20787

Организация ВХР 1 контура

Лекция

Физика

Целевая установка: В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: назначение ведения ВХР 1 контура; назначение средств обеспечения ВХР 1 контура; нормы качества теплоносителя 1 контура при работе энергоблока на энергетическом уровне мощности; нормы качества подпиточной воды воды подаваемой на уплотнения ГЦН и растворов хим.реагентов; ограничения по эксплуатации РУ при отклонении нормируемых показателей; характерные причины отклонения ВХР 1 контура и методы их устранения; диагностические...

Русский

2013-08-01

486 KB

45 чел.

Лекция №4

Тема: Организация ВХР 1 контура.

Целевая установка: В результате изучения материала лекции студенты должны:

а) знать:

   - назначение ведения ВХР 1 контура;

   - назначение средств обеспечения ВХР 1 контура;

   - нормы качества теплоносителя 1 контура при работе энергоблока на энергетическом уровне мощности;

   - нормы качества подпиточной воды, воды подаваемой на уплотнения ГЦН и растворов хим.реагентов;

   - ограничения по эксплуатации РУ при отклонении нормируемых показателей;

   - характерные  причины отклонения ВХР 1 контура и методы их устранения;

   - диагностические показатели растворов систем безопасности.

б) уметь:

   - обосновывать необходимые действия персонала по основным возможным отклонениям показателей качества теплоносителя 1 контура.

в) быть ознакомленными:

   - с функциональными схемами средств обеспечения ВХР 1 контура.

План лекции

     Введение.

1.Назначение и состав средств обеспечения ВХР 1 контура.

2.Организация ВХР 1 контура при работе энергоблока на энергетическом уровне мощности.

3.ВХР систем безопасности.

              Выводы.

Литература:

  1.  ГНД 95.1.06.02. 001-02. Теплоноситель первого контура ядерных энергетических реакторов типа ВВЭР – 1000. Технические требования к качеству. Способы обеспечения качества.
  2.  Инструкции по ведению водно-химического режима  1 контура (ЮУ АЭС, ЗАЭС, РАЭС, ХАЭС).
  3.  Маргулова Т. Х., Мартынова О. И. Водные режимы тепловых и атомных электростанций. М. Высшая школа 1987.
  4.  Хоршева М.И. Водоподготовка, спецхимочистка и химический контроль на атомных станциях. Севастополь СИЯЭ и П 2000г.

Задание на самостоятельную подготовку:

- выучить наизусть нормируемые и диагностируемые показатели теплоносителя 1 контура при работе энергоблока на энергетическом уровне мощности.

Введение.

       Основу водно-химического режима составляют нормы качества теплоносителя, разрабатываемые для всех эксплуатационных режимов АЭУ. В первую очередь нормы обуславливают относительно высокую чистоту водяного теплоносителя и обычно являются компромиссными между истинно оптимальными и реально достижимими при существующих средствах водоочистки. Поэтому отдельные нормируемые качества теплоносителя должны соответствовать имеющимся технологическим возможностям при условии обеспечения необходимого ресурса активной зоны установленного срока амортизации оборудования. При нормировании качества контурных вод ЯЭУ в каждом конкретном случае необходимо исходить из свойств и рабочих характеристик совокупности примененных конструкционных материалов и влияния их на коррозионную устойчивость определенного химического состава примесей в воде. Это означает , что наряду с обязательной очисткой воды ( будь то вода первичного заполнения, подпиточная вода и собственно теплоносителя ) от коррозионно-агрессивных, вредных примесей следует учитывать определенное положительное воздействие на коррозионную обстановку в контуре присутствующих в воде ионов,  их соеденений, которые могут постепенно накапливаться или специально вводиться в контур в качестве регуляторов рН теплоносителя, ингибиторов коррозии или химических регуляторов реактивности реактора. Особенностью водно-химического режима первого контура АЭС с реактором ВВЭР является регулирование реактивности реактора добавлением в циркуляционную воду раствора борной кислоты. Для ведения ВХР первого контура принят восстановительный слабощелочной аммиачно-калиевый водно-химический режим с борной кислотой.

     ВХР – это комплекс технологических операций направленных на поддержание показателей качества рабочей среды в допустимых значениях.

1.Назначение и состав средств обеспечения ВХР 1 контура.

ВХР первого контура предназначен для:

- поддержания качества теплоносителя первого контура в соответствии с требованиями Отраслевого нормативного документа ГНД 95.1.06.02.001-02;

- своевременного выявления и устранения причин, вызывающих отклонение качества теплоносителя от требуемых норм;

- организации химконтроля за качеством теплоносителя первого контура, подпиточной воды, воды вспомогательных систем;

- снижения попадания загрязнений в активную зону реактора и их распространения по контуру.

К основным средствам ведения ВХР относятся:

Технологические системы, обеспечивающие:

- заполнение и подпитку первого контура;

- отбор проб теплоносителя и подпиточной воды;

- очистку теплоносителя и организованных протечек.

Технологические системы использования химреагентов:

-  для корректировки качества теплоносителя;

- обеспечения технологического режима эксплуатации, консервации, промывки оборудования первого контура.

В ЯЭУ с реакторами ВВЭР-1000 к системам ведения ВХР 1 контура относятся:

1. Система "чистого" конденсата  (TN), предназначенная для приема, хранения и подачи "чистого" конденсата потребителям, в том числе для проведения следующих операций:

- подпитки первого контура в период проведения борных программ (водообмена);

- приготовление рабочих растворов химреагентов, используемых для корректировки ВХР и подготовки сорбентов установок СВО.

