Reactoarele nucleare tipice rbmk. Reactor cu canal de mare putere Rbmk. Accidentul Chaes
Reactorul este plasat într-un puț de beton cu o secțiune pătrată care măsoară 21,6´21,6´25,5 m. Figurile 1.3 și 1.4 prezintă structurile metalice ale reactorului RBMK-1000, care sunt situate în puțul de beton.
Pe ambele părți ale ecluzei centrale, simetric față de un plan vertical care trece prin centrul reactorului și îndreptat către bazinul de combustibil uzat, există încăperi pentru echipamentele principale: bucle ale MCP, BS, puțuri de downpipe, încăperi pentru colectoarele MCP.
Colectorii de abur sunt situati deasupra separatoarelor. Sub podeaua plăcii există comunicații ale conductelor din PVC.
Conductele NVK sunt situate în incinta RGC și în cadrul schemei „OR”.
Transferul de forțe din greutatea componentelor interne, ansamblurilor și comunicațiile reactorului la beton, precum și etanșarea cavității interne a reactorului se realizează folosind MC sudate, care joacă simultan rolul de protectie biologica. Structurile metalice includ următoarele elemente structurale: Scheme „C”, „OR”, „KZh”, „L” și „D”, „E”, „G”, pardoseală, „E”. Toate diagramele de mai sus sunt prezentate în secțiunea longitudinală a reactorului (vezi Fig. 1.4).
Structura metalică a schemei „C”
Structura metalică a schemei „C” (vezi Fig. 1.5) este principala structură metalică de susținere pentru schema „OP”. Realizat sub formă de cruce din două plăci de 5,3 m înălțime, întărite cu rigidizări verticale. Transferă greutatea din structura metalică inferioară a schemei „OR”, zidăria de grafit și NVK către părțile înglobate ale plăcii de fundație cruciformă din beton armat rezistent la căldură la nivelul de +11,21 m.
Două suporturi independente servesc drept suport pentru protecția biologică laterală.
Orez. 1.3. Reactorul RBMK-1000
Orez. 1.4. Secțiunea longitudinală a reactorului RBMK-1000
Orez. 1.5. Structura metalică a schemei „C”
Schema „C” este asamblată cu ajutorul conexiunilor cu șuruburi cu flanșe de la rafturi de grinzi înălțime de 5 m, situate de-a lungul a două planuri reciproc perpendiculare sub formă de cruce.
Partea superioară a modelului „C” are proeminențe și este montată pe suprafața de contact cu placa inferioară a modelului „OP”.
Toate piesele sunt realizate din oțel 10KhSND, suprafețele sunt metalizate cu aluminiu (0,15¸0,25 mm.) și vopsite cu un strat de organosilicat.
Mediu - aer cu umiditate relativă până la 80% și temperaturi de până la 270°C.
Structura metalică a schemei „OR”.
Structura metalică a schemei „OR” (vezi Fig. 1.6) este realizată sub forma unui tambur cu un diametru de 14,5 m și o înălțime de 2 m, asamblat din plăci tubulare și o carcasă. Servește ca suport pentru stiva de grafit, schema „KZh” și comunicațiile din partea de jos a reactorului, este protecția biologică inferioară a reactorului. Nervurile de rigidizare care formează crucea centrală coincid cu nervurile similare ale MC din schema „C”.
Orez. 1.6. Structura metalică a schemei „OR”.
Structura metalică a schemei „OR” este conectată la corpul bioprotecției laterale prin două compensatoare de burduf (superioare și inferioare), care asigură compensarea expansiunii termice a structurilor și etanșeitatea cavităților N 2 -He și N 2.
În MC al schemei „OR” se află:
Căi inferioare ale canalelor tehnologice și speciale;
Manșoane pentru termocuplu MK;
Conducte pentru alimentarea amestecului de azot-heliu în cavitatea internă a reactorului;
Conducte de îndepărtare a PGM din cavitatea reactorului;
Conducte de drenaj de pe placa de sus;
Conducte pentru alimentarea și evacuarea N 2 din cavitatea internă a MC din schema „OR”.
Toate părțile MC ale schemei „OR” sunt realizate din oțel 10KhSND.
Condiții de lucru MK:
Temperatura inferioară a plăcii - până la 270 °C;
Temperatura plăcii superioare - până la 350 °C cu încălzire locală până la 380 °C;
Mediul pentru placa inferioară este aer cu o umiditate relativă de până la 80%, pentru placa superioară - N 2 - Nu este un amestec.
Structuri metalice ale schemelor „L” și „D”
Structurile metalice ale schemelor „L” și „D” sunt bioprotecția laterală a reactorului, reduc fluxurile de radiații către betonul minei; servește ca un scut termic; contribuie la răcirea carcasei reactorului. Structura metalică a schemei „L” (vezi Fig. 1.7) este de asemenea structura de sustinere pentru schema „E”.
Orez. 1.7. Structura metalică a schemei „L”
Structurile metalice ale schemelor „L” și „D” sunt sub formă de rezervoare inelare goale umplute cu apă și împărțite prin pereți despărțitori în 16 compartimente. Structura metalică a schemei „D” (vezi Fig. 1.8) este partea superioară a biosecurității și se bazează pe structura metalică a schemei „L”.
Orez. 1.8. Structuri metalice ale schemelor „L” și „D”
Diametrul exterior al blocurilor de scheme "L" și "D" - 19 m.
Diametrul interior al blocurilor din schema „L” este de 16,6 m.
Diametrul interior al blocurilor MK din schema „D” este de 17,8 m.
Înălțimea blocurilor MK din schema „L” este de 11,05 m.
Înălțimea blocurilor MK din schema „D” este de 3,2 m.
Toate elementele schemei MC „L” și „D” sunt realizate din oțel 10KhSND.
În structurile metalice ale schemelor „L” și „D” există canale de camere de ionizare de lucru și pornire (RIK și PIK), precum și conducte de drenaj și manșoane de termocuplu (câte unul pentru fiecare compartiment) pentru măsurarea temperaturii apei în compartimente.
Volumele de apă ale MC sunt interconectate, alimentarea cu apă de răcire se face în partea inferioară a blocurilor MC din schema „L”, iar ieșirea este din partea superioară a blocurilor MC din schema „D”. Spațiul dintre cilindrul interior al MC din schema „L” și MC din schema „KZh” este umplut cu azot. Spațiul de instalare format din cilindrul exterior al MK al schemelor „L” și „D” și axul reactorului este umplut cu nisip, care servește ca bioprotecție suplimentară. Partea inferioară a spațiului de instalare este umplută cu piatră spartă (200¸400 mm) pentru a preveni pătrunderea nisipului în orificiile conductei de drenaj DN 150.
Condiții de lucru MK:
Temperatura apei în circuitele MC - până la 60 °С, dar nu mai mult de 90 °С;
Mediul din partea MC a schemei "KZh" este azot cu o umiditate relativă de cel mult 80%;
Mediul din partea laterală a puțului reactorului este aer cu o umiditate relativă de cel mult 80%.
Structura metalică a schemei „KZh”.
Structura metalică a schemei „KZh” (a se vedea Fig. 1.9), împreună cu placa inferioară a schemei „E” și placa superioară a schemei „OR”, formează o cavitate etanșă în jurul zidăriei reactorului - spatiul reactorului,în care se reţine N 2 - Nu un amestec.
Orez. 1.9. Structura metalică a schemei „KZh”.
Proiectarea schemei "KZh" este realizată sub forma unei carcase sudate cilindrice cu un diametru de 14,5 m din tablă st. Nervurile de rigidizare inelare sunt sudate de-a lungul suprafeței exterioare a carcasei. Pentru a reduce tensiunea în compensatoare în timpul funcționării reactorului, circuitul "KZh" este sudat la placa de jos a circuitului "E" și placa superioară a circuitului "OR" cu o preîncărcare.
Condiții de lucru MK:
Temperatura carcasei - până la 350 °С;
Mediu în interior - N 2 -Nu este un amestec cu o presiune de 150 mm de coloană de apă, în exterior - N 2 cu o presiune de 200¸250 mm de coloană de apă.
Structura metalică a schemei „E”
Structura metalică a schemei „E” (vezi Fig. 1.10) servește ca protecție biologică superioară a reactorului și ca suport pentru TC, special. canale, pardoseală și conducte de comunicații în partea de sus a reactorului. Schema „E” este un tambur cu un diametru de 17m, o înălțime de 3m, și este asamblat din plăci tubulare unite printr-o carcasă cilindrice și rigidizări verticale interne, plăci superioare și inferioare de 40 mm grosime. Material MK - oțel 10HSND.
Orez. 1.10. Structura metalică a schemei „E”
Următoarele sunt sudate în structura metalică a schemei „E”:
1. părțile superioare ale traseelor canalelor tehnologice și speciale (cu excepția canalelor RIK și PIK);
2. tracturi de camere de televiziune;
3. manșoane termocuplu MK;
4. Conducte de evacuare PGM din cavitatea internă a reactorului;
5. Conducte de intrare și de evacuare a azotului.
Cavitatea interioară este umplută cu umplutură de serpentenită (60% din greutate) și gale (40%). MC-ul schemei este susținut de 16 rulmenți cu role pe bioprotecția laterală a MC cx. „L” și „D”, fiecare dintre ele proiectat pentru o sarcină de 750 de tone. MC din schema „E” include și compensatoarele orizontale superioare și inferioare, care asigură dilatarea termică, menținând în același timp etanșeitatea cavităților N 2 -He și N 2. Etanșeitatea cavității interne a MC din schema „E” este asigurată prin sudare cu verificarea etanșeității cusăturilor.
Condiții de lucru MK:
Temperatura plăcii inferioare de până la 350 °С cu încălzire locală până la 370 °С,
Temperatura plăcii superioare - până la 290 °C,
Mediu deasupra plăcii de sus - aer cu umiditate de până la 80%, sub placa de jos - N 2 - Nu este un amestec.
Structura metalică a schemei „G”
Structura metalică a schemei „G” (vezi Fig. 1.11) constă din plăci și canale de pardoseală la nivelul de 35,5 m, care servesc ca protecție biologică a închiderii centrale împotriva radiațiilor ionizante din comunicațiile superioare ale reactorului.
