Вопрос 4.Системы безопасности.

Системы безопасности (СБ) предназначены для:

-аварийного останова реактора и поддержания реактора в подкритичном состоянии;

-аварийного отвода теплоты от активной зоны реактора;

-удержания радиоактивных продуктов в установленных границах.

Системы безопасности АЭС включают в себя защитные, локализующие, обеспечивающие и управляющие системы.

Предусмотренные проектом системы безопасности обеспечивают безопасность при любой проектной аварии с учетом:

-зависимого отказа одного из каналов системы безопасности, связанного с разрушением конечных участков трубопроводов защитных систем, или разрыва петли ГЦК, в которую врезаются защитные системы безопасности;

-независимого от исходного события отказа одного активного элемента или пассивного элемента, имеющего механические движущиеся части;

-того, что из общего количества учитываемых проектом исходных событий, не связанных между собой причинно-следственными связями, одновременно может случиться не более одного.

Для выполнения критериев безопасности СБ на российских АЭС, в основном, выполнены по канальному принципу. Каждый из каналов по своей производительности, быстродействию и прочим факторам достаточен для обеспечения радиационной и ядерной безопасности на АЭС в любом из режимов ее работы, включая режимы аварий. В соответствии с нормативными требованиями должна быть обеспечена независимость каналов СБ.

Независимость трех каналов СБ должна достигаться за счет разделения каналов:

-в технологической части;

-в части электроснабжения и АСУ ТП;

-территориального.

В аварийных ситуациях осуществляется автоматический запуск в работу систем безопасности.

При исчезновении питания в системе собственных нужд энергопитание механизмов второй группы надежного электроснабжения систем безопасности осуществляется от дизель-генераторов (ДГ), запуск которых осуществляется автоматически, а подключение нагрузки происходит по программе ступенчатого пуска.

Для исключения неправильных действий оператора в период набора нагрузки ДГ предусмотрен автоматический запрет на дистанционное управление аварийными механизмами.

Для аварийных механизмов автоматически вводится запрет на их отключение оператором, пока не будет сформирован соответствующий разрешающий технологический импульс.

Безопасность АЭС с ВВЭР-1000 при мгновенном разрыве трубопровода Ду 850 с двухсторонним истечением теплоносителя при работе реактора на номинальной мощности в условиях полного обесточивания АЭС обеспечивается следующими проектными мерами и организационными мероприятиями:

-выполнением проекта герметичных строительных конструкций, включая оболочку, с учетом нагрузок при максимальном расчетном землетрясении (МРЗ) и максимальных параметрах, достигаемых под герметичной оболочкой (5 кгс/см² (абс), 150°С);

-компоновочными решениями (размещением в боксах, установкой защитных экранов и т.д.) и специальными мерами по раскреплению и ограничению перемещений оборудования и трубопроводов реакторной установки, и связанных с ней систем;

-учетом температурных нагрузок на различные участки конструкций;

-проектированием оборудования и трубопроводов реакторного отделениятаким образом, чтобы в случае сочетания МПА и МРЗ обеспечивалось выполнение безопасной остановки и расхолаживания реакторнойустановки;

-размещением оборудования и трубопроводов систем безопасности в основном таким образом, чтобы выход из строя одного их каналов системы безопасности не влек за собой выход из строя остальных;

-эффективностью аварийной защиты реактора;

-эффективной производительностью аварийных насосов;

-исключением выбросов газа из ГЕ САОЗ в реактор;

-обеспечением условий, гарантирующих аварийный останов реактора, аварийное охлаждение и последующую разборку активной зоны при МПА и деформации элементов ВКУ;

-выбором объема раствора борной кислоты в гидроемкостях САОЗ таким образом, чтобы запас раствора в трех гидроемкостях при МПА был достаточен для охлаждения активной зоны до включения аварийных насосов САОЗ.

Система управления безопасностью распространяется на все этапы жизненного цикла АЭС и постоянно поддерживается в действенном состоянии посредством обновления и корректировок на основе изменения требований правил и норм, опыта эксплуатации и лучшей международной практики.

Атомной электростанцией управляет коллектив людей, поэтому для обеспечения безопасной работы АЭС необходима их слаженная работа. Слаженность действий персонала появляется только в результате большой профессиональной и психологической подготовки, необходимой для создания сплоченного коллектива.

Управлять безопасностью возможно лишь при условии строгой формализации целей и задач, поставленных перед объектом управления и четкого оформления структурной и документальной составляющих, отражающих ясное и очевидное распределение прав, ответственности и полномочий участников процесса. Документированная система управления безопасностью позволяет обеспечить связь между общими положениями по обеспечению безопасности АЭС и детальными инструкциями по выполнению отдельных работ, влияющих на безопасность на рабочем уровне.

Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) в течение многих лет занимается разработкой общих принципов безопасности ядерной энергетики. Непосредственно под эгидой МАГАТЭ обобщением опыта эксплуатации АЭС и установлением правил, направленных на обеспечение их безопасности, занимается Международная консультативная группа по ядерной безопасности (InternationalNuclearSafetyAdvisoryGroup — INSAG).

В соответствии с документами МАГАТЭ культура безопасности является одним из фундаментальных принципов управления в ядерной энергетике.

Системы безопасности подразделяются на защитные, локализующие, обеспечивающие и управляющие.

Защитные системы (ЗС) предназначены для предотвращения или ограничения повреждений ядерного топлива, оболочек ТВЭЛ, I контура и предотвращения ядерных аварий.

К защитным системам безопасности относятся:

-Система аварийного охлаждения активной зоны реактора (САОЗ);

-Система защиты I контура от превышения давления (импульсно - предохранительные устройства КД - ИПУ КД);

-Система защиты II контура от повышения давления (предохранительные клапаны ПГ);

-Быстродействующие запорно-отсечные клапаны (БЗОК) на паропроводах ПГ для предотвращения захолаживания АЗ при разрыве 2 контура;

-Система аварийной подпитки ПГ;

-Система газоудаления и дожигания водорода изпод крышки реактора и из коллекторов ПГ;

-Система ликвидации гидрозатворов в I контуре;

-Система принудительного сброса давления в I контуре;

-БРУ-А.

Локализующие системы (ЛС) предназначены для предотвращения или ограничения распространения внутри АС и выхода в окружающую среду выделяющихся при аварии радиоактивных веществ.

К локализующим системам безопасности относятся:

- Спринклерная система;

-Защитная оболочка:

- стальная герметизирующая облицовка;

- герметичные проходки;

- гермовводы;

- сан.шлюзы;

- транспортные люки;

- изолирующая отсечная арматура;

- система обжатия железобетонных конструкций.

Обеспечивающие системы (ОС) предназначены для снабжения систем безопасности электроэнергией, рабочей средой и создание условий их функционирования.

К обеспечивающим системам безопасности относятся:

-система технического водоснабжения ответственных потребителей VF;

-система снабжения сжатым воздухом отсечной изолирующей арматуры UT;

- резервная дизельная электростанция (РДЭС) QF;

- система надежного электроснабжения 1 группы;

- система надежного электроснабжения 2 группы.

- система пожаротушения VJ, VK;

-система аварийного освещения.

Управляющие системы (УС) предназначены для приведения в действие систем безопасности, осуществления контроля и управления ими в процессе выполнения заданных функций.

К управляющим системам безопасности относятся:

- система АЗ и ПЗ реактора;

- устройство РОМ;

- система УПЗ;

- система контроля положения ОР СУЗ;

- система группового и индивидуального управления ОР СУЗ;

- АКНП;

- СИАЗ;

- НАР-Б;

- приводы СУЗ;

-система управления каналами безопасности.

На блоках АЭС принята структура трех полностью независимых систем безопасности. Система состоит из двух комплектов. Каждый комплект трехканальный. Существуют I и II программы ступенчатого пуска.

Условиями запуска ступенчатого пуска при срабатывании защит САОЗ являются:

1. Dt_s£10⁰C (разность между температурой насыщения и максимальной температурой теплоносителя в горячей петле 1 контура).

2. P>0,3 кгс/см² под гермооболочкой.

3. Dt_s>75 ⁰C между I и II контурами при давлении пара в паропроводе менее 50 кгс/см² .

Условием пуска I программы является отсутствие напряжение 6 кВ на секции надежного питания. При наличии питания на секции надежного питания РДЭС не запускается.

Условием пуска II программы является "Температура теплоносителя в I контуре менее 70⁰C."

Условиями снятия памяти ступенчатого пуска после аварии является:

1. Наличие напряжения 6 кВ на секциях нормальной эксплуатации.

2. Активность тех. воды менее 5·10^-9кю/л.

При срабатывании защит САОЗ:

а) без выдержки времени включается I ступень

- пускаются вентиляторы системы охлаждения проходок UV 40 D01, UV 40DO2, UV 40DO3;

- пускаются вентиляторы воздухоснабженияпневмо костюмов TL47D01, TL47D02, TL47D03;

- пускаются вентиляторы системы охлаждения вент.камеры и гермопроходок днища оболочки TL13D01, TL13D02, TL13D03;

- пускается насос системы смазки подшипников турбины SC13D01;

- пускается насос уплотнений вала генератора SU11D01, SU12D01, SU13D01.

б) через 5 секунд включается II ступень

- пускаются насосы аварийного ввода бора TQ13D01, TQ23D01, TQ33D01;

- пускаются насосы аварийного расхолаживания I контура TQ12D01, TQ22D01, TQ32D01;

- пускаются насосы аварийного ввода бора высокого давления TQ14D01, TQ24D01, TQ34D01.