Заполнение баков "чистого" конденсата производится химобессоленной водой из баков запаса ХВО или дистиллятом из контрольных баков  после установок СВО-6.

Система "чистого" конденсата включает оборудование:

- два бака "чистого" конденсата  объемом 500 м3 каждый;

- три насоса "чистого" конденсата  производительностью 45 м3/час, типа ХК-45/54-СД-1;

- трубопроводы и арматуру;

- контрольно-измерительные приборы.

Упрощенная схема системы ТN имеет сл. вид:

навсас

подпиточных

насосов

на потребители прмазоны РО

на потребители обстройки РО

Качество "чистого" конденсата (дистиллята), подаваемого в первый контур и во вспомогательные системы, должно соответствовать требованиям, приведенным в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Диагностические показатели

Наименование показателей, единицы измерения

Контрольные уровни

Водородный показатель рН, единиц

от 5,6 до 10,0

Массовая концентрация хлорид-иона, мг/дм

не более 0,05

Массовая концентрация кремниевой кислоты, мг/дм3

не более 0,2

Массовая концентрация общего органического углерода, мг/дм

не более 0,1

Прозрачность, %

не менее 95

2. Система подпитки-продувки первого контура (ТК)

Система предназначена и обеспечивает:
       -заполнение и дозаполнение первого контура;
       -подпитку первого контура;

-подачу воды в систему уплотнения вала ГЦН;

-локализацию водорода (подачу в систему дожигания);

-организацию водообмена;

-деаэрацию теплоносителя;

-подачу растворов химреагентов в первый контур.

В состав системы входят:

регенеративный теплообменник продувки (РТО);

доохладитель продувки;

охладитель подпиточной воды;

доохладитель подпиточной воды;

охладитель дистиллята;

охладитель выпара деаэратора;

деаэратор подпитки;

деаэратор борного регулирования;

-три подпиточных насоса ПН (агрегата), производительностью 60 м3/час;

- три охладителя гидропяты.

Упрощенная схема системы ТК имеет сл. вид:

от ТВ1О ТК2О5О1

3. Система борного концентрата (ТВ 10)

Cистема предназначена для приема, хранения, заполнения баков аварийных систем и подпитки первого контура борным концентратом.

Баки предусмотрено использовать для заполнения борным концентратом
со спецкорпуса или очищенным борным концентратом после установки СВО-6.

В состав системы входят:

два бака очищенного борного концентрата (ТВ10В01,02), объемом по 200м каждый;

четыре насоса борного концентрата: ТВ10Д01 - производительностью
8 м
3/ч, тип Х8/90-К-2ч   и ТВ10Д02-04 -   производительностью 45 м3/ч, тип
Х045/31-К-2ч.

     

4. Система реагентов реакторного отделения (ТВ20)

Система обеспечивает:

       - прием и создание запасов рабочих растворов химреагентов;

       - поддержание регламентного ВХР теплоносителя 1 контура путем дозированной подачи аммиака, гидразина и едкого кали на всас подпиточных агрегатов системы ТК, а также дозированной подачи аммиака в напорную линию подпиточных агрегатов системы ТК.

В состав системы входят 3 узла для подготовки, хранения и подачи аммиака, гидразина и едкого кали. В каждый узел входят баки, насосы-дозаторы, трубопроводы и арматура.

Упрощенная схема системы ТВ20 имеет сл. вид:

  1-насос-дозатор аммиака ТВ2ОДО5   2-насос-дозатор аммиака ТВ20Д04

3-насос-дозатор аммиака ТВ20Д03        4-насос-дозатор КОН и гидразина ТВ2ОДО2              5-насос-дозатор КОН и гидразина ТВ2ОДО1     6,7,8-заполнение баков аммиаком, КОН и гидразином со спецкорпуса             9-демпферный бачок

5. Система очистки воды первого контура (ТС)

Система предназначена для высокотемпературной очистки теплоносителя первого контура от продуктов коррозии конструкционных материалов оборудования в виде коллоидных и взвешенных частиц, радионуклидов, находящихся в дисперсном состоянии.

В состав системы входят:

четыре высокотемпературных механических фильтра;

четыре ловушки сорбента,

 подключенных автономно к каждой циркуляционной петле.

Фильтры работают при температуре и давлении первого контура. Циркуляция теплоносителя через фильтры осуществляется за счет перепада давления, создаваемого ГЦН. Теплоноситель первого контура с напора ГЦН поступает в механические фильтры, проходит фильтр-ловушку и возвращается на всас ГЦН.

Номинальный расход теплоносителя через каждый фильтр по 100 м3/час.

Фильтры загружены высокотемпературным сорбентом (титановой крошкой). 

Упрощенная схема системы ТС  имеет сл. вид:

1.Реактор.  2. Парогенератор.  3. ГЦН.  4.Ловушка сорбентов.  5.ВТФ.

6. Система очистки организованных протечек и слива первого контура (ТЕ)

Система ТЕ (установка СВО-2) предназначена для:

очистки продувочной воды (теплоносителя) и организованных протечек первого контура от продуктов коррозии конструкционных материалов, химических примесей воды и радионуклидов в ионной и дисперсной формах;

вывода из первого контура избытка ионов щелочных металлов;

плавного регулирования ВХР первого контура;

вывода из теплоносителя борной кислоты в конце кампании (при низких концентрациях борной кислоты понижение ее концентрации путем водообмена неэффективно).

В состав системы входят две нитки фильтров ТЕ10 и ТЕ20 (рабочая и
резервная). Каждая нитка состоит из двух катионитовых фильтров и одного

анионитового фильтра.

Фильтры работают при температуре 40-50°С и давлении 20 кгс/см2 (в целях исключения выделения растворенных в теплоносителе газов) с расходом потока, направляемого на очистку до 30 м3/час.