Partea inferioară a schemei, de 70 cm grosime, este realizată sub formă de cutii metalice din oțel 10KhSND umplute cu un amestec de fier serpentinit (14% din greutate) și împușcătură de oțel (86%).
Partea superioară a schemei este realizată din plăci de oțel carbon de 10 cm grosime, căptușite cu tablă de oțel rezistentă la coroziune 0Kh18N10T de 5 mm grosime pe partea laterală a încuietorului central. Grinzile și cutiile circuitului au șuruburi de respirație M-24 pentru a conecta rambleul cu atmosfera și pentru a preveni formarea de gaz exploziv în umplutură.
Orez. 1.11. Structură metalică a schemei „G” și pardoseală
Deschiderile de deasupra canalelor camerelor de ionizare de pornire și de lucru au plăci detașabile. În spațiul dintre cutii și plăci se află cabluri care provin de la servomotorizările KSUZ, DKE, KD, PIK, RIK, din termocupluri situate în zidărie, plăci de susținere și de protecție și compartimente ale MC din schema "L" și conductele de drenaj ale schemei "G". Suprafețele exterioare ale grinzilor și conductelor circuitului sunt metalizate cu un strat de aluminosilicat de 0,15¸0,25 mm în două straturi.
Structura metalică din schema „G” funcționează într-un mediu cu umiditate relativă de până la 80%. Temperatura grinzilor și cutiilor ajunge până la 250 °C, plăcilor de oțel până la 100 °C, căptușeală până la 50 °C.
1.Introducere…………………………………………………………………….4
2. Principalele caracteristici ale reactorului RBMK-1000………7
2.1 Schema termică cu reactor RBMK-1000…………7
2.2 Structuri în interiorul reactorului………………………………….12
2.3 Supapă de închidere și control………………....18
2.4 Descărcarea și încărcarea mașinii……………………………….21
2.5 Ansambluri de combustibil (FA)………………………………………….25
2.6 Proiectarea protecției împotriva radiațiilor ionizante a reactorului..28
3. Tipuri și destinație de conducte și componente ale acestora cu desene și diagrame, parametrii de funcționare și forțele principale care acționează asupra conductelor…………………………………………………………………….32
4. Principalele defecțiuni care apar în conducte cu o analiză a cauzelor apariției acestora, metode de depistare a defectelor……………………………….48
5. Procedura de retragere a conductelor pentru reparare cu pregătirea locului de muncă și deconectare de la circuitul termic……………………………………………………………….53
6.Tehnologia producției de reparații, control intermediar……….57
7. Testarea conductelor……………………………………………………………..60
8. Punerea în funcțiune……………………………………………………….61
9.Concluzie………………………………………………………………………..63
10.Lista abrevierilor…………………………………………………………………….64
11. Lista literaturii utilizate…………………………………………….66
INTRODUCERE
Reactorul RBMK-1000 este un reactor cu canale de non-alimentare; spre deosebire de reactoarele cu canale de realimentare, ansamblul combustibil și canalul de proces sunt unități separate. Conductele sunt conectate la canalele instalate în reactor cu ajutorul unor conexiuni permanente - căi individuale pentru alimentarea și îndepărtarea lichidului de răcire. Ansamblurile de combustibil încărcate în canale sunt fixate și compactate în partea superioară a canalului. Astfel, atunci când combustibilul este alimentat, nu este necesară deschiderea traseului lichidului de răcire, ceea ce permite ca acesta să fie efectuat folosind dispozitive de realimentare adecvate fără a opri reactorul.
La crearea unor astfel de reactoare, a fost rezolvată problema utilizării economice a neutronilor în miezul reactorului. În acest scop, învelișurile elementelor de combustibil și tuburile canale sunt realizate din aliaje de zirconiu care absorb slab neutronii. În timpul dezvoltării RBMK, limita de temperatură a funcționării aliajelor de zirconiu nu a fost suficient de mare. Acest lucru a determinat parametrii relativ scăzuti ai lichidului de răcire din RBMK. Presiunea în separatoare este de 7,0 MPa, ceea ce corespunde unei temperaturi a aburului saturat de 284 ° C. Dispunerea unităților RBMK este cu o singură buclă. După miez, amestecul de abur-apă intră în tamburele separatoare prin conducte individuale, după care aburul saturat este trimis la turbine, iar apa de circulație separată, după amestecarea cu apa de alimentare care intră în tamburele separatoare de la instalațiile de turbine, este alimentată în canalele reactorului cu ajutorul pompelor de circulație. Dezvoltarea RBMK a fost un pas semnificativ în dezvoltarea industriei nucleare în URSS, deoarece astfel de reactoare fac posibilă crearea de centrale nucleare mari de mare putere.
Dintre cele două tipuri de reactoare cu neutroni termici - apă presurizată sub presiune și apă canal-grafit, utilizate în energie nucleara Uniunea Sovietică, acesta din urmă s-a dovedit a fi mai ușor de stăpânit și implementat. Acest lucru se explică prin faptul că pentru fabricarea reactoarelor cu canal pot fi utilizate instalații generale de construcție de mașini și nu este necesar un astfel de echipament unic, care este necesar pentru fabricarea reactoarelor cu apă sub presiune.
Eficiența reactoarelor cu canal de tip RBMK depinde în mare măsură de puterea luată de la fiecare canal. Distribuția puterii între canale depinde de densitatea fluxului de neutroni în miez și de consumul de combustibil în canale. În același timp, există o limită de putere care nu poate fi depășită în niciun canal. Această valoare a puterii este determinată de condițiile de îndepărtare a căldurii.
Inițial, proiectul RBMK a fost dezvoltat pentru o putere electrică de 1000 MW, care, cu parametrii selectați, corespundea unei puteri termice a reactorului de 3200 MW. Cu numărul de canale de lucru disponibile în reactor (1693) și coeficientul de neuniformitate de degajare de căldură obținut în miezul reactorului, puterea maximă a canalului a fost de aproximativ 3000 kW. În urma unor studii experimentale și de calcul, s-a constatat că, cu un conținut maxim de vapori în masă la ieșirea canalelor de aproximativ 20% și puterea specificată, rezerva necesară este asigurată înainte de criza de îndepărtare a căldurii. Conținutul mediu de abur din reactor a fost de 14,5%. Unități de putere cu reactoare RBMK cu o capacitate electrică de 1000 MW (RBMK-1000) sunt în funcțiune la CNE Leningrad, Kursk, Cernobîl și CNE Smolensk. S-au dovedit a fi instalații fiabile și sigure, cu indicatori tehnici și economici înalți. Dacă nu sunt în mod special aruncate în aer.
Pentru creșterea eficienței reactoarelor RBMK au fost studiate posibilitățile de creștere a puterii maxime a canalelor. Ca rezultat al dezvoltării designului și al studiilor experimentale, s-a dovedit cale posibilă intensificarea transferului de căldură pentru a crește puterea maximă admisă a canalului de 1,5 ori până la 4500 kW, crescând în același timp conținutul de vapori admis la câteva zeci de procente. Intensificarea necesară a transferului de căldură a fost realizată datorită dezvoltării ansamblurilor de combustibil, a căror proiectare prevede intensificatoare de transfer de căldură. Cu o creștere a puterii admisibile a canalului la 4500 kW, puterea termică a reactorului RBMK a fost crescută la 4800 MW, ceea ce corespunde unei puteri electrice de 1500 MW. Astfel de reactoare RBMK-1500 funcționează la CNE Ignalina. O creștere a puterii de 1,5 ori cu modificări relativ mici de proiectare, menținând în același timp dimensiunile reactorului, este un exemplu de soluție tehnică care dă un efect mare.
CARACTERISTICI PRINCIPALE ALE REACTORULUI RBMK-1000
Schema termică cu reactorul RBMK-1000
PARTE.
Tipuri și destinație de conducte și componente ale acestora cu desene și diagrame, parametrii de funcționare și forțele principale care acționează asupra conductelor.
Clasificarea conductelor
Conductele, în funcție de clasa de pericol a substanței transportate (pericol de explozie și incendiu și nocivitate), sunt împărțite în grupe de mediu (A, B, C) și, în funcție de parametrii de proiectare ai mediului (presiune și temperatură), în cinci categorii (I, II, III, IV, V).
Categoria conductei ar trebui să fie setată în funcție de parametrul care impune atribuirea acesteia unei categorii mai responsabile.
Desemnarea unui grup de mediu transportat include desemnarea unui grup de mediu (A, B, C) și a unei subgrupe (a, b, c), care reflectă toxicitatea și pericolul de incendiu și explozie al substanțelor incluse în acest mediu.
Desemnarea conductei în vedere generala corespunde desemnării grupului de mediu transportat și categoriei acestuia. Denumirea „conductă I grupa A (b)” înseamnă o conductă prin care este transportat un mediu din grupa A (b) cu parametri de categoria I.
Grupul de mediu al unei conducte care transportă medii constând din diverse componente este stabilit în funcție de componenta care necesită ca conducta să fie atribuită unui grup mai responsabil. Mai mult, dacă conținutul unuia dintre componentele din amestec depășește concentrația medie letală în aer conform GOST 12.1.007, atunci grupul amestecului ar trebui determinat de această substanță. Dacă componenta cea mai periculoasă din punct de vedere al proprietăților fizice și chimice este inclusă în amestec într-o cantitate sub doza letală, problema atribuirii conductei unui grup sau categorie mai puțin responsabilă a conductei este decisă de organizația de proiectare (autorul proiectului).
Clasa de pericol a substanțelor trebuie determinată în conformitate cu GOST 12.1.005 și GOST 12.1.007, valorile indicatorilor de pericol de incendiu și explozie ai substanțelor - în conformitate cu ND relevant sau cu metodele prevăzute în GOST 12.1.044.
Pentru liniile de vid trebuie luată în considerare presiunea absolută de lucru.