в) через 10 секунд включается III ступень

- пускаются насосы системы технического водоснабжения группы "А" QF11D01 (02), QF21D01 (02), QF31D01(02);

- пускаются вентиляторы системы охлаждения БЩУ, УВС, РЩУ, СУЗ UV55D01, UV55D02,UV55D03.

г) через 20 секунд включается IV ступень

- пускается насос организованных протечек TY21D01, TY22D01, TY23D01;

- пускается вентилятор системы охлаждения шахты аппарата TL04D01;

- пускается вентилятор системы охлаждения гермооболочки TL05D01;

- пускается вентилятор системы поддержания разрежения под оболочкой TL22D01.

д) через 30 секунд включается V ступень

- пускается насос промконтура TF31D01, TF32D01, TF33D01;

- пускается спринклерный насос TQ11D01, TQ21D01,TQ31D01.

е) через 40 секунд включается VI ступень

-пускается аварийный питательный насос TX10D01, TX20D01, TX30D01.

ж) через 45 секунд включается VII ступень

- пускаются вентиляторы системы охлаждения бокса ПГ-ГЦН TL01D01, TL01D03, TL01DO5.

Если в течение 1 часа электропитание не восстановилось, то реакторная установка расхолаживается со скоростью 30⁰С в час.

II программа состоит из двух ступеней: II и III ступени.

Автоматика СП

Проектом в алгоритм АСП заложено две программы, обеспечивающие три режима работы:

Первая программа – температура теплоносителя первого контура более 70⁰С.

Режим 1 – срабатывание защит САОЗ;

Режим 2 – обесточивание (при понижении напряжения на секции 6 кВ до 0,25 от Uном на время более 2 с.)

Вторая программа - температура теплоносителя первого контура менее 70⁰С.

Режим 3 – обесточивание.

(По второй программе сброс 15 минут не работает, сброс происходит без выдержки времени по условию наличия напряжения на секции н. э.).

РЕЖИМ 1

Работает любая из защит САОЗ и есть напряжение на секции 6 кВ данного канала СБ. В этом режиме механизмы, относящиеся в основном к ОС и работающие в нормальном режиме, остаются работать в сети по существующей схеме. Механизмы ЗС, ЛС, ОС ранее не работавшие, подключаются одновременно на рабочий источник питания. На все вновь включенные механизмы ЗС и ряд работавших механизмов ОС вводится “запрет дистанционного отключения”, чтобы во время аварии запретить операторам отключение механизмов вышеуказанных систем.

Запрет снимается технологическим параметром, подтверждающим, что данная ЗС, ЛС, ОС неисправна или выполнила свои функции:

-при расхолаживании блока до температуры первого контура менее 70⁰C;

- при появлении сигнала “активность тех. воды высока”, который говорит о неисправности ЗС и дает возможность оператору отключить поврежденный канал ЗС.

РЕЖИМ 2

Реактор находится на мощности (температура первого контура более 70⁰C), исчезло напряжение на секции 6 кВ данного канала СБ.

В этом режиме по сигналу, формируемому защитой минимального напряжения секции 6 кВ:

-отключаются оба секционных выключателя 6 кВ;

-запускается аварийный источник питания - дизель-генератор;

-принудительно отключаются все потребители на секции 6 кВ надежного питания;

-вводится запрет дистанционного отключения ДГ;

-вводятся запреты действия блокировок нормальной эксплуатации, АВР;

-вводится запрет дистанционного включения всех механизмов данной секции.

После разворота ДГ включается выключатель 6 кВ ДГ с контролем отключения любого из секционных выключателей. По включению выключателя ДГ вводится запрет на включение секционного выключателя (ближнего к секции надежного питания).

После появления напряжения на секции 6 кВ с контролем включения выключателя ДГ и при температуре первого контура более 70⁰C:

-снимается запрет дистанционного включения;

-подключаются ступенями с интервалом 5 - 10 с механизмы ЗС, ЛС, ОС;

-приходит в проектное состояние арматура на их обвязке;

-на механизмы ЗС, ЛС и ряд механизмов ОС вводится запрет дистанционного отключения.

Запрет дистанционного отключения снимается аналогично режиму 1.

В режиме 2 включаются почти все механизмы ЗС, ЛС и ОС, участвующие в преодолении различных аварийных ситуаций, однако те из них, которые не требуются для данного вида аварии, работают на рециркуляцию.

От секций 6 кВ и 0,4 кВ, питающихся от ДГ, получают электропитание ряд механизмов, не относящиеся к разряду ЗС, ЛС, ОС и не участвующих в ступенчатом пуске, но необходимые оператору для создания нормальных условий эксплуатации в данном режиме (насос бассейна выдержки, вентиляция щитов обслуживания, и т.д.).

