Характеристики, краткое описание оборудования.
Оглавление
Введение. 2
1.Цели производственной практики. 2
2.Задачи производственной практики. 3
3.Назначение системы.. 3
4.Характеристики, краткое описание оборудования. 9
5.Система удержания и охлаждения расплавленной активной зоны вне реактора. 16
5.1 Режимы эксплуатации. 18
5.1.1 Режим нормальной эксплуатации. 18
5.1.2 Аварийный режим. 19
5.1.3 Проектная авария. 19
6.Меры безопасности. 23
7.Техническое обслуживание. 26
Заключение. 29
Список использованной литературы. 31
Приложение А.. 32
Приложение Б. 33
Приложение В.. 34
Приложение Г. 35
Приложение Д.. 36
Приложение Е. 37
Введение.
Я прошел производственную практику в Учебно-тренировочном пункте Нововоронежской Атомной электростанции.
Тема моего отчета является: Система удержания и охлаждения расплавленной активной зоны вне реактора (JKM).
УРЛ (устройство локализации расплава) предназначена для повышения безопасности энергоблока в процессе протекания тяжелой запроектной аварии, связанной с разрушением активной зоны и выходом расплава за приделы корпуса реактора. УРЛ является одним из технических средств, предусмотренных для управления тяжёлыми авариями. Устройство локализации расплава имеет:
Класс безопасности(ОПБ-88/97) -4
Категорию сейсмостойкости (НП-0,31-01) -1
Классификационное обозначение -4
Целипроизводственной практики.
– закрепление теоретических знаний, полученных при изучении базовых дисциплин;
|
|
|
– закрепление теоретических и практических знаний, полученных студентами при изучении специальных дисциплин: Физика ядерных реакторов; Ядерные энергетические реакторы (общая часть); Парогенераторы и теплообменники (общая часть); Турбомашины АЭС (общая часть); Насосы, вентиляторы, компрессоры; Атомные электростанции и др.;
– изучение организационной структуры предприятия и действующей в нем системы управления; – ознакомление с содержанием основных работ, выполняемых на предприятии или в организации по месту прохождения практики;
– изучение особенностей строения, состояния, поведения и/или функционирования конкретных технологических процессов;
– приобретение практических навыков в будущей профессиональной деятельности (эксплуатации атомных электрических станций).
Задачи производственной практики.
Задачами производственной практики являются: – изучить нормы и правила промышленной безопасности, – правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды для объектов использования атомной энергии, – правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок, – основные правила обеспечения эксплуатации атомных станций, – программу обеспечения качества при эксплуатации энергоблока АЭС ПОКАС (Э), – режимы работы обслуживаемого оборудования, организацию работы с персоналом на атомных станциях, – правила ядерной безопасности реакторных установок атомных станций.
|
|
|
Назначение системы
Система улавливания и охлаждения расплавленной активной зоны вне реактора (1 JKM) предназначена для удержания жидких и твёрдых фрагментов разрушенной активной зоны, частей корпуса реактора и внутрикорпусных устройств, при запроектных авариях, связанных с расплавлением активной зоны и выполняет следующие основные функции:
v приём и размещение в своём объёме жидких и твёрдых частей расплава, фрагментов активной зоны и конструкционных материалов реактора;
v передачу тепла от расплава к охлаждающей воде;
v удержание днища корпуса реактора с расплавом при его отрыве или пластическом деформировании до и после выхода расплава из корпуса реактора;
v предотвращение выхода расплава за установленные проектом границы его локализации;
v обеспечивает подкритичность кориума в установленных границах зоны локализации;
v обеспечение подачи охлаждающей воды к устройству и отвод пара от системы;
|
|
|
v обеспечивает минимальный вынос радиоактивных веществ в пространство герметичной оболочки;
v минимизация выхода водорода для исключения возникновения взрывоопасных концентраций в смеси газов, которая может образоваться в подреакторном пространстве;
v обеспечение не превышения максимально допустимых напряжений в конструкциях, расположенных в помещении бетонной шахты под реактором, при воздействиях со стороны кориума;
v обеспечение выполнения своих функций с минимальным управляющим воздействием со стороны оперативного персонала;
v на стадии длительного охлаждения кориума обеспечивать защиту от разрушения опорных конструкций реактора и сухой защиты.
v в случае потери на АЭС всех источников переменного тока, включая дизель - генераторы, сохраняются управление системой подачи охлаждающей воды и контроль параметров в УЛР. Расчётные данные для УЛР АЗ по времени, составу, массе и энергии расплава получены на основе анализа сценариев развития тяжёлых ЗПА, приводящих к разрушению корпуса реактора.