Conductele care transportă substanțe cu o temperatură de lucru egală sau mai mare decât temperatura lor de autoaprindere, precum și substanțe incombustibile, cu ardere lentă și combustibile care, atunci când interacționează cu apa sau oxigenul atmosferic, pot fi periculoase pentru incendiu și explozie, ar trebui să fie clasificate în categoria I. Prin decizia dezvoltatorului, se permite, în funcție de condițiile de funcționare, să se ia o categorie mai responsabilă (decât este determinată de parametrii de proiectare ai mediului) a conductei.
Cerințe pentru proiectarea conductelor
Proiectarea conductei ar trebui să prevadă posibilitatea de a efectua toate tipurile de control. În cazul în care proiectarea conductei nu permite efectuarea de inspecții externe și interne sau de încercări hidraulice, autorul proiectului trebuie să indice metodologia, frecvența și domeniul de control, a căror implementare va asigura detectarea și eliminarea în timp util a defectelor.
Ramuri (legaturi)
O ramură din conductă este efectuată într-unul dintre moduri. Întărirea ramurilor cu rigidizări nu este permisă.
– Filiale pe conducte tehnologice
Conectarea ramurilor conform metodei „a” este utilizată în cazurile în care slăbirea conductei principale este compensată de marjele disponibile de rezistență a conexiunii. De asemenea, este permisă tăierea în conductă la o tangentă la circumferința secțiunii transversale a conductei pentru a preveni acumularea de produse în partea inferioară a conductei.
Teurile sudate din țevi, coturile ștanțate-sudate, teurile și coturile din semifabricate turnate folosind tehnologia electrozgură pot fi utilizate pentru presiuni de până la 35 MPa (350 kgf/cm2). În acest caz, toate sudurile și metalul țaglelor turnate sunt supuse testării cu ultrasunete 100%.
Crucile sudate și legăturile încrucișate pot fi utilizate pe conductele din oțel carbon la o temperatură de funcționare care nu depășește 250 °C. Cruci și legături încrucișate din țevi sudate electric pot fi utilizate la o presiune nominală de cel mult PN 16 (1,6 MPa). În acest caz, crucile trebuie să fie realizate din țevi cu o presiune nominală de cel puțin PN 25 (2,5 MPa). Încrucișările și legăturile încrucișate din țevi fără sudură pot fi utilizate la o presiune nominală de cel mult PN 24 (cu condiția ca crucile să fie realizate din țevi cu o presiune nominală de cel puțin PN 40. Introducerea fitingurilor în cusăturile sudate ale conductelor trebuie efectuată ținând cont de clauza 11.2.7.
coate
Pentru conducte, de regulă, se folosesc coturi îndoite, realizate din țevi longitudinale fără sudură și sudate prin ștanțare sau tragere la cald, precum și îndoite și sudate cu ștampila. Cu un diametru mai mare de DN 6.4.2 400, rădăcina sudurii este sudată, sudurile sunt supuse controlului 100% ultrasonic sau radiografic.
Coturi îndoite din țevi fără sudură sunt utilizate în cazurile în care este necesar să se minimizeze rezistenta hidraulica conductă, de exemplu, pe conducte cu un debit mediu pulsatoriu (pentru reducerea vibrațiilor), precum și pe conducte cu un diametru nominal până la DN 25. Necesitatea tratamentului termic este determinată de 12.2.11.
Limitele de utilizare a coturilor îndoite ale țevilor din gama de curent trebuie să corespundă limitelor de utilizare a țevilor din care sunt realizate. Lungimea secțiunii drepte de la capătul țevii până la începutul secțiunii îndoite trebuie să fie de cel puțin 100 mm.
În conducte, este permisă utilizarea curbelor sectoriale sudate cu un diametru nominal de DN 500 sau mai puțin la o presiune nominală de cel mult PN 40 (4 MPa) și un diametru nominal mai mare de DN 500 la o presiune nominală de până la PN 25 (2,5 MPa). La fabricarea coturilor sectoriale, unghiul dintre secțiunile transversale ale sectorului nu trebuie să depășească 22,5°. Distanța dintre sudurile adiacente de-a lungul părții interioare a cotului ar trebui să asigure disponibilitatea inspecției acestor suduri pe toată lungimea sudurii. Pentru fabricarea coturilor de sector nu este permisă folosirea țevilor sudate spiralat, cu un diametru mai mare de 400 mm, se utilizează sudarea rădăcină, sudurile sunt supuse controlului 100% ultrasonic sau radiografic. Coturile de sector sudate nu trebuie utilizate în cazurile de: - sarcini ciclice mari, de exemplu de la presiune, mai mult de 2000 de cicluri; - lipsa autocompensarii datorita altor elemente de conducta.
Tranziții
În conducte, de regulă, ar trebui să se folosească ștanțat, rulat dintr-o foaie cu o sudură, ștampilată din jumătăți cu două suduri. Limitele de utilizare a tranzițiilor din oțel trebuie să corespundă limitelor de utilizare a țevilor conectate de grade similare de oțel și parametrii de funcționare (calculați) similari.
Este permisă utilizarea adaptoarelor pentru conducte cu o presiune nominală de cel mult PN16 (1,6 MPa) și un diametru nominal de DN 500 sau mai puțin. Nu este permisă instalarea tranzițiilor petalelor pe conductele destinate transportului de gaze lichefiate și substanțe din grupele A și B.
Tranzițiile cu pică trebuie sudate, urmate de controlul 100% al sudurilor prin metode ultrasonice sau radiografice. După fabricare, adaptoarele petale trebuie supuse unui tratament termic.
cioturi
Dopurile sudate plate și cu nervuri din tablă de oțel sunt recomandate pentru utilizarea în conducte la presiuni nominale de până la PN 25 (2,5 MPa).
Dopurile instalate între flanșe nu trebuie utilizate pentru a separa două conducte cu medii diferite, a căror amestecare este inacceptabilă.
Limitele de utilizare a dopurilor și caracteristicile acestora în ceea ce privește materialul, presiunea, temperatura, coroziunea etc. trebuie sa respecte limitele de aplicare ale flanselor.
Cerințe pentru fitingurile de conducte.
La proiectarea și fabricarea fitingurilor pentru conducte, este necesar să se respecte cerințele reglementărilor tehnice, standardelor și cerințelor clienților în conformitate cu cerințele de siguranță în conformitate cu GOST R 53672.
Specificațiile pentru anumite tipuri și tipuri de fitinguri de conducte ar trebui să includă:
Sul documente normative, pe baza cărora proiectează, fabrică și operează robinete;
Date tehnice de bază și caracteristici ale fitingurilor;
Indicatori de fiabilitate și (sau) indicatori de siguranță (pentru supape care pot avea defecțiuni critice);
cerințele de fabricație;
Cerințe de siguranță; - continutul livrarii;
Reguli de acceptare;
Metode de testare;
Lista posibilelor defecțiuni și criterii pentru stările limită;
Instructiuni de folosire;
Principalele dimensiuni generale și de conectare, inclusiv diametrele exterioare și interioare ale țevilor de ramificație, tăierea marginilor țevilor de ramificație pentru sudare etc.
Principalii indicatori ai scopului armăturii (de toate tipurile și tipurile), stabiliți în documentația de proiectare și exploatare:
Presiunea nominală PN (presiunea de lucru sau de proiectare P);
Diametru nominal DN;
Mediu de lucru;
Temperatura de proiectare (temperatura maximă a mediului de lucru);
Presiunea diferenţială admisă;
Etanșeitatea închiderii (clasa de etanșeitate sau rata de scurgere);
Lungimea construcției;
Versiune climatică (cu parametri mediu inconjurator);
Rezistenta la influente externe (seismice, vibratii etc.);
Indicatori suplimentari de scop pentru anumite tipuri de armare:
Coeficient de rezistență (ζ) pentru supapele de oprire și retur;
Dependența coeficientului de rezistență de presiunea vitezei - pentru supape inverse;
Coeficientul de curgere (pentru lichid și gaz), zona scaunului, presiunea de reglare, presiunea de deschidere completă, presiunea de închidere, contrapresiunea, intervalul de presiune de reglare - pentru supape de siguranță;
Debit condiționat (Kvy), tip de caracteristică de debit, caracteristici de cavitație - pentru supape de control;
Capacitate condiționată, valoare reglabilă a presiunii, domeniul de presiune reglabil, precizia menținerii presiunii (zonă moartă și zonă de neuniformitate), cădere minimă de presiune la care este asigurată operabilitatea - pentru regulatoarele de presiune;
Parametrii acţionărilor şi acţionărilor;
A) pentru o acționare electrică - tensiune, frecvență curentă, putere, mod de funcționare, raport de transmisie, eficiență, cuplu maxim, parametri de mediu;
B) pentru actionari hidraulice si pneumatice - mediu de comanda, presiunea mediului de reglare - pentru regulatoare de presiune;
Ora de deschidere (închidere) - la cererea clientului robinetului.
Fitingurile trebuie testate în conformitate cu GOST R 53402 și TU, în timp ce domeniul de aplicare obligatoriu al testelor trebuie să includă:
Despre rezistența și densitatea pieselor principale și a îmbinărilor sudate care funcționează sub presiune;
Pentru etanșeitatea porții, normele pentru etanșeitatea porții - conform GOST R 54808 (pentru armăturile mijloacelor de lucru din grupele A, B (a) și B (b), la testarea etanșeității porților, nu ar trebui să existe scurgeri vizibile - clasa A GOST R 54808);
Pentru etanșeitate față de mediul extern;
Pentru funcționare (operabilitate). Rezultatele testului trebuie să fie reflectate în pașaportul valvei.
Nu este permisă utilizarea supapelor de închidere ca supapă de control (de reglare).
La instalarea servomotorului pe o supapă, roțile de mână pentru funcționarea manuală trebuie să deschidă supapa în sens invers acelor de ceasornic și să se închidă în sensul acelor de ceasornic. Direcția axelor tijei actuatorului trebuie determinată în documentația de proiect.
Supapele de închidere trebuie să aibă indicații ale poziției elementului de blocare („deschis”, „închis”).
Materialul fitingurilor pentru conducte trebuie selectat în funcție de condițiile de funcționare, parametrii și proprietati fizice si chimice mediu transportat și cerințe ND. Fitingurile din metale neferoase și aliajele acestora pot fi utilizate în cazurile în care armăturile din oțel și fontă nu pot fi utilizate din motive justificate. Armatura din oțeluri carbon și aliate poate fi utilizată pentru medii cu o viteză de coroziune de cel mult 0,5 mm/an.
