систему спецканализации запрещается. Согласно инструкции по эксплуатации системы периодичность откачки отстоявшегося в «грязном» отсеке бака шлама должна определяться опытным путем.

Если же откачка шлама длительное время не производится, то возможны полное заполнение шламом «грязного» отсека бака, попадание его в «чистый» отсек и забивание всасывающих трубопроводов.

Для очистки бака от шлама сначала производится вакуумирование монжуса спецканализации (V = 1 м3) насосом до достижения разряжения 0,1 кгс/см2. Далее монжус соединяется с «грязным» отсеком бака спецканализации и производится отсос шлама за счет созданного разряжения. После заполнения монжуса производится выдавливание его содержимого в емкость кубового остатка спецкорпуса. После опорожнения монжуса необходимо продуть магистраль на СК в течение 5 мин для удаления из нее остатков шлама.

10.6.Система маслоснабжения РО

10.6.1.Назначение системы маслоснабжения

Система маслоснабжения реакторного отделения предназначена для:

заполнения чистым маслом марки Т-22 (ГОСТ 32-74) или ТП22 (ГОСТ 9972-74) баков YD50, 60B01 маслосистемы ГЦН и баков ТК91, 92, 93В01 маслосистемы ПН из аппаратной маслохозяйства;

281

откачки масла в бак ТА20В01 при аварийном опорожнении маслосистемы ПН и слива масла самотеком в бак ТА20В01 при аварийном опорожнении маслосистемы ГЦН;

приема масла из маслосистем ПН и ГЦН в случае вывода этих маслосистем в ремонт;

сбора протечек масла из поддонов маслосистемы ПН в бак ТА20В02 с последующей откачкой насосом ТА20D04 в бак ТА20В01;

сбора протечек масла из поддонов маслосистемы ГЦН в бак ТА20В01;

откачки собранного масла из бака ТА20В01 в аппаратную маслохозяйства насосами ТА20D01, 02;

очистки грязного масла на маслоочистительной машине в спецкорпусе.

10.6.2. Описание оборудования системы маслоснабжения РО

В реакторном отделении блока ВВЭР-1000 имеется мощное оборудование, работа которого требует организации непрерывной подачи турбинного масла под давлением для целей смазки и охлаждения узлов вращения механизмов. Поэтому в составе соответствующего оборудования имеются маслосистемы, в свою очередь требующие периодической очистки, пополнения и замены расходных запасов масла. Для выполнения указанных задач имеется система маслоснабжения реакторного отделения.

Система связана с маслобаками маслосистем подпиточных насосов и маслосистем ГЦН.

Согласно проекту система маслоснабжения (рис. 10.21) является системой нормальной эксплуатации с функциями, обеспечивающими определенную гибкость и автономность в работе с применяемыми в технологических процессах маслами, а также создающими оперативный резервный объем для приема масла в оговоренных ниже случаях.

Состав системы:

маслобак аварийного слива масла; маслобак сбора протечек масла; маслонасосы откачки масла из системы;

маслонасосы аварийного опорожнения маслобаков системы;

282

маслонасосы откачки собранных протечек; трубопроводы; арматура;

стационарные поддоны сбора протечек масла; переносные емкости сбора протечек масла.

Рис.10.21. Схема системы маслоснабжения РО

Ввиду применения горючих масел и, следовательно, повышенной пожароопасности помещения системы относятся к категории В-II по ППБ и защищаются автоматически срабатывающими установками пожаротушения, а также комплектуются первичными средствами пожаротушения.

В качестве извещателей в маслоопасных помещениях используются тепловые извещатели типа ДПС-038 в комплекте с ПИО017. Включение установки пожаротушения распыленной водой происходит автоматически от импульса пожарного извещателя. Электроприводная арматура подачи воды на тушение в помещения маслосистем находится в зоне строгого режима.

283

Система представляет собой комплекс оборудования из четырех шестеренчатых насосов, двух баков приема и временного хранения масла, а также запорной арматуры с трубопроводами и переносных емкостей.

Система маслоснабжения РО эксплуатируется периодически. Принцип работы системы маслоснабжения РО заключается в периодической подаче чистого масла в баки маслосистемы ГЦН и маслосистемы ПН.

10.6.3. Конструкция насосов

Маслонасосы перекачки масла

Насосы предназначены для откачки маслобака аварийного слива. Все насосы, применяемые в системе TA, – шестеренные, по принципу действия − объемные. Шестеренным называют зубчатый насос с рабочими органами в виде шестерен, обеспечивающих геометрическое замыкание рабочей камеры и передающих крутящий момент.