Таблица 1 - Основные технические характеристики УЛР
| Наименование | Значение параметра | ||
| Масса смеси стали ВКУ, выходящей в УЛР, тонн | 85 | ||
| Масса корпусной стали, выходящей в УЛР, тонн | 40 | ||
| Масса оксидов, поступающих в УЛР, тонн, не более в том числе: UO2 Zr02 | 113 87 26 | ||
| Температура стали в момент выхода расплава, °С | 2100 | ||
| Температура оксидов в момент начала выхода в УЛР, °С | 2800 | ||
| Максимальное статическое давление в корпусе реактора в момент выхода расплава, МПа | 1,0 | ||
| Мощность остаточного тепловыделения, МВт | 16-17 | ||
| Момент начала поступления расплава в УЛР, час | 36-45 | ||
| Длительность выхода, час В том числе залповый выход: металлическая фаза (корпусная сталь), тонн | 2-4 60(6) | ||
| Характеристики расплава в УЛР
| |||
| масса оксидной фазы, тонн | 100-113 | ||
| масса металлической фазы, тонн | 135 | ||
| степень окисления циркония, % | 65-75 | ||
Система 1 JKM представляет собой ловушку активной зоны (Приложение А), которая состоит из следующих основных элементов:
v нижняя плита;
v ферма-консоль;
v площадка обслуживания;
v наполнитель (жертвенный материал), устанавливается внутрь корпуса УЛР;
v корпус с опорами, устанавливается на основании бетонной шахты;
v трубопроводы и арматура;
v системы управления и КИП;
v системы вентиляции и охлаждения оборудования.
Рис.1(Состав устройства локализации расплава)
Нижняя плита: обеспечивает тепловую изоляцию днища корпуса реактора при НЭ; направляет кориум после разрушения или проплавления корпуса реактора в УЛР, обеспечивает защиту фермы-консоли и сухой защиты от разрушений, предохраняет от повреждений корпус УЛР.
Рис.2 (Нижняяплита)
Ферма-консоль:является опорой для нижней плиты; обеспечивает защиту корпуса УЛР и коммуникаций УЛР от разрушения со стороны кориума; обеспечивает возможность наружного осмотра нижней части корпуса реактора при ППР; обеспечивает подключение датчиков КИП через трубы-чехлы (датчики КИП входят в систему контроля и управления УЛР); обеспечивает подключение системы подачи охлаждающей воды из шахты ревизии ВКУ, охлаждающая вода по каналам орошения поступает через ферму-консоль сверху на кориум; обеспечивает естественную циркуляцию парогазовой среды между подреакторным помещением бетонной шахты и гермозоной на стадии охлаждения кориума в УЛР, отводом тепла через корпус УЛР и отвод насыщенного пара без превышения допустимого давления в бетонной шахте через каналы для отвода пара; обеспечивает поступление воздуха на охлаждение сухой защиты и нижней плиты при НЭ через подводящие каналы.
Рис.3(Ферма консоль)
Площадка обслуживания: герметизирует наполнитель от попадания воды при ЗПА до поступления кориума в УЛР; обеспечивает тепловую защиту основания фермы-консоли при ЗПА.
Наполнитель: обеспечивает объёмное рассредоточение расплава кориума в пределах корпуса УЛР; обеспечивает доокисление кориума и его разбавление в целях уменьшения объёмного энерговыделения и увеличения поверхности теплообмена энерговыделяющего кориума с корпусом УЛР; способствует созданию условий для всплытия топливо-содержащих фракций кориума над слоем стали.
Рис.4 (Наполнитель)
Корпус с опорами: обеспечивает удержание и охлаждение кориума в подреакторном помещении бетонной шахты при проплавлении или разрушении корпуса реактора.
Характеристики, краткое описание оборудования.
В условиях нормальной эксплуатации нижняя плита(Приложение Б) обеспечивает тепловую изоляцию днища корпуса реактора и защиту от нейтронного и гамма- излучения подреакторного помещения бетонной шахты.