Fitingurile din fontă ductilă de calitate nu mai mică de KCh 30-6 și fontă cenușie de calitate nu mai mică de SCh 18-36 trebuie utilizate pentru conductele care transportă medii de grup.
Pentru mediile din grupele A (b), B (a), cu excepția gazelor lichefiate; B(b), cu excepția lichidelor inflamabile cu un punct de fierbere sub 45°C; B(c) - fitingurile din fontă ductilă pot fi utilizate dacă limitele de temperatură de funcționare ale mediului nu sunt mai mici de minus 30 ° C și nu mai mari de 150 ° C la o presiune medie de cel mult 1,6 MPa (160 kgf / cm2). În același timp, pentru presiuni nominale de lucru ale mediului de până la 1 MPa se folosesc supape proiectate pentru o presiune de cel puțin PN 16 (1,6 MPa), iar pentru presiuni nominale mai mari de PN 10 (1 MPa) - supape proiectate pentru o presiune de cel puțin PN 25 (2,5 MPa). 8.13 Nu este permisă utilizarea fitingurilor din fontă ductilă pe conductele care transportă medii din grupa A (a), gaze lichefiate din grupa B (a);
Lichide inflamabile cu un punct de fierbere sub 45 °C din grupa B (b). Nu este permisă utilizarea fitingurilor din fontă cenușie pe conductele care transportă substanțe din grupele A și B, precum și pe conductele și conductele de abur. apa fierbinte folosit ca sateliți.
Nu se admit armăturile din fontă gri și maleabilă indiferent de mediu, presiune de funcționare și temperatură în următoarele cazuri: - pe conducte supuse vibrațiilor;
Pe conducte care funcționează la un regim de temperatură puternic variabil al mediului;
Cu posibilitatea de răcire semnificativă a armăturii ca urmare a efectului de accelerație;
Pe conductele care transportă substanțe din grupele A și B, care conțin apă sau alte lichide înghețate, la o temperatură a peretelui conductei sub 0 °C, indiferent de presiune;
În conductele unităților de pompare la instalarea pompelor în zone deschise;
În conductele rezervoarelor și containerelor pentru depozitarea substanțelor explozive și toxice.
Pe conductele care funcționează la temperaturi ambientale sub 40 °C, trebuie utilizate fitinguri din oțeluri aliate adecvate, aliaje speciale sau metale neferoase, având la cea mai scăzută temperatură posibilă a carcasei, rezistența la impact a metalului (KCV) nu este mai mică de 20 J/cm2. Pentru amoniacul lichid și gazos, utilizarea fitingurilor speciale din fontă ductilă este permisă în parametri și condiții.
actuatoarele de supape hidraulice trebuie să utilizeze fluide neinflamabile și care nu îngheață, care să îndeplinească condițiile de funcționare.
Pentru a exclude posibilitatea condensului în antrenările pneumatice în timp de iarna gazul este uscat până la punctul de rouă la negativ temperatura de proiectare conductă.
Pentru conductele cu o presiune nominală mai mare de 35 MPa (350 kgf / cm2), nu este permisă utilizarea fitingurilor turnate.
Fitingurile cu etanșare cu flanșă „protruzie-cavitate” în cazul utilizării garniturii speciale pot fi utilizate la o presiune nominală de până la 35 MPa (350 kgf/cm2)
Pentru a asigura funcționarea în siguranță în sistemele de control automate, la alegerea supapelor de control, trebuie îndeplinite următoarele condiții:
Pierderea de presiune (căderea de presiune) la supapele de reglare la debitul maxim al mediului de lucru trebuie să fie de cel puțin 40% din pierderea de presiune din întregul sistem;
Când fluidul curge, scăderea de presiune prin supapele de control în întregul domeniu de control nu trebuie să depășească valoarea căderii de cavitație.
Pe corpul supapei, într-un loc vizibil, producătorul marchează următorul volum:
Numele sau marca comercială a producătorului;
Numărul fabricii; - Anul fabricației;
Presiune nominală (de lucru) РN (Рр); - diametrul nominal DN;
Temperatura mediului de lucru (la marcarea presiunii de lucru Pp - obligatoriu);
Săgeată care indică direcția de curgere a mediului (cu alimentare unilaterală a mediului); - denumirea produsului;
Calitatea oțelului și numărul de căldură (pentru corpuri din turnare); - semne suplimentare marcaje în conformitate cu cerințele clienților, standardele naționale.
Setul de livrare de fitinguri pentru conducte ar trebui să includă documentație operațională în valoare de:
Pașaport (PS);
Manual de utilizare (RE);
Documentație operațională pentru componente (acționări, actuatoare, poziționare, întrerupătoare de limită etc.). Forma pașaportului este dată în Anexa H (referință). Manualul de operare trebuie să conțină: - o descriere a designului și principiului de funcționare a vanei;
Ordinea de montare si demontare; - repetarea si explicarea informatiilor cuprinse in marcarea armaturii;
Lista materialelor pentru principalele părți ale armăturii;
Informații despre tipurile de efecte periculoase, dacă supapa poate prezenta un pericol pentru viața și sănătatea umană sau pentru mediu și măsurile de prevenire și prevenire a acestora;
Indicatori de fiabilitate și (sau) indicatori de siguranță;
Domeniul controlului de intrare al fitingurilor înainte de instalare;
Metodologia de efectuare a testelor de control (verificări) a supapelor și a componentelor sale principale, procedură întreținere, reparatii si diagnosticare.
Înainte de instalare, fitingurile trebuie supuse inspecției și testelor primite în măsura specificată în manualul de utilizare. Instalarea fitingurilor trebuie efectuată ținând cont de cerințele de siguranță, în conformitate cu manualul de utilizare.
Siguranța supapei în timpul funcționării este asigurată de următoarele cerințe:
Supapele și dispozitivele de antrenare trebuie utilizate în conformitate cu utilizarea prevăzută în ceea ce privește parametrii de funcționare, medii, condiții de funcționare;
Supapele ar trebui să fie operate în conformitate cu manualul de operare (inclusiv pentru neprevăzute de proiectare) și cu reglementările tehnologice;
Supapa de închidere trebuie să fie complet deschisă sau închisă. Nu este permisă utilizarea supapelor de închidere ca supape de control;
Fitingurile trebuie utilizate în conformitate cu scopul său funcțional;
Controlul producției pentru siguranța industrială a fitingurilor ar trebui să prevadă un sistem de măsuri pentru eliminarea posibilelor stări limită și prevenirea defecțiunilor critice ale fitingurilor.
Nepermis:
Operați supapele în absența marcajului și a documentației de funcționare;
Efectuați lucrări pentru eliminarea defectelor din părțile corpului și strângeți racordurile filetate sub presiune;
Utilizați fitinguri ca suport pentru conductă;
Să folosească pârghii pentru controlul armăturii, extinzând umărul mânerului sau volantului, care nu sunt prevăzute în manualul de instrucțiuni;
Utilizați extensii pentru cheile de fixare.
PROCEDURA DE CONDUCERE A TUBALOR ÎN REPARARE CU PREGĂTIREA LOCULUI DE LUCRĂ ŞI DECONECTAREA DE LA CIRCUITUL DE ÎNCĂLZIRE.
În caz de ruptură a conductelor de pe traseul abur-apă, a colectoarelor, a conductelor de abur sub tensiune, a aburului de reîncălzire și a extracțiilor, a conductelor de condens principal și a apei de alimentare, a fitingurilor lor abur-apă, a teurilor, a îmbinărilor sudate și cu flanșe, unitatea de alimentare (cazan, turbină) trebuie oprită și oprită imediat.
În cazul în care se găsesc crăpături, umflături, fistule în conductele de abur viu, abur de reîncălzire și extracții, conducte de alimentare cu apă, în fitingurile lor abur-apă, în teuri, îmbinări sudate și cu flanșe, supervizorul de tură a magazinului trebuie anunțat imediat despre acest lucru. Supraveghetorul de tură este obligat să determine imediat zona de pericol, să oprească toate lucrările în ea, să îndepărteze personalul din ea, să protejeze această zonă, să afișeze semne de siguranță „Fără trecere”, „Atenție! Zona de pericol” și să ia măsuri urgente pentru a dezactiva secțiunea de urgență prin intermediul dispozitivelor de la distanță. Dacă nu este posibilă rezervarea secțiunii de urgență în timpul opririi, atunci echipamentul relevant asociat cu secțiunea de urgență trebuie oprit. Timpul de oprire se stabilește de către inginerul șef al centralei electrice cu înștiințarea inginerului de sistem electric de serviciu.
Dacă se găsesc suporturi și umerașe distruse, conducta trebuie deconectată, iar fixarea trebuie restabilită. Timpul de oprire se stabilește de către inginerul șef al centralei electrice de comun acord cu inginerul de sistem electric de serviciu.
Dacă se detectează deteriorarea conductei sau a fixării acesteia, este necesară o analiză amănunțită a cauzelor daunelor și dezvoltarea unor măsuri eficiente pentru îmbunătățirea fiabilității. Dacă sunt detectate scurgeri sau vapori în fitinguri, conexiuni cu flanșă sau de sub stratul izolator al conductelor, acest lucru trebuie raportat imediat supervizorului de tură. Seful de tură este obligat să evalueze situația și, dacă o scurgere sau vapori prezintă un pericol pentru personalul sau echipamentul de întreținere (de exemplu, vapori de sub izolație), să ia măsuri. Scurgerile sau vaporii care nu prezintă un risc pentru personal sau echipament (de exemplu, vapori de la garniturile de etanșare) trebuie inspectați în fiecare schimb.
Conductele trebuie predate spre reparație după perioada de revizie planificată stabilită pe baza standardelor tehnice de funcționare actuale și, în majoritatea cazurilor, reparate concomitent cu echipamentul principal. Livrarea conductei pentru reparație înainte de expirarea perioadei planificate de revizie este necesară în caz de avarie de urgență sau stare de urgență, confirmată printr-un act care indică cauzele, natura și amploarea deteriorării sau uzurii. Defectele conductelor identificate în timpul perioadei de revizie și care nu cauzează o oprire de urgență trebuie eliminate la orice oprire următoare.