	Насос	состоит	из	двух
	широких	цилиндрических
	зубчатых колес (рис. 10.22)
	плотного сцепления, поме-
	щенных в плотно охваты-
	вающий их корпус с каналам
	для подвода и отвода жидко-
	сти. При вращении шестерен
	жидкость,	заключенная		во
	впадинах зубьев, переносится
Рис. 10.22. Принцип работы	в камеру нагнетания (отме-
	ченную точечной		штрихов-
шестеренного насоса	кой), которая образована при
	корпусом	насоса и	зубьями.

Зубья а1 и а2 вращении шестерен вытесняют больше жидкости, чем может и поместиться в пространстве, освобождаемом зубьями b1 b2, находящимися в зацеплении. Разность объемов, описываемых этими двумя парами зубьев, вытесняется в нагнетательную линию насоса.

284

Шестеренные насосы типа «Ш» с модулем зацепления m = 4 мм предназначены для перекачивания чистых, неагрессивных, обладающих смазывающей способностью жидкостей с кинематической вязкостью 0,2–6,0 см2/с при рабочей температуре для масла не более 70 °С.

Шестеренный насос (рис. 10.23) состоит из корпуса, ведущего и ведомого роторов, представляющих собой прямозубые шестерни, втулок подшипников скольжения, узла уплотнения вала. Для уплотнения вала используется торцевое уплотнение.

Рис. 10.23. Разрез шестеренный насоса (вид спереди и сбоку):

1 – корпус; 2 – перепускной клапан;

3 – ведущая шестерня; 4 – ведомая шестерня

10.6.4. Технические характеристики маслонасосов

Технические характеристики маслонасосов		приведены в
табл. 10.8.		Таблица 10.8
Параметр		Величина
Насос Ш8-25-5,8/2,5-Б1
Рабочее давление, кгс/см2		2,5
Срабатывание перепускного клапана, кг/см2		3,75
Подача (при вязкости 0,75 см2/с), м3/ч		5,8

285

	Окончание табл. 10.8
Параметр		Величина
Число оборотов, об/мин		1450
КПД, %		43
Потребляемая мощность, кВт		1,1
Допустимый уровень вибрации, мм/с		2,81
Насос Ш40-6-18/4
Рабочее давление, кгс/см2		4
Срабатывание перепускного клапана, кг/см2		6
Подача (при вязкости 0,75 см2/с), м3/ч		8
Число оборотов, об/мин		980
Электродвигатель		4А 132 6УЗ
Потребляемая мощность, кВт		5,5
Допустимый уровень вибрации, мм/с		2,8

10.6.5. Эксплуатация системы

Все маслонасосы имеют показывающие манометры на всасе и напоре. Баки снабжены сpедствами контpоля уpовня.

Система маслоснабжения РО находится в оперативном ведении НСРЦ и оперативном управлении СИЭРО. Нормальное состояние маслосистемы – резерв с возможностью автоматического включения насоса и готовностью остальных узлов и компонентов к выполнению своих функций. Ввиду пожароопасности, помещения системы маслоснабжения РО должны быть закрыты на замок.

Эксплуатация в режиме ожидания заключается в контроле системы оператором путем периодических обходов. При осмотре контролируются:

состояние трубопроводов, арматуры, их опор и подвесок; положение арматуры, наличие пломб на пломбируемой

арматуре; наличие и исправность КИП;

изменение уровней масла в маслобаках вследствие протечек или проводимых операций;

286

неорганизованные протечки не допускаются, пролитое масло необходимо убрать немедленно;

протирка оборудования и поддонов от масла проводится ежесменно;

наличие средств пожаротушения. При этом проверяется их комплектность, срок очередной проверки, наличие пломб;

отсутствие протечек в поддоны и на электрооборудование из дренчеров системы аварийного пожаротушения;

закрытое положение трапных вентилей в помещениях маслосистем.

При появлении необходимости на оборудовании маслосистемы РО также могут быть реализованы следующие эксплуатационные режимы:

заполнение других маслосистем; сбоp пpотечек масла;

удаление отpаботанного масла; замена масла в маслосистемах;

опpобование обоpудования с пpовеpкой блокиpовок; вывод обоpудования в pемонт и ввод из pемонта.

Эти режимы являются основными для системы и в наибольшей степени характерны для периодов ремонта блока. Также они возникают в случае отклонения качества масла в системах ПН и ГЦН от установленных норм.

С точки зрения ликвидации возгораний в помещениях маслосистем подпиточных насосов и маслосистем ГЦН, значение системы очень важно, поскольку во избежание образования большого пожара масло из соответствующего маслобака должно быть сдренировано.

Работоспособность маслосистемы на оборудование реакторного отделения влияет незначительно, поскольку выполняет вспомогательные обеспечивающие функции для систем, имеющих собственный резерв.

При этом следует помнить: система − потенциальный источник возгораний и, следовательно, косвенным образом влияет на безопасность.