При тяжёлой ЗПА с разрушением корпуса реактора нижняя плита принимает поступающий из корпуса реактора расплав и направляет его в наполнитель, размещённый в корпусе УЛР.
Нижняя плита так же воспринимает на себя динамические нагрузки, возникающие при разрушении корпуса реактора и выходе расплава, удерживает днище реактора при его отрыве или пластическом деформировании. Нижняя плита выполнена в виде воронки, обеспечивающей охват нижней части корпуса реактора выше плоскости соединения днища с цилиндрической частью. В процессе выхода расплава нижняя плита может подвергаться, как относительно медленному нагружению при пластических деформациях корпуса, так и ударному нагружению при отрыве днища корпуса. Эти нагрузки воспринимают на себя вертикальные силовые ребра, выступающие из направляющего аппарата.
Стекание расплава по направляющему аппарату может сопровождаться образованием блокад. Для обеспечения надёжного стекания расплава поверхность направляющего аппарата покрыта подложкой из цемента ЦКС-М и бетоном ОКА-М. Расположенная под бетоном ОКА-М тепловая защита направляющего аппарата из жаропрочного бетона ОКА препятствует расплавлению силовых конструкций плиты нижней при стекании расплава.
В центральной части плиты нижней выполнено отверстие для прохода кориума, ограниченное направляющей обечайкой, предназначенной для ограничения диаметра разброса фрагментов расплава в процессе его стекания.
При НЭ нижняя плита обеспечивает тепловую изоляцию днища корпуса реактора и защиту от нейтронного и гамма-излучения подреакторного помещения бетонной шахты. Для выполнения этих функций плита нижняя оснащена тепловой изоляцией и биологической защитой. Тепловая изоляция и биологическая защита выполнены легко разрушаемыми, чтобы не препятствовать перемещению кориума из корпуса реактора в корпус УЛР.
Ферма-консоль (Приложение В) обеспечивает защиту корпуса УЛР и коммуникаций УЛР от разрушения со стороны кориума, является опорой для нижней плиты и состоит из:
v металлоконструкции, периферийная часть которой бетонируется строительным бетоном;
v теплоизоляции фермы-консоли;
v 14 лап-опор, расположенных по периметру фермы-консоли и обеспечивающих жёсткое крепление фермы-консоли в бетонной шахте;
v технологического коридора, предназначенного для доступа на площадку обслуживания и обеспечения доступа к наружной поверхности днища корпуса реактора;
v коридора подвода воздуха для охлаждения сухой защиты и нижней плиты при НЭ;
v труб-чехлов, обеспечивающих подключение датчиков КИП (датчики КИП входят в систему контроля и управления и устанавливаются после завершения монтажа УЛР);
v двух коллекторов и восьми трубопроводов орошения кориума, обеспечивающих подключение системы подачи охлаждающей воды из шахты ревизии ВКУ, охлаждающая вода по каналам орошения поступает через ферму-консоль сверху на кориум;
v 20 трубопроводов отвода пара, обеспечивающих отвод пара из пространства между корпусом УЛР и бетонной шахтой;
v 30 труб, подводящих воздух для охлаждения сухой защиты при НЭ.
Корзина с наполнителем -осуществляет прием и распределения расплава.Состоит:
v 6 профилированных блоков основания
v Блоков кассет
v Гермозоны с площадкой обслуживания
Секции основания образуют конструкцию корзины с наклонным основанием и вертикальной цилиндрической частью. Блоки кассет на каждом уровне имеют специальный профиль, обеспечивающий формирование свободного пространства в верхней части корзины это обеспечивает достаточный объём для быстрого приема и рассредоточения расплава
Площадка обслуживания (Приложение Г) выполнена как тепловая защита основания фермы-консоли и как гермозона для обеспечения защиты наполнителя от попадания воды до поступления кориума в УЛР.
Для обеспечения беспрепятственного поступления расплава в наполнитель пол площадки обслуживания выполнен в виде мембраны легко разрушаемой расплавом.
Наполнитель (Приложение Д) предназначен для приёма и рассредоточения расплава. Наполнитель состоит из:
v блоков кассет;
v тепловой защиты фланца корпуса УЛР.