Conductele de abur care funcționează la o temperatură de 450 ° C sau mai mult trebuie inspectate înainte de revizie.
La predarea spre reparație, clientul trebuie să transfere antreprenorului documentația de proiectare și reparație, care conține informații despre starea conductei și a componentelor acesteia, despre defecte și avarii. Documentația trebuie pregătită în conformitate cu GOST 2.602-68*. După reparație, această documentație trebuie returnată clientului.
În conformitate cu Regulile de organizare, întreținere și reparare a echipamentelor în timpul revizuire conductele cazanului și stației, următoarele lucrări ar trebui incluse în nomenclator:
Examinare stare tehnica conducte de abur;
Verificarea stării tehnice a conexiunilor cu flanșe și a elementelor de fixare, înlocuirea știfturilor uzate.
Verificarea strângerii arcurilor, verificarea și repararea suspensiilor și suporturilor.
Verificarea sudurilor si a metalelor.
Supragătirea îmbinărilor defecte, înlocuirea elementelor defecte ale conductei sau sistemul de fixare.
Inspecția și repararea probelor și răcitoarelor de mostre.
Repararea izolației termice.
Când conductele sunt inspectate, ar trebui să se înregistreze căderi, umflături, fistule, fisuri, deteriorarea coroziunii și alte defecte vizibile. În cazul detectării defecțiunilor conexiunilor cu flanșe, trebuie verificată starea suprafețelor de etanșare și a elementelor de fixare. În cazul detectării defectelor suporturilor și suspensiilor, trebuie înregistrate fisuri în metalul tuturor elementelor suporturilor și suspensiilor și deformarea reziduală a arcurilor.
Ordinea și sfera controlului asupra metalului conductelor este determinată de NTD. Controlul se efectuează sub îndrumarea tehnică a laboratorului de metale.
Clientul are dreptul de a interveni în executarea lucrărilor antreprenorului, dacă acesta din urmă:
defecte făcute care pot fi ascunse prin lucrări ulterioare;
Nu face performanțe tehnologice și cerințele de reglementare documentatie tehnica.
În timpul lucrărilor de reparații legate de montarea sau demontarea blocurilor de arc sau a pieselor de conducte, lucrările prevăzute de proiect sau harta tehnologica o succesiune de operații care asigură stabilitatea unităților și elementelor de conducte rămase sau nou instalate și previne căderea părților sale demontate.
Inainte de demontare suport fix sau prin tăierea conductei la resudarea îmbinărilor sudate conform concluziilor detectorilor de defecte sau la înlocuirea oricăror elemente ale conductei, arcurile de pe cele mai apropiate două umerase de fiecare parte a secțiunii reparate trebuie fixate cu legături sudate filetate. La o distanță de cel mult 1 m pe ambele părți ale locului de descărcare a conductei (sau demontarea unui suport fix), ar trebui instalate suporturi temporare (fixare). Aceste suporturi trebuie sa asigure deplasarea conductelor de-a lungul axei, necesara in timpul sudarii, si fixarea conductei in pozitia de proiectare. Nu este permisă atașarea acestor capete la conductele, suporturi sau suporturi adiacente.
Pe ambele părți ale secțiunii reparate, perforarea trebuie făcută pe țevi, distanța dintre punctele de perforare trebuie înregistrată în act. La refacerea conductei, întinderea la rece trebuie efectuată astfel încât abaterea distanței dintre punctele de perforare să nu depășească 10 mm.
După demontarea unei secțiuni sau a unui element al conductei, capetele libere ale conductelor rămase trebuie închise cu dopuri.
Când tăiați o conductă în mai multe puncte, este necesar să efectuați operațiuni în fiecare caz.
Pentru orice tăiere a conductei după sudarea îmbinării de închidere, este necesar să se întocmească un act cu înscrierea lui în cartea cablului.
După finalizarea lucrărilor de reparații legate de tăierea conductei sau înlocuirea părților suporturilor acesteia, este necesar să se verifice pantele conductei.
La înlocuirea unui arc defect, arcul de înlocuire trebuie selectat în funcție de sarcina admisă adecvată, calibrat preliminar și comprimat la înălțimea de proiectare pentru starea rece. După instalarea în unitatea de suspensie și îndepărtarea legăturilor de fixare, verificați înălțimea arcului și, dacă este necesar, reajustați. La sudarea cuplelor, contactul bobinelor arcurilor cu un arc electric este inacceptabil, iar la tăiere - cu o flacără a arzătorului, care poate provoca deteriorarea arcurilor.
Când înlocuiți un arc într-un suport din cauza deteriorării sau a inconsecvenței cu sarcinile de proiectare, ar trebui să:
Așezați plăcile sub blocul cu arc (dacă blocul de înlocuire are o înălțime mai mică decât cel înlocuit);
Demontați stâlpul de bază și reduceți-i înălțimea (dacă unitatea de înlocuire este mai înaltă decât cea înlocuită).
La modificarea înălțimii arcurilor din suportul arcului, este necesar să se scoată blocul reglabil, să se schimbe înălțimea acestuia pe dispozitivul de calibrare și să-l instaleze în suport.
După finalizarea lucrărilor de reglare a înălțimii arcurilor, înălțimile arcurilor după reglare (vezi Anexa 6) trebuie înregistrate în jurnalele de funcționare, iar pozițiile conductei în stare rece trebuie specificate pe indicatorii de deplasare.
Orice modificare în proiectarea conductei, făcută în perioada reparației acesteia și convenită cu organizația de proiectare, trebuie să fie reflectată în pașaportul sau carnetul de cabluri al acestei conducte. La înlocuirea părților deteriorate ale conductei sau a pieselor care și-au epuizat durata de viață, caracteristicile corespunzătoare ale noilor piese trebuie înregistrate în cartea cablului.
După finalizarea lucrărilor de reparație și reglare, trebuie făcută o înscriere corespunzătoare în jurnalul de reparații și trebuie întocmit un act de punere în funcțiune cu înscriere în carnetul de cablu.
ÎNCERCAREA CONDUCTELOR
PUNERE IN FUNCTIUNE
Umplerea conductei după lucrările de reparație se realizează conform planului aprobat, care prevede măsuri tehnologice care vizează eliminarea fazei de vapori-aer din conductă. De regulă, această operație se efectuează folosind separatoare elastice.
Se recomandă punerea în funcțiune a conductei după lucrări de reparații cu condens degazat în condiții atmosferice.
Conducta poate fi umplută cu condens stabil la orice presiune inițială în interiorul conductei. Dacă conducta este umplută cu condens instabil sau gaz de hidrocarburi lichefiate, atunci această operațiune trebuie efectuată după creșterea presiunii gazului, apei sau produsului stabil din conductă peste presiunea de vapori a produsului pompat și după introducerea separatoarelor mecanice în conductă.
Dacă este necesară deplasarea apei din conductă folosind un produs instabil, trebuie luate măsuri de protecție împotriva formării de hidrați (folosirea de separatoare, inhibitori ai formării de hidrați etc.)
În absența separatoarelor mecanice, se recomandă umplerea parțială a conductei cu condens stabil înainte de umplerea cu produsul pompat.
Gazul sau apa utilizată în timpul purjării (spălării) și testării ulterioare a conductei de produs și deplasate de produs folosind separatoare sunt eliberate din conductă prin duzele de purjare.
În același timp, controlul asupra conținutului de produs în jetul care iese din duza de purjare trebuie organizat pentru a reduce riscul de poluare a mediului și a reduce pierderile de produs.
După umplerea conductei cu condens degazat, presiunea este crescută peste presiunea minimă admisă de funcționare, care va fi determinată de presiunea de degazare, cantitatea de pierdere de presiune datorată frecării, compoziția produsului, profilul traseului și temperatura în sine. punct fierbinte"conducta.
Creșterea presiunii în conductă se realizează prin pomparea condensului cu o supapă închisă la capătul secțiunii conductei.
După creșterea presiunii la începutul conductei de condens peste limita minimă admisă, este permis să începeți pomparea condensului instabil.
Menținerea presiunii minime admisibile de lucru în conductă în timpul funcționării este asigurată de un regulator de presiune „în sine”, instalat direct în fața consumatorului.
Proiectări de canale ale reactoarelor cu uraniu-grafit ale centralelor nucleare
Partea de eliberare a căldurii a canalului RBMK-1000
(Fig. 2.31) constă din două ansambluri de combustibil, o tijă centrală de rulment, o tijă, o tijă, un vârf. Ansamblul combustibil este asamblat din 18 tije de combustibil tip tijă cu diametrul de 13,5x0,9 mm, un cadru și elemente de fixare; Televizoarele sunt interschimbabile. Cadrul este format dintr-un tub central, pe care sunt fixate un capăt și zece grile distanțiere. Grătarele distanțiere servesc la furnizarea necesarului
amplasarea tijelor de combustibil în secțiunea transversală a ansamblurilor combustibile și sunt montate în tubul central. Fixarea grilelor distanțiere le permite să se deplaseze de-a lungul axei la o distanță de 3,5 m cu dilatarea termică a barelor de combustibil. Grila de distanțiere cea mai exterioară este atașată la un diblu pentru a crește rigiditatea împotriva răsucirii mănunchiului.
Grila de distanțiere este o structură de tip fagure și este asamblată dintr-un stâlp central, intermediar, douăsprezece celule periferice și o jantă, interconectate prin sudare în puncte. Janta are proeminențe distanțiere.
Orez. 2.31. TVS RBMK-1000:
1 - suspensie; 2 - adaptor; 3 - tija; 4 - tija de combustibil; 5 - tija de rulment; 6 - bucșă; 7 - vârf; 8 - nucă
Tubul central al ansamblului combustibil are o tăietură dreptunghiulară la jumătatea diametrului la capăt pentru unirea ansamblurilor combustibile între ele în canal. Aceasta asigură coaxialitatea necesară a barelor de combustibil ale celor două ansambluri combustibile și exclude rotația acestora unul față de celălalt.