Один из катионитовых фильтров рабочей нитки установки СВО-2

эксплуатируется в аммонийно-калиевой форме.

Второй КФ рабочей нитки и два КФ резервной находятся в Н+-форме и подключаются в работу по мере необходимости вывода избыточной концентрации щелочных металлов.

АФ рабочей нитки установки СВО-2 эксплуатируется в бор-форме;

АФ резервной нитки находится в ОН'-форме, надежно отключен с принятием мер, исключающих его неконтролируемое подключение.

При эксплуатации блока в стационарном режиме постоянно в работе на
ходится катионитовый фильтр в аммонийно-калиевой форме и анионитовый фильтр в бор-форме.

Подключение резервной нитки фильтров производится при выводе рабочих фильтров на регенерацию или при превышении расхода очищаемой воды более 40 м3/час.

При превышении расхода продувочной воды более 40 м3/час возможна работа рабочей нитки фильтров ТЕ 10 с открытым байпасом (без подключения резервной).

Упрощенная схема системы ТЕ  имеет сл. вид:

                      Продувка 1контура

1 – катионитовые фильтра;

2 – анионитовые фильтра;

3 – фильтр-ловушки;

4 – деаэратор подпитки;

5 – подпиточные агрегаты.

7. Система отбора проб первого контура (TV)

Система предназначена для отбора проб и проведения химконтроля.

Оборудование, входящее в состав системы:

- дросселирующие устройства;

- теплообменники-охладители;

- пробоотборные боксы;

- запорная арматура.

Система должна обеспечивать отбор представительных для лабораторного контроля проб из всех контролируемых точек, определенных проектом, с расходом анализируемого потока не менее 30 л/час.

Параметры отбираемых технологических сред:

- давление потока пробоотборной линии не более 4 кгс/см2;

- температура воды не более 40оС.

Стоки из пробоотборных камер (после слива при промывке линии и отбора проб) направляются в систему TZ. Проверка систем пробоотбора на соответствие  заданным параметрам осуществляется перед энергетическим пуском (после проведения ППР энергоблока). Результаты проверки систем пробоотбора оформляются актом.

 

2.Организация ВХР 1 контура при работе энергоблока на энергетическом уровне мощности.

         

      Для обеспечения оптимальных условий эксплуатации топлива РУ АЭС с ВВЭР-1000 ВХР первого контура должен обеспечивать:

 - подавление образования окислительных продуктов радиолиза теплоносителя при работе энергоблока на мощности;

 - проектную коррозионную стойкость оболочек ТВЭЛ в течение срока службы;

 - проектную коррозионную стойкость конструкционных материалов оборудования и трубопроводов первого контура в течение всего срока эксплуатации энергоблока;

 - минимизацию отложений на поверхностях ТВЭЛ и теплообменной поверхности парогенераторов;

 - минимизацию накопления активированных продуктов коррозии;

 - минимальное количество радиоактивных отходов.

     При работе энергоблока на мощности необходимо контролировать качество теплоносителя 1 контура методом химанализа отобранных проб и при необходимости производить корректировку содержания в теплоносителе калия, аммиака, водорода, кислорода и др. показателей. Требования к качеству теплоносителя первого контура предусматривают разделение показателей качества на нормируемые и диагностические.

Нормируемые показатели - показатели качества теплоносителя, поддержание которых в диапазонах допустимых значений обеспечивает целостность топливных кассет активной зоны реактора, проектный ресурс безопасной эксплуатации оборудования первого контура и удовлетворительную радиационную обстановку при ремонте оборудования.

Диагностические показатели - показатели качества теплоносителя, подпиточной воды, воды бассейнов выдержки и перегрузки топлива, растворов борной кислоты систем безопасности, обессоленной воды и воды в баках запаса "чистого" конденсата, обеспечивающие получение дополнительной информации о причинах изменений нормируемых показателей или ухудшения водно-химического режима, отклонения которых от контрольных уровней при длительном воздействии могут привести к повреждениям топливных кассет активной зоны реактора.

        Для каждого из нормируемых показателей устанавливаются диапазоны допустимых значений и допустимые отклонения от этих значений. Для диагностических показателей устанавливаются контрольные уровни. Массовая концентрация борной кислоты не является ни нормируемым ни диагностическим показателем качества теплоносителя или растворов систем безопасности, так как массовая концентрация борной кислоты определяется физикой активной зоны и требованиями безопасности.

Отклонения нормируемых показателей качества теплоносителя подразделяются на уровни. Для каждого уровня установлены максимальные отклонения показателей качества теплоносителя и максимально допустимое время работы энергоблока при таком отклонении.

Данные контроля ВХР первого контура должны фиксироваться и храниться на АЭС в течение 10 лет. Данные химического контроля, полученные в период нарушений ВХР первого контура должны храниться на АЭС до вывода энергоблока из эксплуатации.

        Нарушением водно-химического режима является:

 -  отклонение   нормируемых  показателей  качества теплоносителя  от диапазона допустимых значений в пределах первого и второго уровней, не устраненные   в течение установленного для каждого уровня времени;

 - превышение при работе на энергетических уровнях мощности суммарной продолжительности отклонений нормируемых показателей в пределах первого уровня более тридцати суток и в пределах второго уровня более пяти суток за топливную компанию;

-  достижение нормируемыми показателями качества теплоносителя третьего уровня;

- отклонения диагностических показателей от контрольных уровней не устраненные в течение установленного времени.

        Установленное время работы энергоблока, приведенное в настоящем документе, начинается с момента обнаружения отклонений нормируемых, диагностических показателей.