Именно этим объясняются:

наличие автоматических систем пожаротушения в помещениях ТА и стационарных постов пожаротушения возле них;

287

особый режим доступа в помещения (замки на дверях); отдельные вентсистемы на обслуживание помещений с шибера-

ми, поддерживаемыми в открытом положении плавкими вставками из сплава Вуда;

особый режим поддержания чистоты в помещениях; запрет даже на кратковременное нахождение кислородных бал-

лонов в помещениях системы; строгие организационные мероприятия при выполнении работ

на системе.

К тому же попадание масла в трапные воды системы спецканализации резко снижает работоспособность установок СВО-3 спецводоочистки и увеличивает количество радиоактивных отходов.

Вчасти эксплуатации вызывает определенные сложности разветвленность системы, что не исключает ошибки персонала, особенно на начальных этапах самостоятельной работы. Понизить вероятность ошибок позволяет работа строго по бланкам переключений.

Общая оценка надежности оборудования системы вполне удовлетворительная, за исключением маслоочистильной машины. Последняя из-за конструктивных недостатков имеет небольшой ресурс работы и невысокую надежность.

Входе эксплуатации была выявлена необходимость держать с разобранными электросхемами арматуру аварийного (в случае пожара) слива из оборудования во избежание ошибочного дренирования систем, особенно находящихся в работе. Мера представляется вынужденной, поскольку в случае пожара требуется дополнительно время на сборку схем арматуры. Следовательно, может задерживается начало ликвидации (локализации) пожара.

10.7. Система боросодержащей воды и борного концентрата

10.7.1. Назначение системы

Для получения приемлемой длительности работы реактора (так называемой «кампании» реактора) в него необходимо загрузить сверхкритическое количество ядерного топлива. Созданный при этом в реакторе запас реактивности необходимо компенсировать.

288

Всовременных реакторах типа ВВЭР созданный запас реактивности компенсируется механическими органами регулирования и жидким поглотителем – борной кислотой, растворенной в воде 1-го контура. Такая форма управления реактивностью называется жид-

костным регулированием.

Борное регулирование используется практически на всех мощных энергетических реакторах с водой под давлением. Сущность борного регулирования состоит в том, что избыточная реактивность при пуске РУ после перегрузки компенсируется вводом в теплоноситель 1-го контура жидкого поглотителя нейтронов – борной кислоты.

Входе работы реакторной установки на мощности производится постепенное плавное уменьшение концентрации борной кислоты в теплоносителе 1-го контура путем водообмена для компенсации выгорания ядерного топлива. Имеется много причин для использования растворенных в теплоносителе поглотителей. При этом уменьшается количество поглощающих стержней вместе с приводами и электрооборудованием схемы управления, что приводит к экономии затрат. Борная кислота равномерно распределяется в теплоносителе 1-го контура, и поэтому при изменении ее концентрации не нарушается распределение энерговыделения в активной зоне.

Естественный бор состоит из двух изотопов (19 % бора-10 и 81 % бора-11), первый из которых имеет очень высокое сечение поглощения тепловых нейтронов (3838 б). Естественный бор имеет более низкую поглощающую способность (750 б) из-за разбавления бора-10 бором-11.

Борная кислота обладает целым рядом важных преимуществ по сравнению с другими растворимыми в воде поглотителями нейтронов – «нейтронными ядами»: борная кислота хорошо растворима в воде, и ее растворимость растет с повышением температуры; она практически не реагирует с материалами 1-го контура, причем ее инертность растет с повышением температуры; она не откладывается и не дает соединений, способных откладываться на внутренних поверхностях конструкционных элементов реакторной установки.

Различные операции, связанные с изменением концентрации борной кислоты в теплоносителе 1-го контура, условно называют

289

борным регулированием. Для увеличения концентрации РБК в 1-м контуре концентрированный раствор борной кислоты подается в 1-й контур подпиточными насосами. Чтобы уменьшить концентрацию, можно использовать систему продувки-подпитки (слив теплоносителя 1-го контура с текущим содержанием бора и замену его чистым дистиллятом) или поглощение борной кислоты анионитными фильтрами СВО-2. Соответственно для осуществления борного регулирования в составе оборудования реакторного отделения должны иметься баки для хранения раствора борной кислоты и насосы для его подачи к потребителям. Для выполнения указанных выше задач имеются системы боросодержащей воды и борного концентрата. Оборудование систем боросодержащей воды и борного концентрата маркируется латинскими буквами TB.

Системы боросодержащей воды и борного концентрата обеспечивает определенную гибкость и автономность в работе с применяемым в технологических процессах раствором борной кислоты (РБК), а также создают оперативный резервный объем РБК, использующегося при регулировании мощности и останове РУ.

Рис. 10.24. Упрощенная схема системы борного концентрата

290