У оператора имеется возможность отключить ряд механизмов, на которые не вводятся запреты дистанционного отключения, или те механизмы, которые выполнили свои функции и запрет с которых снят, и включить необходимые ему механизмы, если пусковая мощность подключаемых механизмов может быть принята уже нагруженным ДГ.

РЕЖИМ 3

Реактор расхолаживается (температура первого контура менее 70⁰C) и исчезло напряжение на секции 6 кВ данного канала системы безопасности.

В этом режиме по сигналу понижения напряжения до 0,25 от Uном. с выдержкой времени 2 сек приходят те же команды, что и по режиму 2.

При появления напряжения на секции 6 кВ, подключенной выключателем к ДГ, и при температуре первого контура менее 70⁰C включаются:

-насос технического водоснабжения группы “А” QF11(21,31)D01(02);

-насос аварийного расхолаживания TQ12(22,32)D01;

-вент.установка TL10D01(02,03);

-выдается воздействие на арматуру обвязки этих насосов и вент. установки.

Запреты дистанционного отключения не вводятся. Конечное состояние на усмотрение оператора.

При работе УСБТ на БЩУ и РЩУ подаются сигналы о срабатывании ступеней, наличии неисправностей в цепях ступенчатого пуска.

Сигнал срабатывания защит выполнен с фиксацией первопричины срабатывания.

Рассмотрим различия систем безопасности 2-х типов ВВЭР.

ВВЭР-1000	ВВЭР-1200
Защитные системы (ЗС) предназначены для предотвращения или ограничения повреждений ядерного топлива, оболочек ТВЭЛ, I контура и предотвращения ядерных аварий. К защитным системам безопасности относятся: -Система аварийного охлаждения активной зоны реактора (САОЗ); -Система защиты I контура от превышения давления (импульсно - предохранительные устройства КД - ИПУ КД); -Система защиты II контура от повышения давления (предохранительные клапаны ПГ); -Быстродействующие запорно-отсечные клапаны (БЗОК) на паропроводах ПГ для предотвращения захолаживания АЗ при разрыве 2 контура; -Система аварийной подпитки ПГ; -Система газоудаления и дожигания водорода изпод крышки реактора и из коллекторов ПГ; -Система ликвидации гидрозатворов в I контуре; -Система принудительного сброса давления в I контуре; -БРУ-А.	Система аварийного охлаждения активной зоны реактора (САОЗ). Состав: -авар. впрыска высокого давления (при Р1к менее 80 кгс/см²); - авар.впрыска низкого давления активная часть (при давлении менее 25 кгс/ см²); -система гидроемкостей (пассивная часть) при Р менее 59 кгс/см²; -система хранения раствора борной кислоты 16 и 40г/кг. Система аварийного ввода бора Система отвода остаточного тепла Система аварийной питательной воды Система аварийногогазоудаления Система защиты от избыточного давления
Локализующие системы (ЛС) предназначены для предотвращения или ограничения распространения внутри АС и выхода в окружающую среду выделяющихся при аварии радиоактивных веществ. К локализующим системам безопасности относятся: - Спринклерная система; -Защитная оболочка: - стальная герметизирующая облицовка; - герметичные проходки; - гермовводы; - сан.шлюзы; - транспортные люки; - изолирующая отсечная арматура; - система обжатия железобетонных конструкций.	Спринклерная система Двойная защитная оболочка Система регулирования содержания водорода под защитной оболочкой Система очистки аварийного выброса парогазовой среды из оболочки
Обеспечивающие системы (ОС) предназначены для снабжения систем безопасности электроэнергией, рабочей средой и создание условий их функционирования. К обеспечивающим системам безопасности относятся: -система технического водоснабжения ответственных потребителей VF; -система снабжения сжатым воздухом отсечной изолирующей арматуры UT; - резервная дизельная электростанция (РДЭС) QF; - система надежного электроснабжения 1 группы; - система надежного электроснабжения 2 группы. - система пожаротушения VJ, VK; -система аварийного освещения.	Система надежного электропитания Система промежуточного контура охлаждения Система технической воды ответственных потребителей
Управляющие системы (УС) предназначены для приведения в действие систем безопасности, осуществления контроля и управления ими в процессе выполнения заданных функций. К управляющим системам безопасности относятся: - система АЗ и ПЗ реактора; - устройство РОМ; - система УПЗ; - система контроля положения ОР СУЗ; - система группового и индивидуального управления ОР СУЗ; - АКНП; - СИАЗ; - НАР-Б; - приводы СУЗ; -система управления каналами безопасности.	Система приведения в действие систем безопасности Система аварийной защиты реактора

Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 348; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!