В совокупности блоки кассет образуют приямок для размещения кориума в момент его поступления в корпус УЛР. Каждый блок кассет представляет собой макропористое тело(Рис.5), обеспечивающее эффективное взаимодействие кориума с наполнителем. Все установленные в корпусе блоки кассет и тепловая защита фланца корпуса составляют жертвенный материал. До начала поступления расплава наполнитель со стороны корпуса реактора герметично закрыт площадкой обслуживания, что обеспечивает:
v дренирование воды с поверхности площадки обслуживания и, как следствие этого, отсутствие паровых взрывов в момент поступления кориума в наполнитель;
v сохранение целостности наполнителя и конструкционных материалов в процессе всего периода НЭ, при ННЭ и при ПА и ЗПА без разрушения активной зоны.
Рис.5 (Блок кассет)
Жертвенный материал предназначен для:
v Обеспечения объёмного распределения расплава кориума в пределах корпуса УЛР.
v Доокисление кориума и его разбавления в целях уменьшения объёмного энерговыделения и увеличение поверхности теплообмена энерговыделяющего кориума с корпусом УЛР.
v Создание условий для всплытия теплосодержащих фракций кориума над слоем стали.
Корпус с опорамиобеспечивает устойчивую передачу тепла от поступившего в УЛР расплава к воде. Конструкция корпуса с опорами представлена в (Приложение Е).
Корпус УЛР представляет собой цилиндрическую ёмкость с днищем, состоящим из конуса и тора. Толщина стенки цилиндрической части корпуса УЛР 60мм, а тора и конической 100мм. Равномерно по периметру днища приварено шесть пар радиально расположенных опор, а по периметру цилиндрической части к фланцу приварено шесть радиально расположенных проушин. Корпус УЛР закреплён в опорах, расположенных в днище корпуса, и в проушинах, находящихся в верхней части цилиндрической ёмкости. Внутри корпуса УЛР расположена корзина с жертвенными материалами. Толщина корзины 20мм. Форма корзины повторяет контуры корпуса УЛР. Расстояние между внутренней поверхностью корпуса УЛР и расположенной в нем корзины составляет 50мм. Секции корзины приварены к рёбрам жёсткости. Ребра жёсткости приварены к внутренней поверхности корпуса по периметру с периодом 60ͦ. Толщина ребра 30мм. Для предотвращения значительных деформаций корзины, вызванными сильными тепловыми и весовым нагружением, она по периметру по образующей приварена к корпусу с помощью сплошных цилиндров, расположенных радиально через каждые 6ͦ. Зазор между корпусом УЛР АЗ и блок кассетой наполнителя I типа, заполнен бетоном для предотвращения скопления влаги в не доступной для обслуживания нижней части корпуса.
В корпусе УЛР АЗ смонтированы клапана подачи воды с термомеханическим элементом (КПВ с ТМЭ) в количестве 8 штук (Приложение И).
КПВ с ТМЭ предназначены для обеспечения надёжной локализации кориума в корпусе УЛР АЗ. Для решения этой задачи применён пассивный клапан подачи охлаждающей воды, срабатывающий при температуре 600°С. КПВ с ТМЭ размещается в корпусе УЛР АЗ, расположенном в подреакторном помещении шахты реактора и является средством управления ЗПА. В режимах НЭ, ННЭ, ПА и ЗПА без разрушения активной зоны работа КПВ в составе УЛР АЗ не требуется, КПВ с ТМЭ находится в режиме ожидания. При тяжёлой ЗПА с расплавлением активной зоны и разрушением корпуса реактора КПВ с ТМЭ обеспечивает поступление охлаждающей воды внутрь корпуса УЛР АЗ сверху на кориум. Этим достигается охлаждение открытой поверхности кориума, охлаждение элементов УЛР АЗ (фланца корпуса, внутренних поверхностей фермы консоли, основания нижней плиты), охлаждение газоаэрозольной атмосферы над открытой поверхностью кориума, при этом происходит значительное уменьшение и последующее блокирование теплового излучения со стороны кориума на элементы оборудования УЛР АЗ и днище корпуса реактора. КПВ с ТМЭ – клапан пружинного типа с плавящимся элементом.
Принцип срабатывания:
v при 600°С ТМЭ расплавляется;
v срабатывает первая пружина, освобождая от фиксаторов вторую пружину;
v срабатывает вторая пружина, обеспечивая доступ воды в корпус УЛР.
Наличие двух пружин даёт возможность полного проплавления ТМЭ. Приборы контроля параметров и аварийная сигнализация выполнена на БПУ и РПУ.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 757; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!