4.3 Нормы качества теплоносителя первого контура с реактором типа ВВЭР-1000 при работе энергоблока на энергетическом уровне мощности должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Нормируемые показатели

Наименование показателей

Диапазон допустимых значений

Отклонения от допустимых значений

Первый уровень

Второй уровень

Третий уровень

Массовая концентрация хлорид-иона, мг/дм3

не более 0,1

более 0,1 до 0,2

более 0,2

Массовая концентрация фторид-иона, мг/дм3

не более 0,1

более 0,1 до 0,2

более 0,2

Массовая концентрация  кислорода, мг/дм3

не более 0,005

более 0,005 до 0,02

более 0,02 до 0,1

более 0,1

Массовая концентрация растворенного водорода, мг/дм3

от 2,2 до 4,5

более 4,5 до 7,2 или менее 2,2 до 1,3

более 7,2 до 9,0 или до 0,5

более 9,0 или менее 0,5

Суммарная молярная     концентрация  ионов  щелочных металлов (калия, натрия, лития) в зависимости от текущей концентрации борной кислоты согласно рисунку 2.1, ммоль/дм3

Зона А

Зона Б и В

Зоны ГиД

ЗонаЕ

Диагностические показатели

Наименование показателей

Контрольные уровни

Водородный показатель рН, единиц

от 5,8 до 10,3

Массовая концентрация аммиака, мг/дм

не менее 3,0

Массовая концентрация железа, мг/дм

не более 0,05

Массовая концентрация меди*, мг/дм3

не более 0,02

Массовая концентрация нитрат-иона   , мг/дм

не более 0,2

Массовая концентрация общего органического углерода", мг/дм3

не более 0,1

Примечания:

  1.  Значения химических показателей качества соответствуют результатам измерений или пересчета для стандартных условий измерений анализируемых проб: температура 25°С, давление 0,1 МПа.
  2.  * - Контроль массовой концентрации меди проводится на энергоблоках, имеющих в составе конструкционных материалов первого контура медьсодержащие сплавы.
  3.  ** - При отсутствии методов и средств измерений массовой концентрации общего органического углерода, контроль проводится по показателю "массовая концентрация масел и нефтепродуктов".
  4.  *** - Контроль осуществляется в течение суток после включения в работу катионитового фильтра со свежеотрегенерированной смолой.

5 Анализ фторид-ионов выполняется в течение первых 1000 часов работы энергоблока после перегрузки активной зоны реактора.

Рисунок 2.1

ЗАВИСИМОСТЬ СУММАРНОЙ МОЛЯРНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ

ИОНОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ (КАЛИЯ, ЛИТИЯ, НАТРИЯ)

В ТЕПЛОНОСИТЕЛЕ ПЕРВОГО КОНТУРА ОТ ТЕКУЩЕЙ

КОНЦЕНТРАЦИИ БОРНОЙ КИСЛОТЫ

Суммарная молярная концентрация ионов щелочных металлов в теплоносителе, ммоль/дм3

Концентрация борной кислоты, г\дм

Зона А - диапазон допустимых значений Зоны Б и В - первый уровень отклонений Зоны Г и Д - второй уровень отклонений Зона Е - третий уровень отклонений

     А). Хлориды и фториды снижают защитные свойства оксидных пленок поверхностей оборудования и трубопроводов, что приводит к коррозионному растрескиванию под напряжением сталей аустенитного класса. Хлорид-ионы способны адсорбироваться окисными пленками, вытесняя из них кислород и в точках адсорбции образуется растворимое хлористое железо, оголяя при этом металл.Действие фторид-ионов аналогично. Основным источником поступления хлоридов в теплоноситель первого контура являются подпиточная вода и химреагенты, вводимые в контурную воду для корректировки ВХР. Источником появления концентрации фторид-ионов могут служить свежезагруженные кассеты, технология изготовления которых предусматривает обработку их поверхности смесью HNO3  и НF с последующей отмывкой ХОВ. Снижение содержания хлоридов и фторидов достигается использованием высокой степени чистоты химреагентов, подпиточной воды, а также очисткой теплоносителя первого контура на ионообменных фильтрах установки СВО-2.

    Б). Кислород. Основная роль кислорода сводится к деполяризации катодных участков металла, интенсифицируя при этом развитие коррозии конструкционного материала первого контура. Накопление кислорода происходит в процессе радиолиза теплоносителя и при подпитке первого контура недеаэрированными растворами борной кислоты, химреагентов и "чистым" конденсатом (ХОВ). Снижение концентрации кислорода достигается путем  термической деаэрации подпиточной воды и вводом раствора гидразина, который взаимодействует с 02 по формуле: O2 + N2H4 = N2 + 2H2O, а также подавлением процесса радиолиза теплоносителя первого контура за счет поддержания массовой концентрации водорода в теплоносителе от 2.2 до 4,5 мг/дм3. Во все растворы, вводимые при работе реактора в 1 контур без предварительной деаэрации и имеющие концентрацию кислорода более 0,02 мг/дм3 должен вводиться гидразин-гидрат в 2 – 3 кратном избытке по отношению к концентрации кислорода.
  
В) Водород. Избыток водорода, необходимый для подавления процесса радиолиза теплоносителя, образуется в результате радиолитического разложения дозируемых в первый контур растворов аммиака и гидразина:

2NH3 = N2 + 3H2 

2N2H4  = 2NH3 + N2 + H2

Концентрация водорода в теплоносителе зависит от уровня мощности реакторной установки, содержания аммиака и расхода продувки первого контура.