Tijele de combustibil sunt fixate rigid în grilele de capăt ale ansamblurilor de combustibil (la limitele superioare și inferioare ale miezului), iar atunci când reactorul funcționează, golul din centrul miezului este selectat din cauza expansiunii termice. Reducerea distanței dintre barele de combustibil din centrul miezului reduce explozia degajării de căldură și scade temperatura combustibilului și a materialului structural în zona dopurilor tijei de combustibil. Utilizarea a două ansambluri de combustibil de-a lungul înălțimii miezului permite fiecărui ansamblu să funcționeze atât în zona de eliberare a energiei maxime cât și minime în înălțime.
Toate părțile ansamblurilor de combustibil, cu excepția tijei și a grilelor distanțiere, sunt realizate din aliaj de zirconiu. Tija, care serveste la conectarea ansamblului cu suspensia, si grilajele distantiere sunt realizate din otel inoxidabil Kh18N10T.
Analiza termo-hidraulică și caracteristici de rezistență a reactorului RBMK-YUOO a scos la iveală rezervele disponibile pentru creșterea puterii instalației. O creștere a puterii critice a canalului tehnologic, adică puterea la care are loc o criză de transfer de căldură pe suprafața elementelor de combustibil, însoțită de o creștere inacceptabilă a temperaturii învelișului de zirconiu, a fost realizată prin introducerea intensificatoarelor de transfer de căldură în ansamblul combustibil. Utilizarea grilelor de intensificare cu turbionare axială a fluxului de lichid de răcire a făcut posibilă creșterea capacității canalului de proces RBMK-1000 de 1,5 ori. Designul ansamblurilor de combustibil RBMK-1500 diferă de proiectarea ansamblurilor de combustibil RBMK-1000 prin aceea că grilele de intensificator distanțier sunt utilizate în ansamblurile de combustibil superioare, altfel proiectarea ansamblului de combustibil nu are diferențe fundamentale. Menținerea rezistenței circuitului de circulație se realizează prin reducerea debitului lichidului de răcire.
O creștere a puterii ansamblurilor de combustibil determină o creștere corespunzătoare a puterii liniare a elementelor de combustibil până la 550 W/cm. Patriotic și Experiență străină arată că acest nivel de putere liniară nu este limită. La un număr de stații din SUA, puterea liniară maximă este de 570-610 W/cm.
Pentru instalarea și înlocuirea carcasei canalului tehnologic în timpul funcționării, precum și pentru organizarea unui radiator fiabil pentru zidăria de grafit pe canal, există inele de „contact solid” pe partea sa mijlocie (Fig. 2.32). Inelele despicate de 20 mm înălțime sunt plasate de-a lungul înălțimii canalului aproape unul de celălalt, astfel încât fiecare inel alăturat să aibă un contact sigur de-a lungul suprafeței cilindrice, fie cu conducta canalului, fie cu suprafata interioara bloc de zidărie de grafit, precum și la capătul dintre ele. Intervalele minime admise pentru inelul canalului și blocul inel sunt determinate din condiția inadmisibilității blocării canalului în zidărie ca urmare a contracției radiațiilor a grafitului și a creșterii diametrului canalului ca urmare
curgerea materialului conductei. O ușoară creștere a golurilor va duce la o deteriorare a eliminării căldurii din zidăria de grafit. Pe partea superioară a corpului canalului sunt sudate mai multe bucșe, concepute pentru a îmbunătăți îndepărtarea căldurii din structurile metalice ale reactorului pentru a asigura siguranța la radiații și a crea baze tehnologice în fabricarea corpului canalului.
Orez. 2.32. Instalarea unui canal tehnologic într-o zidărie de grafit:
1- teava (aliaj Zr + 2,5% Nb); 2 - inel exterior de grafit; 3 - inel interior de grafit; 4 - zidărie de grafit
După cum sa menționat deja, aliajele de zirconiu sunt utilizate în principal pentru fabricarea elementelor miezului reactorului, în care proprietățile lor specifice sunt utilizate pe deplin: neutroni
„transparență”, rezistență la căldură, rezistență la coroziune și radiații etc. Pentru fabricarea altor părți ale reactorului se folosește un material mai ieftin - oțel inoxidabil. Combinația acestor materiale este determinată de cerințele de proiectare, precum și de considerente economice în ceea ce privește materialele și tehnologia. Diferența de proprietăți fizice, mecanice și tehnologice ale aliajelor și oțelurilor cu zirconiu provoacă problema conexiunii lor.
Combinațiile de oțel cu aliaje de zirconiu sunt cunoscute în reactoarele industriale. mecanic, de exemplu, în reactoarele Canadian Pickering-2, -3 și -4, racordarea țevilor de canal din aliaj de zirconiu cu fitinguri de capăt din oțel inoxidabil călit (Fig. 2.33) a fost realizată prin laminare. Cu toate acestea, astfel de compuși funcționează satisfăcător la o temperatură de 200-250 °C. În străinătate, îmbinările oțelului cu zirconiu au fost studiate prin sudare prin fuziune (argon-arc) și sudare în fază solidă. Sudarea cu arc cu argon se efectuează la temperaturi mai ridicate decât sudarea în fază solidă, ceea ce duce la formarea de straturi intermetalice fragile în zona de îmbinare, care afectează negativ proprietățile mecanice și de coroziune ale sudurii. Printre metodele studiate de îmbinare a aliajelor de zirconiu cu oțel în fază solidă se numără sudarea prin explozie, forjarea îmbinărilor, ștanțarea, sudarea sub presiune, presarea îmbinărilor, lipirea contact-jet, sudarea prin frecare etc.
Cu toate acestea, toate aceste conexiuni sunt inaplicabile pentru conductele canalului tehnologic al reactorului RBMK, deoarece toate sunt destinate
să lucreze cu alți parametri și nu pot oferi densitatea și rezistența necesare.
Partea din mijloc din zirconiu a canalului RBMK, situată în miezul reactorului, este conectată la ansamblurile de capăt din oțel inoxidabil folosind adaptoare speciale din oțel-zirconiu. Adaptoarele oțel - zirconiu sunt obținute prin sudare prin difuzie.
Sudarea se efectuează într-o cameră de vid ca urmare a presării puternice una pe cealaltă a pieselor încălzite la o temperatură ridicată din aliaj de zirconiu și oțel inoxidabil. După prelucrare se obține un adaptor, al cărui capăt este din aliaj de zirconiu, celălalt din oțel inoxidabil. Pentru a reduce tensiunile care apar într-o îmbinare cu o diferență mare în coeficienții de dilatare liniară a unui aliaj de zirconiu (a = 5,6 * 10 -6 1 / ° C) și oțel 0X18H10T (a = 17,2 * 10 -6 1 / ° C), se folosește un bandaj de oțel presat la cald de tip bimetalic + țevi de oțel 18 X1 T X 18 H700 H2) (a = 11 * 10 -6 1/°С).
Conectarea adaptorului cu un tub de zirconiu cu un diametru exterior de 88 și o grosime a peretelui de 4 mm se realizează prin sudare cu fascicul de electroni. Sudurile sunt supuse acelorași cerințe de rezistență și proprietăți de coroziune ca și pentru conducta principală. Modurile dezvoltate de sudare cu fascicul de electroni, metodele și modurile de tratare mecanică și termică a sudurilor și zonelor apropiate de sudare au făcut posibilă obținerea de îmbinări sudate fiabile, etanșe la vid, oțel-zirconiu.
Conducător științific al proiectului: IAE im. I. V. Kurchatova , Academician Aleksandrov A. P.
Proiectant general (LNPP): GSPI-11 (VNIPIET), Gutov A.I.
Proiectant-șef al fabricii de turbine: KhTGZ, „Turboatom”, Yu. F. Kosyak
Dezvoltator de construcții metalice: TsNIIPSK, Melnikov N. P.
Organizație de conducere în știința materialelor: „Prometheus”, Kopyrin G.I.
Proiectant și producător de echipamente electromecanice CPS, CTO: Biroul de proiectare al fabricii bolșevice, Klaas Yu. G.
În acest moment, seria acestor reactoare include trei generații. Reactorul principal al seriei este prima și a doua unitate a CNE Leningrad.
YouTube enciclopedic
1 / 5
✪ Reactoarele nucleare de putere
✪ Dezmembrarea canalelor TC și CPS
✪ Primul RBMK: legenda pleacă
✪ Instalarea circuitului de circulație forțată multiplă al reactorului RBMK-1000
✪ NNPP Dezafectarea primei unități de putere
Subtitrări
Istoria creației și funcționării
Reactorul primei centrale nucleare din lume (AM-1 ("Atom Mirny"), Obninsk NPP, 1954) a fost tocmai un reactor cu canal de uraniu-grafit cu un lichid de răcire cu apă. Dezvoltarea tehnologiilor de reactoare cu uraniu-grafit a fost realizată la reactoare industriale, inclusiv reactoare „duble” (reactoare cu dublu scop), care, pe lângă izotopii „militari”, produceau electricitate și foloseau căldură pentru a încălzi orașele din apropiere.
Reactoarele industriale care au fost construite în URSS: A (1948), AI (PO "Mayak" în Ozersk), reactoare AD (1958), ADE-1 (1961) și ADE-2 (1964) (Uzina minieră și chimică din Zheleznogorsk), reactoare I-1 (1955), EI-2 (1955), ADE-1 (1955), ADE-2 (1961) și ADE-1958 965) (Uzina chimică siberiană din Seversk).
Dezvoltarea reactoarelor RBMK propriu-zise a început la mijlocul anilor 1960 și s-a bazat în mare măsură pe o experiență vastă și de succes în proiectarea și construcția de reactoare industriale cu uraniu-grafit. Principalele avantaje ale centralei reactoare au fost văzute de creatori în:
- aplicarea maximă a experienței reactoarelor uraniu-grafit;
- legături bine stabilite între fabrici, producție bine stabilită de echipamente de bază;
- starea industriei și a industriei construcțiilor din URSS;
- caracteristici neutronice promițătoare (imbogățire scăzută a combustibilului).