       Содержание водорода в теплоносителе 2,2 мг/дм3 и более практически полностью обеспечивает связывание кислорода в контурной воде, верхний предел концентрации водорода в теплоносителе ограничен величиной 4,5 мг/дм3 из-за водородного охрупчивания циркониевых сплавов. На отечественных АЭС концентрацию водорода в теплоносителе поддерживают за счет периодического дозирования в 1 контур раствора аммиака.

Г).Суммарная концентрация ионов щелочных металлов ( К, Na, Li)

Для нейтрализации действия борной кислоты и поддержания значения рН в щелочной области при рабочей температуре, в теплоноситель первого контура дозируется раствор гидроокиси калия.

Количество вводимого раствора КОН рассчитывается с учетом поступающих с подпиточной водой ионов натрия и накапливающихся в теплоносителе ионов лития, который образуется в контурной воде при облучении бора нейтронами:

В10+ n = Li7 +

        Суммарная концентрация щелочных ионов в теплоносителе поддерживается в зависимости от концентрации борной кислоты ( см.рис.2.1)                                               При необходимости снижения суммарной концентрации щелочных ионов в теплоносителе необходимо подключать катионитовый фильтр установки СВО-2 в Н+ форме. Продолжительность работы катионитового фильтра установки СВО-2 в Н+ форме определяется по результатам анализов.

      Д). Аммиак.Аммиак используется с целью образования и накопления в диапазоне допустимых значений водорода, необходимого для подавления процесса радиолиза теплоносителя. Равновесная концентрация аммиака в теплоносителе определяется верхним и нижним пределами концентрации водорода в контурной воде и достигается путем дозирования раствора аммиака в контур.

     Е). Продукты коррозии (железо, хром, никель)

Продукты коррозии характеризуют протекание процессов коррозии конструкционного материала, массопереноса и смыва отложений в переходные периоды.

При циркуляции теплоносителя продукты коррозии активируются и отлагаются на внутренних поверхностях оборудования по всему контуру, осложняя в дальнейшем проведение планово-предупредительных ремонтов.

Поддержание качества теплоносителя в соответствии с установленным контрольным уровнем содержания массовой концентрации железа снижает скорость коррозии, повышает безопасность эксплуатации оборудования, уменьшает количество радиоактивных отходов, улучшая в целом радиационную обстановку на АЭС. Очистка теплоносителя первого контура от продуктов коррозии осуществляется на установках СВО-1 и СВО-2.

      Ж).  Борная кислота

Растворы борной кислоты используются в качестве жидкого поглотителя нейтронов с целью плавного регулирования мощности реактора.

Концентрация борной кислоты в теплоносителе определяется физикой активной зоны и зависит от режима работы реактора.

      З). Медь

Наличие ионов меди в теплоносителе способствует протеканию локальной электрохимической коррозии стальных и циркониевых материалов и косвенно характеризует состояние медьсодержащих элементов оборудования первого контура (бронзовые втулки подшипников приводов СУЗ, лабиринтовое уплотнение ГЦН и т.д.)

И). Значение рН

Значение рН характеризует состав среды и определяется соотношением констант диссоциации воды, борной кислоты, гидроокиси калия, лития, натрия и аммиака, находящихся в теплоносителе первого контура.

Поддержание рН в заданных пределах позволяет снизить скорость коррозионных процессов и регулируется путем дозирования раствора КОН в зависимости от концентрации борной кислоты в теплоносителе

.2.1 ОГРАНИЧЕНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ

ПРИ ОТКЛОНЕНИИ НОРМИРУЕМЫХ И ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ПЕРВОГО КОНТУРА

    Действия при отклонении нормируемых показателей качества теплоносителя при работе энергоблока на энергетических уровнях мощности.

  Первый уровень. Допустимая продолжительность работы энергоблока на энергетических уровнях мощности при отклонении одного или нескольких нормируемых показателей, указанных в таблице 2.1, в пределах первого уровня отклонений не должна превышать семи суток с момента регистрации отклонения. При невозможности в течение семи суток выявить причины и устранить отклонения нормируемых показателей от диапазона допустимых значений перевести реактор с регламентной скоростью в
состояние "горячий останов".

     Второй уровень. Допустимая продолжительность работы энергоблока на энергетических уровнях мощности при отклонении одного или нескольких нормируемых показателей, указанных в таблице 2.1, в пределах второго уровня отклонений не должна превышать 24 часа с момента регистрации отклонения. При невозможности в течение 24 часов выявить причины и устранить отклонения нормируемых показателей – перевести энергоблок с регламентной скоростью в состояние "горячий останов".

      Прекращение разгрузки и последующий подъем мощности энергоблока возможны только после устранения причин отклонения и восстановления нормируемых показателей в пределах диапазона допустимых значений, указанных в таблице 2.1.

Третий уровень. Энергоблок должен быть переведен с регламентной скоростью в состояние "холодный останов" при достижении одним или несколькими нормируемыми показателями качества теплоносителя значений третьего уровня отклонений, указанных в таблице 2.1.

Прекращение разгрузки и последующий подъем мощности энергоблока возможны только после устранения причин отклонения и восстановления нормируемых показателей в пределах диапазона допустимых значений, указанных в таблице 2.1.

Действия при отклонении диагностических показателей от контрольных уровней.

При отклонении одного или нескольких диагностических показателей от контрольных уровней должны проводиться работы по поиску и устранению причин отклонения. Продолжительность работы энергоблока с отклонениями одного или нескольких диагностических показателей не должна превышать семи суток.

Суммарная продолжительность работы энергоблока с отклонениями одного или нескольких диагностических показателей не должна превышать тридцати суток за топливную кампанию.