În general, caracteristicile de proiectare ale reactorului au repetat experiența anterioară a reactoarelor cu uraniu-grafit. Canalul de combustibil a devenit nou, ansambluri de elemente de combustibil din noi materiale structurale - aliaje de zirconiu, iar cu o nouă formă de combustibil - uraniul metalic a fost înlocuit cu dioxidul său, precum și cu parametrii lichidului de răcire. Reactorul a fost proiectat inițial ca un reactor cu un singur scop - pentru producerea de energie electrică și termică.
Lucrările la proiect au început la IAE (RRC KI) și NII-8 (NIKIET) în 1964. În 1965, proiectul a fost numit B-190, iar proiectarea sa a fost încredințată biroului de proiectare al uzinei bolșevice. În 1966, prin decizia ministerială NTS, lucrările la proiect au fost încredințate NII-8 (NIKIET), condusă de Dollezhal.
În timpul construcției primelor centrale nucleare din URSS, a existat opinia că o centrală nucleară este o sursă sigură de energie, iar posibilele defecțiuni și accidente sunt evenimente improbabile sau chiar ipotetice. În plus, primele unități au fost construite în cadrul sistemului de inginerie mecanică medie și trebuiau să fie operate de organizații ale acestui minister. Reglementările de siguranță la momentul dezvoltării fie nu existau, fie erau imperfecte. Din acest motiv, primele reactoare de putere din seria RBMK-1000 și VVER-440 nu au avut un număr suficient de sisteme de siguranță, ceea ce a necesitat o modernizare serioasă în continuare a acestor unități de putere. În special, în proiectarea inițială a primelor două unități RBMK-1000 ale NPP din Leningrad, nu existau hidrocilindri ai sistemului de răcire a reactorului de urgență (ECCS), numărul de pompe de urgență a fost insuficient, nu au existat supape de reținere (OK) pe colectoarele grupului de distribuție (RGK), etc. Ulterior, în timpul modernizării, toate aceste deficiențe au fost eliminate.
Ar trebui să se realizeze construcția ulterioară a blocurilor RBMK pentru nevoile Ministerului Energiei și Electrificării al URSS. Ținând cont de experiența mai redusă a Ministerului Energiei cu centralele nucleare, au fost aduse modificări semnificative în proiect care cresc siguranța unităților de energie. În plus, au fost făcute modificări pentru a ține cont de experiența primelor RBMK. Printre altele, s-au folosit hidrocilindrei ECCS, 5 pompe au început să îndeplinească funcția de electropompe ECCS de urgență, s-au folosit supape de reținere în RGK și au fost aduse alte îmbunătățiri. Conform acestor proiecte, au fost construite unitățile electrice 1, 2 ale CNE Kursk și 1, 2 ale CNE de la Cernobîl. În această etapă, a fost finalizată construcția unităților de putere RBMK-1000 de prima generație (6 unități de putere).
Îmbunătățirea ulterioară a CNE-urilor cu RBMK a început odată cu dezvoltarea proiectelor pentru a doua etapă a CNE Leningrad (unități de putere 3, 4). Motivul principal pentru finalizarea proiectului a fost înăsprirea regulilor de securitate. În special, a fost introdus un sistem de ECCS de balon, ECCS de răcire pe termen lung, reprezentat de 4 pompe de urgență. Sistemul de localizare a accidentelor a fost reprezentat nu de un rezervor de barbotare, ca până acum, ci de un turn de localizare a accidentelor capabil să acumuleze și să prevină eficient degajarea de radioactivitate în cazul unor accidente cu deteriorare a conductelor reactorului. S-au făcut și alte modificări. Principala caracteristică a celei de-a treia și a patra unități de putere ale NPP din Leningrad a fost decizia tehnică privind amplasarea RGC la o altitudine mai mare decât altitudinea zonei active. Acest lucru a făcut posibilă o umplere garantată a miezului cu apă în cazul unei alimentări de urgență cu apă a RGC. Ulterior, această decizie nu a fost aplicată.
După construirea unităților de putere 3, 4 ale CNE din Leningrad, care se află sub jurisdicția Ministerului Construcției de Mașini Medii, a început proiectarea reactoarelor RBMK-1000 pentru nevoile Ministerului Energiei al URSS. După cum sa menționat mai sus, la dezvoltarea unei centrale nucleare pentru Ministerul Energiei, au fost aduse modificări suplimentare proiectului, menite să crească fiabilitatea și siguranța centralelor nucleare, precum și să crească potențialul economic al acesteia. În special, la finalizarea celor doua etape ale RBMK, a fost utilizat un separator de tambur (BS) cu un diametru mai mare (diametrul interior a fost mărit la 2,6 m), a fost introdus un sistem ECCS cu trei canale, primele două canale fiind alimentate cu apă din cilindri hidraulici, al treilea - din pompele de alimentare. Numărul de pompe pentru alimentarea de urgență cu apă a reactorului a fost majorat la 9 unități și au fost făcute alte modificări care au crescut semnificativ siguranța unității de alimentare (nivelul de execuție al SAOR a respectat documentele în vigoare la momentul proiectării CNE. Au fost crescute semnificativ capacitățile sistemului de localizare a accidentelor, care a fost conceput pentru a contracara un accident cauzat de o conductă de circulație maximă a conductei de ghilotină (CP) ) Du 900). În loc de rezervoarele cu bule din primele etape Р BMK și turnurile de reținere ale unităților 3 și 4 ale CNE din Leningrad, au fost utilizate piscine de izolare cu două etaje la RBMK din a doua generație a Ministerului Energiei, care a crescut semnificativ capacitățile sistemului de localizare a accidentelor (ALS) (până la mm 90 ale echipamentului sub presiune MDN). PPB nu a fost acoperit de comunicațiile BS și abur-apă. De asemenea, în timpul construcției CNE, compartimentele reactorului au fost construite într-un bloc dublu, ceea ce înseamnă că reactoarele celor două unități de putere se află în esență în aceeași clădire (spre deosebire de CNE anterioare cu RBMK, în care fiecare reactor se afla într-o clădire separată). Astfel, au fost fabricate reactoarele RBMK-1000 din a doua generație: unitățile de putere 3 și 4 ale CNE Kursk, 3 și 4 ale CNE de la Cernobîl, 1 și 2 ale CNE Smolensk (împreună cu unitatea 3 și 4 din CNE Leningrad, 8 unități de putere).
Un total de 17 unități de putere cu RBMK au fost puse în funcțiune. Perioada de rambursare pentru blocurile seriale din a doua generație a fost de 4-5 ani.
Contribuția centralelor nucleare cu reactoare RBMK la generarea totală de energie electrică de către toate centralele nucleare din Rusia este de aproximativ 50%.
Caracteristicile RBMK
| Caracteristică | RBMK-1000 | RBMK-1500 | RBMKP-2400 (proiect) |
MKER-1500 (proiect) |
|---|---|---|---|---|
| Puterea termică a reactorului, MW | 3200 | 4800 | 5400 | 4250 |
| Puterea electrică a unității, MW | 1000 | 1500 | 2000 | 1500 |
| Eficiența blocului, % | 31,3 | 31,3 | 37,0 | 35,2 |
| Presiunea aburului în fața turbinei, atm | 65 | 65 | 65 | 65? |
| Temperatura aburului în fața turbinei, °C | 280 | 280 | 450 | |
| Dimensiunile zonei active, m: | ||||
| - înălțime | 7 | 7 | 7,05 | 7 |
| - diametru (latime x lungime) | 11,8 | 11,8 | 7,05×25,38 | 14 |
| Încărcare uraniu, t | 192 | 189 | 220 | |
| Îmbogățire, % 235 U | ||||
| - canal de evaporare | 2,6-3,0 | 2,6-2,8 | 1,8 | 2-3,2 |
| - canal de supraîncălzire | - | - | 2,2 | - |
| Numar de canale: | ||||
| - evaporativ | 1693-1661 | 1661 | 1920 | 1824 |
| - supraîncălzire | - | - | 960 | - |
| Ardere medie, MW zi/kg: | ||||
| - în canalul de evaporare | 22,5 | 25,4 | 20,2 | 30-45 |
| - în canalul de supraîncălzire | - | - | 18,9 | - |
| Dimensiuni placa de combustibil (diametru × grosime), mm: | ||||
| - canal de evaporare | 13,5×0,9 | 13,5×0,9 | 13,5×0,9 | - |
| - canal de supraîncălzire | - | - | 10×0,3 | - |
| Material de acoperire a combustibilului: | ||||
| - canal de evaporare | + 2,5 % | + 2,5 % | + 2,5 % | - |
| - canal de supraîncălzire | - | - | oţel inoxidabil oţel | - |
Proiecta
Unul dintre obiectivele dezvoltării reactorului RBMK a fost îmbunătățirea ciclului combustibilului. Soluția la această problemă este asociată cu dezvoltarea materialelor structurale care absorb slab neutronii și diferă puțin în proprietățile lor mecanice de oțelul inoxidabil. Reducerea absorbției neutronilor în materialele structurale face posibilă utilizarea combustibilului nuclear mai ieftin cu o îmbogățire scăzută a uraniului (conform proiectului inițial - 1,8%). Ulterior, gradul de îmbogățire cu uraniu a fost crescut.
RBMK-1000
Fiecare canal de combustibil are o casetă formată din două ansambluri de combustibil(TVS) - inferior și superior. Fiecare ansamblu include 18 bare de combustibil. Învelișul elementului de combustibil este umplut cu pelete de dioxid de uraniu. Conform designului original, îmbogățirea cu uraniu-235 a fost de 1,8%, dar, pe măsură ce s-a acumulat experiența în operarea RBMK, s-a dovedit a fi recomandabil să se mărească îmbogățirea. Creșterea îmbogățirii, combinată cu utilizarea unei otrăvi care poate fi ardetă în combustibil, a făcut posibilă creșterea controlabilității reactorului, îmbunătățirea siguranței și îmbunătățirea performanței sale economice. În prezent, s-a făcut o tranziție la combustibil cu o îmbogățire de 2,8%.