2.2 Возможные отклонения показателей качества теплоносителя от норм и способы их устранения.

Возможные нарушения

Возможные причины

Пути устранения нарушения

1. Содержание хлоридов в теплоносителе первого контура более 0,1 мг/дм3.

- ввод борной кислоты в первый контур (реагент не   соответствует   по   качеству   требованиям ГОСТІ8704-78 марка "А", ГОСТ9656-75 ХЧ или обессоленная вода не соответствует требованиям ГНД95.1.06.02.001-02).

- передозировка раствора аммиака при концентрации NH3 болееЗО мг/дм3 возможна микрорегенерация АФ установки СВО-2.

- передозировка раствора гидроокиси калия, ионы калия вытесняют NH3 из КФ, работающего в МН4++-форме; (возможна микрорегенерация анионита).

- исчерпание ресурса анионита установки СВО-2 по хлоридам.

- прекратить ввод раствора борной кислоты с повышенным содержанием хлоридов.

- подключить резервный КФ работающей нитки фильтров установки СВО-2 в Н+-форме.

- подключить резервный КФ установки СВО-2 в Н+-форме.

- исчерпавший свою обменную ёмкость по хлоридам АФ вывести на регенирацию. Ввести в работу резервную нитку фильтров установки СВО-2.

2. Повышение содержания хлоридов на   выходе   фильтров   установки СВО-2 выше нормируемых значений.

3.Концентрация Н2 в первом контуре менее 2,2 мг/дм3 при концентрации аммиака 20 мг/дм3 и выше.

- исчерпание обменной ёмкости ионообменного материала

- реактор эксплуатируется на низких уровнях мощности.

- вывести из работы работающую нитку фильтров установки СВО-2.

- ввести в работу резервную нитку фильтров.

- поддерживать концентрацию аммиака в теплоносителе первого контура на уровне 20 мг/дм3. При повышении мощности реактора следить за концентрацией Н2 в теплоносителе. При достижении концентрации Н2 в теплоносителе 2,2 мг/дм3 и выше, поддерживать концентрацию аммиака, обеспечивающую содержание водорода от 2,2 мг/дм3 до 4,5 мг/дм3.

4 Концентрация водорода в теплоносителе первого контура более4,5 мг/дм3

- концентрация аммиака в теплоносителе выше равновесной

- прекратить дозирование раствора аммиака в первый контур.

- снизить его содержание в теплоносителе первого контура до равновесной путём подключения резервного ка-тионитового фильтра установки СВО-2, находящегося в Н+-форме.

- увеличить расход подпитки-продувки первого контура со сбросом парогазовой смеси из деаэратора ТК10В01 в систему СГО и дожигания водорода (TS10).

5 Повышение содержания натрия в подпиточной воде более 0,5 мг/дм3.

- ввод в первый контур корректирующих добавок с повышенным содержанием примесей (несоответствие требованиям ГОСТов, ).

- исчерпание обменной ёмкости катионита рабочей нитки фильтров установки СВО-2 по Na.

- прекратить ввод растворов химреагентов, несоответствующих требованиям ГОСТов Приложения А.

- ввести дополнительно резервный КФ в Н+-форме рабочей нитки фильтров установки СВО-2.

6 Суммарная концентрация щелочных металлов (Z К, Na, Li) не соответствует текущей концентрации борной кислоты в теплоносителе (более 0,5 ммоль/дм3).

-   передозировка раствора КОН; -   передозировка раствора аммиака вследствии чего происходит вытеснение ионов калия из ионообменного материала КФ установки СВО-2, работающего в аммонийно-калиевой форме. - исчерпание обменной ёмкости катионита работающей нитки фильтров установки СВО-2 по ионам натрия.

-   прекратить дозирование химреагента; -   поддерживать равновесную концентрацию аммиака в первом контуре. Исключить неконтролируемый ввод или дозировку раствора аммиака, вводимого для корректировки ВХР первого контура. - вывести из работы исчерпавший обменную ёмкость КФ, ввести в работу резервный.

7 Содержание продуктов коррозии в теплоносителе первого контура более 0,05 мг/дм3.

- исчерпание обменной ёмкости катионита работающей нитки фильтров установки СВО-2.

- нарушение ВХР первого контура по хлоридам, кислороду в результате ввода корректирующих добавок с повышенным содержанием хлоридов при концентрации кислорода более 0,02 мг/дм3 (образуется растворимое хлористое железо).

- нарушение ВХР первого контура по ионам щелочных металлов в результате протекания микрорегенерации анионита АФ установки СВО-2 при высокой щёлочности (вытеснение хлоридов в теплоноситель).

- ввести дополнительно к работающему КФ в NН4++ -форме резервный КФ в Н+-форме или перейти на резервную нитку фильтров установки СВО-2.

-ввести в теплоноситель первого контура расчётное количество гидразин-гидрата;

- установить и устранить источник поступления хлоридов в первый контур.

- поддерживать концентрацию ионов щелочных металлов в соответствии с содержанием борной кислоты в теплоносителе;

- при повышении концентрации ионов щелочных металлов, ввести в работу дополнительно резервный КФ в Н+-форме.

8 Снижение прозрачности раствора борной кислроты в БП и БВ менее 90%

-смыв продуктов коррозии конструкционных материалов с внутренней поверхности оборудования первого контура

-включить в работу фильтры установки СВО-4

9. Содержание Си в теплоносителе первого контура выше 0,02 мг/дм3.

- вымывание меди из медьсодержащего конструкционного материала оборудования (лабиринтовое уплотнение ГЦН, подшипники приводов СУЗ и др.)

- снизить концентрацию аммиака в теплоносителе до концентрации, соответствующей содержанию водорода не менее 2,2 мг/дм3.

- произвести очистку борсодержащего раствора в БВ и БП на ионообменных фильтрах установки СВО-4; - устранить неплотности теплообменного оборудования.

10 Содержание хлоридов в БВ и БП более 0,1 мг/дм3.

- заполнение БВ и БП раствором борной кислоты с повышенным содержанием хлоридов;

- неплотности теплообменного оборудования системы расхолаживания БВ и БП;

- произвести очистку борсодержащего раствора в БВ и БП на ионообменных фильтрах установки СВО-4;

- устранить неплотности теплообменного оборудования.

3.ВХР систем безопасности.

3.1 Спринклерная система

    Система предназначена для:

а) снижения давления под оболочкой реактора при разрывах трубопроводов первого и второго контуров;

б) отвода тепла из-под оболочки в послеаварийный период;

в) перевод радиоактивных аэрозолей из газообразного состояния в нелетучее.

В состав системы входят: баки, насосы, трубопроводы и арматура.

Приготовление щелочного раствора бора для спринклерной системы производится непосредственно в баках.

Качество щелочного раствора борной кислоты должно соответствовать следующим требованиям:

Диагностические показатели.

Наименование  показателя

Единицы

измерения

Нормируемое

значение

Концентрация борной кислоты, не менее

г/дм3

39,5- 160,0

Концентрация ионов калия, не менее

г/дм3

 100,0  

Концентрация гидразина, не менее

г/дм3

 10,0  

Щелочной раствор бората калия в баках очистке не подлежит. При несоответствии качества раствора (снижение концентрации H3BO3, К, N2H4), необходимо довести уровень концентрации до нормируемых значений путем дозирования соответствующих химреагентов в расчетном количестве.

3.2 Система аварийного охлаждения зоны (САОЗ)

Система предназначена для:

- планового расхолаживания активной зоны реактора при останове блока на перегрузку топлива;

- аварийного расхолаживания активной зоны реактора при потере теплоносителя первого контура;

- первоначального охлаждения и поддержания подкритичного состояния активной зоны реактора раствором борной кислоты из гидроемкостей САОЗ при аварийном разуплотнении первого контура менее 60 кг/см2.

Система аварийного охлаждения зоны состоит из активной и пассивной  частей. Пассивная часть системы включает в себя четыре гидроемкости САОЗ Заполнение гидроемкостей САОЗ необходимо производить раствором борной кислоты, качество которого должно соответствовать следующим требованиям:

Диагностические показатели.

Наименование  показателя

Единицы

измерения

Нормируемое

значение

Концентрация борной кислоты

г/дм3

16-20

Значение рН, не менее

ед.

6,5

Концентрация хлоридов, не более

мг/дм3

0,15

Концентрация ионов калия

мг/дм3

от 100,0 до 200,0

Концентрация кислорода, не более

мг/дм3

0,02

При заполнении гидроемкостей САОЗ одновременно в раствор борной кислоты необходимо вводить гидразин-гидрат в количестве, необходимом для создания концентрации гидразина не менее 100 мг/дм3. При концентрации гидразина в гидроемкостях более 10 мг/дм3, концентрация кислорода не нормируется.

Гидроемкости САОЗ необходимо заполнять боросодержащим раствором с корректирующими добавками до уровня в 8300100 мм. Свободный объем заполнить  азотом.

При работе реактора на мощности, в случае отклонения показателей качества боросодержащего раствора в ГЕ САОЗ, необходимо ввести корректирующие расчетные количества гидроокиси калия и гидразин-гидрата.

Качество боросодержащего раствора в баках аварийного запаса борной кислоты активной части САОЗ должно соответствовать следующим требованиям:

Диагностические показатели.

Наименование показателя

Единицы

измерения

Нормируемое

значение

Концентрация борной кислоты

г/дм3

16-20

Значение рН, не менее

ед.

4,3

Концентрация хлоридов, не более

мг/дм3

0,15

При отклонении качества боросодержащего раствора от диагностических показателей, содержимое баков необходимо направить для очистки в фильтры установки СВО-4 (система ТМ).

3.3 Системы аварийного ввода, впрыска и  борного концентрата.

Заполнение баков борного концентрата производить раствором борной
кислоты со СК с концентрацией от 39,5 до 44,5 г/дм
3 или очищенным борным кон
центратом, полученным при переработке борсодержащих вод первого контура на установке СВО-6.

          Качество борного концентрата должно соответствовать следующим требованиям: 

Диагностические показатели.

Наименование показателя

Единицы

измерения

Нормируемое

значение

Концентрация борной кислоты

г/дм3

39,5-44,5

Значение рН, не менее

ед.

3,8

Концентрация хлоридов, не более

мг/дм3

0,15

    В случае отклонения качества борного концентрата от контрольных уровней содержимое баков необходимо направить для очистки на фильтрах установки СВО-6.

Выводы.

 1.  ВХР – это комплекс технологических операций направленных на поддержание показателей качества рабочей среды в допустимых значениях.

  2. В ЯЭУ с реакторами ВВЭР-1000 к системам ведения ВХР 1 контура относятся:

- система "чистого" конденсата  (TN);

- система подпитки-продувки первого контура (ТК);

- система борного концентрата (ТВ 10);

-  система реагентов реакторного отделения (ТВ20);

- система очистки воды первого контура (ТС);

- система очистки организованных протечек и слива первого контура (ТЕ);

- система отбора проб первого контура (TV).