Reactorul RBMK funcționează conform unei scheme cu o singură buclă. Lichidul de răcire este circulat într-o buclă de circulație forțată multiplă (MPC). În miez, apa care răcește barele de combustibil se evaporă parțial și amestecul rezultat de abur-apă intră în tamburele separatoare. Separarea aburului are loc în tambur-separatoare, care intră în unitatea turbină. Apa rămasă este amestecată cu apa de alimentare și este alimentată în miezul reactorului cu ajutorul pompelor principale de circulație (MCP). Aburul saturat separat (temperatura ~284 °C) sub o presiune de 70-65 kgf/cm2 este alimentat la două turbogeneratoare cu o putere electrică de 500 MW fiecare. Aburul evacuat este condensat, după care, după trecerea prin încălzitoare regenerative și un dezaerator, este alimentat la KMPC folosind pompe de alimentare (FPU).
Reactoarele RBMK-1000 sunt instalate la CNE Leningrad, CNE Kursk, CNE Cernobîl, CNE Smolensk.
Accident de la Cernobîl
RBMK-1500
În RBMK-1500, puterea a fost crescută prin creșterea intensității energetice specifice a miezului prin creșterea puterii FC de 1,5 ori, menținându-și designul. Acest lucru se realizează prin intensificarea eliminării căldurii din elementele de combustibil prin utilizarea unor intensificatoare speciale de transfer de căldură (turbulatoare) în TVC în partea superioară a ambelor ansambluri de combustibil. Toate împreună, acest lucru vă permite să salvați dimensiunile anterioare și design general reactor.
În timpul funcționării, s-a dovedit că, din cauza neuniformității mari a eliberării de energie, puterile crescute (de vârf) în canalele individuale duc la crăparea învelișului de combustibil. Din acest motiv, puterea a fost redusă la 1300 MW.
Aceste reactoare au fost instalate la CNE Ignalina () și au fost planificate pentru instalare conform designului original al CNE Kostroma.
RBMK-2000, RBMK-3600, RBMKP-2400, RBMKP-4800, (foste proiecte)
În virtutea trasatura comuna Proiectarea reactoarelor RBMK, în care miezul, ca și cuburile, a fost recrutat dintr-un număr mare de elemente de același tip, ideea de a crește în continuare puterea sa sugerat.
RBMK-2000, RBMK-3600
În proiect RBMK-2000 creșterea puterii a fost planificată datorită creșterii diametrului canalului de combustibil, a numărului de tije de combustibil din casetă și a pasului foii tubulare FC. În același timp, reactorul în sine a rămas în aceleași dimensiuni.
RBMK-3600 a fost doar un proiect de concept, oh caracteristici de proiectare putin se stie. Probabil, problema creșterii puterii specifice din acesta a fost rezolvată, ca RBMK-1500, prin intensificarea eliminării căldurii, fără a schimba designul bazei sale RBMK-2000 - și, prin urmare, fără creșterea miezului.
RBMKP-2400, RBMKP-4800
Ele diferă de toate RBMK în zona lor activă sub forma unui paralelipiped dreptunghiular și prezența canalelor de supraîncălzire din oțel inoxidabil. Temperatura aburului în RBMKP-2400 și RBMKP-4800 este de 450 de grade Celsius [ ] .
MKER (proiecte moderne)
Eficiență așteptată - 35,2%, durată de viață 50 de ani, îmbogățire 2,4%.
Avantaje
Practica operațională
Accidentul din 1982, conform analizei interne a proiectantului-șef (NIKIET), a fost legat de activități. personal operațional care a încălcat grav reglementari tehnologice.
| unitate de putere | Tip reactor | Stat | Putere (MW) |
generatoare putere (MW) |
|---|---|---|---|---|
| RBMK-1000 | oprit în 1996 | 1000 | ||
| RBMK-1000 | oprit în 1991 | 1000 | ||
| RBMK-1000 | oprit în 2000 | 1000 | ||
| RBMK-1000 | distrus de un accident în 1986 | 1000 | ||
| RBMK-1000 | construcția s-a oprit în 1987 | 1000 | ||
| RBMK-1000 | construcția s-a oprit în 1987 | 1000 | ||
| RBMK-1500 | oprit în 2004 | 1300 | ||
Ignalina-2 |
RBMK-1500 | oprit în 2009 | 1300 | |
Ignalina-3 |
RBMK-1500 | construcția s-a oprit în 1988 | 1500 | |
Ignalina-4 |
RBMK-1500 | proiect anulat în 1988 | 1500 | |
| RBMK-1500 | construcția s-a oprit în 1990 | 1500 | ||
Kostroma-2 |
RBMK-1500 | construcția s-a oprit în 1990 | 1500 | |
| RBMK-1000 | activ | 1000 | ||
| RBMK-1000 | activ | 1000 | ||
| RBMK-1000 | activ | 1000 | ||
| RBMK-1000 | activ | 1000 | ||
| RBMK-1000 | construcția s-a oprit în 2012 | 1000 | ||
| RBMK-1000 | construcția s-a oprit în 1993 | 1000 | ||
| RBMK-1000 | activ | 1000 | ||
Leningrad-2 |
RBMK-1000 | activ | 1000 | |
Leningrad-3 |
RBMK-1000 | activ | 1000 | |
Leningrad-4 |
RBMK-1000 | activ | 1000 | |
| RBMK-1000 | activ | 1000 | ||
Smolensk-2 |
RBMK-1000 | activ | 1000 | |
Ca element de combustibil în reactorul RBMK-1000, se folosește un tub de zirconiu cu un diametru de 13,9 mm, o grosime de perete de 0,9 mm și o lungime de aproximativ 3,5 m, închis la ambele capete, umplut cu pelete de combustibil cu un diametru de 11,5 mm și o înălțime de 15 mm. Pentru a reduce cantitatea de dilatare termică a coloanei de combustibil, tabletele au găuri. Mediul inițial de sub carcasă este umplut cu heliu la o presiune de 5 kgf/cm2.Coloana de combustibil este fixată de un arc. Temperatura maximă în centrul peletei de combustibil poate ajunge la 2100ºС. În realitate, această temperatură nu este mai mare de 1600ºС, presiunea heliului este de până la 17 kgf/cm 2 , iar temperatura suprafeței exterioare a placajului TVEL este de aproximativ 300 °С.
Elementele de combustibil (barele de combustibil) sunt asamblate în ansambluri de combustibil (FA) a câte 18 bucăți fiecare; 6 bucăți în jurul unui cerc cu diametrul de 32 mm și 12 bucăți cu diametrul de 62 mm. În centru este o tijă de sprijin (vezi Fig. 2.14, secțiunea B-B). Tijele de combustibil din ansamblu sunt fixate la fiecare jumătate de metru cu grile distanțiere speciale.
Blocul de combustibil principal al reactorului este o casetă de combustibil (sau de lucru), constă din două ansambluri de combustibil conectate printr-o tijă purtătoare comună, o tijă, un vârf și o coadă. Astfel, partea casetei situată în zona activă are o lungime de aproximativ 7 m.
Casetele sunt spălate cu apă, în timp ce nu există un contact direct al combustibilului cu lichidul de răcire în timpul funcționării normale a reactorului.
Pentru a obține o eficiență acceptabilă a unei centrale nucleare, este necesar să existe cât mai multe temperatura ridicataşi presiunea aburului generat de reactor. Prin urmare, trebuie prevăzută o carcasă pentru a menține lichidul de răcire la acești parametri. Un astfel de vas este principalul element structural al reactoarelor de tip VVER. Pentru reactoarele RBMK, rolul vasului este jucat de un numar mare de conducte durabile, în interiorul cărora sunt plasate casetele. O astfel de conductă se numește canal tehnologic (TC), în interiorul miezului este zirconiu și are un diametru de 88 mm cu o grosime a peretelui de 4 mm, în RBMK-1000 există 1661 de canale tehnologice.
Orez. 1.14. Ansamblul de combustibil al reactorului RBMK
Canalul tehnologic (vezi Fig. 1.13) este proiectat pentru a găzdui ansamblurile de combustibil și pentru a organiza fluxul de lichid de răcire.
Corpul canalului este o structură sudată constând din părți de mijloc și de capăt. partea de mijloc Canalul este realizat din aliaj de zirconiu, capacele de capăt sunt din oțel inoxidabil. Acestea sunt interconectate prin adaptoare oțel-zirconiu. Corpul canalului este proiectat pentru 23 de ani de funcționare fără probleme, cu toate acestea, dacă este necesar, un corp de canal defect poate fi îndepărtat din reactorul de oprire și poate fi instalat unul nou în locul său.
Caseta de combustibil este instalată în interiorul canalului pe un suport, care o menține în miez și permite utilizarea REM pentru a înlocui caseta uzată fără a opri reactorul. Suspensia este echipată cu un dop care etanșează canalul.
În plus, reactorul are canale de control și protecție. Acestea conțin tije absorbante, senzori de control al eliberării energiei. Amplasarea canalelor de control în stâlpi de zidărie de grafit este autonomă față de canalele tehnologice.
Spațiul dintre grafit și canale este umplut cu un gaz care are o conductivitate termică bună, capacitate termică scăzută și nu afectează în mod semnificativ cursul reacției în lanț. Din acest punct de vedere, heliul este cel mai bun gaz. Cu toate acestea, datorită rezistenței sale ridicate, se folosește nu în formă pură, ci în amestec cu azot (la un nivel de putere nominală de 80% heliu și 20% azot, la o putere mai mică de azot este mai mult, la 50% nominal poate fi deja azot pur).
În același timp, contactul grafitului cu oxigenul este împiedicat, adică. oxidarea acestuia. Amestecul de azot-heliu din stiva de grafit este suflat de jos în sus, acest lucru se face pentru a atinge al treilea obiectiv - controlul integrității canalelor tehnologice. Într-adevăr, atunci când TC se scurge, umiditatea gazului la ieșirile din zidărie și temperatura acestuia cresc.
Pentru a îmbunătăți transferul de căldură de la grafit la canal, se creează un fel de labirint în timpul mișcării gazului (vezi Fig. 1.15). Inele de grafit despicate de 20 mm înălțime fiecare sunt așezate alternativ pe canalul și găurile blocurilor într-o secțiune de 5,35 m în centrul miezului. Astfel, gazul se deplasează după schema: grafit - tăietură inelă - perete canal - tăietură inelă - grafit.