  3.  Для обеспечения оптимальных условий эксплуатации топлива РУ АЭС с ВВЭР-1000 ВХР первого контура должен обеспечивать:

 - подавление образования окислительных продуктов радиолиза теплоносителя при работе энергоблока на мощности;

 - проектную коррозионную стойкость оболочек ТВЭЛ в течение срока службы;

 - проектную коррозионную стойкость конструкционных материалов оборудования и трубопроводов первого контура в течение всего срока эксплуатации энергоблока;

 - минимизацию отложений на поверхностях ТВЭЛ и теплообменной поверхности парогенераторов;

 - минимизацию накопления активированных продуктов коррозии;

 - минимальное количество радиоактивных отходов.

 4. Требования к качеству теплоносителя первого контура предусматривают разделение показателей качества на нормируемые и диагностические.

Нормируемые показатели - показатели качества теплоносителя, поддержание которых в диапазонах допустимых значений обеспечивает целостность топливных кассет активной зоны реактора, проектный ресурс безопасной эксплуатации оборудования первого контура и удовлетворительную радиационную обстановку при ремонте оборудования.

Диагностические показатели - показатели качества теплоносителя, подпиточной воды, воды бассейнов выдержки и перегрузки топлива, растворов борной кислоты систем безопасности, обессоленной воды и воды в баках запаса "чистого" конденсата, обеспечивающие получение дополнительной информации о причинах изменений нормируемых показателей или ухудшения водно-химического режима, отклонения которых от контрольных уровней при длительном воздействии могут привести к повреждениям топливных кассет активной зоны реактора.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43216. Проектирование редуктора вертолёта 1.14 MB
  Определение геометрических размеров передачи. Напряжение изгиба четвёртого колеса Проверочный расчет цилиндрических колёс на статическую прочность при перегрузке Выбор оптимального варианта из расчитанных передач Предварительное определение диаметров валов Предварительный подбор подшипников. Определение усилий в зацеплениях. Определение усилий в зацеплениях на второй передаче. Определение реакций в опорах валов Расчёт долговечности подшипников качения. Определение крутящих моментов на всех валах...
43217. Створення ПЗ для віртуального лабораторного стенду засобами LabVIEW 147 KB
  LabVIEW – це універсальне середовище для розробки систем збору, обробки даних та управління експериментом. Дане середовище має велику бібліотеку функцій, методів аналізу (спектральний та кореляційний аналіз, вейвлетний аналіз, методи фільтрації, статистична обробка та ін.), бібліотеки драйверів пристроїв, що відповідають найпоширенішим стандартам. Основою роботи в середовищі LabVIEW є графічне програмування з використанням блок-діаграм, що складаються з функціональних вузлів та зв’язків між ними). Всі дії зводяться до побудови структурної схеми програми в інтерактивній графічній системі з набором всіх необхідних бібліотечних образів, з яких збираються об’єкти.
43218. Реконструкция здания исторической застройки 99.5 KB
  Введение Реконструкция и обновление городской застройки и зданий стали в последние десятилетия одним из основных направлений архитектурностроительной науки что потребовало приобретения студентами соответствующих знаний и навыков закрепляемых в ходе курсовой работы по дисциплине Реконструкция зданий и сооружений. Реконструкция актуальна как для зданий исторической застройки с традиционными конструкциями так и для зданий массового строительства 19501960 гг. В связи с этим программа дисциплины предусматривает выполнение студентами двух...
43219. Реализация интерпретатора для модифицированной грамматики учебного языка MILAN 1.68 MB
  Position текущая позиция в строке просматриваемая лексическим анализатором; Number_String текущая строка программы просматриваемая лексическим анализатором; при любом условии любой символ. Семантические функции к Rсхеме лексического анализатора: y0: подготовка инициализация таблиц и переменных Position=0 Number_String=1; y1: чтение следующего символа программы на языке МИЛАН; y2: увеличение счётчика текущей позиции Position; y3: переход на новую строку в программе увеличение счётчика текущей строки и...
43220. Реконструкция зданий и сооружений 55.5 KB
  В тоже время здания возводились из капитально огнестойких и долговечных конструкций обеспечивающих срок службы зданий 100125 лет. Единственной рациональной альтернативной сносу являются модернизация и реконструкция рассматриваемых зданий методами градостроительного преобразования и переустройства которые должны быть произведены с учётом экономических социально – функциональных технических эстетических и экологических...
43221. Четырех комнатный мансардный дом с подвалом 134.5 KB
  В этих целях основное внимание уделяется обеспечению своевременного ввода в действие основных фондов и производственных мощностей концентрации средств и ресурсов на важнейших стройках направлению капитальных вложений в первую очередь на техническое перевооружение и реконструкцию действующих предприятий и на завершение ранее начатых строек сокращению сроков строительства улучшению проектного дела осуществлению строительства по наиболее прогрессивным и экономичным проектам...
43222. Проектирование участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению корпусных деталей 3.19 MB
  Целью данного дипломного проекта является проектирование участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению корпусных деталей разработка операционного технологического процесса на выполнение операций применение полученных знаний за время обучения в университете.; tшт – штучное время iой операции мин. Штучное время: где tО – основное время; tВ – вспомогательное...
43223. Расчет параметров конвейера 393.5 KB
  Были произведены необходимые расчеты, среди которых расчет конструкционных параметров конвейера (ширина настила, диаметры валов и др.), расчет на прочность всех наиболее ответственных элементов конвейера, определение нагрузок на валы, выбор двигателя и редуктора, расчет натяжного устройства и другие расчеты.
43224. Расчет транспортирующего конвейера 98 KB
  Определяем диаметр винта D конвейера. Диаметр винта определяем из формулы производительности. S шаг винта м; nчастота вращения вала винта об. мин; y коэффициент наполнения желоба винта.