Аналіз системи аварійного охолодження активної зони реактора ВВЕР-1000 з метою підвищення надійності її роботи.
Автор: Гуменюк Віталій Юрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Гуменюк В.Ю., Лис С.С. (керівник). Аналіз системи аварійного охолодження активної зони реактора ВВЕР-1000 з метою підвищення надійності її роботи. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2022. Система аварійного охолодження активної зони реактора низького тиску призначена для: 1. аварійного розхолодження активної зони реактора та подальшого тривалого відведення залишкових тепловиділень від активної зони при аваріях, пов’язаних з розущільненням I контуру, включаючи розрив трубопроводу головного циркуляційного контуру Ду 850 повним перетином з безперешкодним двостороннім закінченням теплоносія (режим аварійного зони); 2. планового розхолодження I контуру із заданою швидкістю (300C/год) під час зупинки реакторної установки та відведення залишкових тепловиділень активної зони при проведенні перевантаження активної зони (режим планового розхолодження I контуру та відведення залишкових тепловиділень активної зони при ППР та/або перевантаженні активної зони); 3. відведення залишкових тепловиділень активної зони при проведенні ремонтних робіт на обладнанні I контуру, пов’язаних з необхідністю зниження рівня теплоносія в реакторі нижче осі «гарячих» патрубків (позначка 25,700) аж до осі «холодних» патрубків ГЦК (позначка 23,900) (режим відведення зони при зворотній циркуляції теплоносія I контуру). Об’єкт дослідження – система аварійного охолодження активної зони реактора ВВЕР-1000. Предмет дослідження – надійність системи аварійного охолодження активної зони реактора ВВЕР-1000. Мета і задачі досліджень. Метою роботи є аналіз системи аварійного охолодження активної зони реактора ВВЕР-1000. Для досягнення поставленої мети необхідно було виконати такі завдання: - провести технічний опис САОЗ; - проаналізувати склад системи САОЗ; - проаналізувати пристрій та робота системи САОЗ; - проаналізувати порушення нормальної експлуатації та аварійні режими; - провести аналіз аварійних режимів подання рбк насосами САОЗ від ГА-201. В дaній мaгістерській квaліфікaційній роботі показано, що система аварійного охолодження активної зони є системою, важливою для безпеки, і відноситься до захисних систем безпеки, а також поєднує функції систем нормальної експлуатації в частині планового розхолодження. Як захисна система безпеки, система забезпечує відведення тепла від активної зони в аварійних режимах, як система нормальної експлуатації – забезпечує відведення тепла від активної зони в режимі планового та ремонтного розхолодження. Встановлено, що система аварійного охолодження активної зони реактора низького тиску повинна враховувати вимоги з боку реакторної установки: 1. у всіх режимах забезпечити витрату холодної води 250?300 м3/год, при тиску в I контурі 21 кгс/см2, і витрата 700?750 м3/год, при тиску в I контурі 1 кгс/см2 та температурі не нижче 200C; 2. забезпечити, у початковий момент аварії, подачу у контур води з концентрацією не менше 16 г/дм3 борної кислоти; 3. забезпечити подачу води в аварійних ситуаціях не пізніше ніж через 35?40 сек. з моменту досягнення тиску I контуру 21 кгс/см2; 4. забезпечити можливість періодичного випробування та випробування систем у складі каналу систем безпеки, а також випробування її вузлів та елементів, не порушуючи умов нормальної експлуатації; 5. забезпечити роботу як під час аварійних режимів, так і в післяаварійний період (протягом усього періоду знаходження палива в активній зоні); 6. забезпечити можливість виведення у ремонт її елементів у складі одного каналу при роботі на потужності терміном до 72 годин. Критерієм виконання функцій системи є виконання вимоги з боку реакторної установки забезпечити подачу розчину борної кислоти в I контур з витратою: 1. не менше 230 м3/год при тиску I контуру 21 кгс/см2; 2. не менше 750 м3/год при тиску I контуру 1 кгс/см2. В основу проекту системи покладено наступні критерії та вимоги до неї з боку реакторної установки: 1. забезпечити подачу в I контур розчину борної кислоти витратою 6 м3/год, концентрацією 39,5?44,5 г/дм3 в діапазоні тисків від 160 до 0 кгс/см2; 2. забезпечити подачу в I контур розчину борної кислоти витратою не менше 130 м3/год та початковою концентрацією 40 г/дм3 у діапазоні тисків у I контурі 90?15 кгс/см2 та не менше 100 м3/год у діапазоні тисків у I контурі 90?100 кгс/см2; 3. забезпечити можливість тривалої роботи з бака-приямка ГА-201; 4. забезпечити температуру води, що подається у всіх режимах не менше 200C; 5. система повинна допускати можливість поканального випробування під час роботи енергоблока на потужності без втрати функціональних властивостей; 6. забезпечити в аварійній ситуації подачу борного розчину I контур не пізніше, ніж через 35?40 сек. з моменту досягнення у I контурі 90 кгс/см2. Критерієм виконання покладених на систему функцій є недопущення неконтрольованого збільшення потужності реактора та надійне охолодження активної зони реактора. В економічній чaстині проводився розрахунок техніко-економічних показників для АЕС. Проведено aвтомaтизaцію турбінної устaновоки. Тaк як вимірювaнням тиску пaри безпосереднім підключенням мaнометрa в пaропровід неможливе через високу темперaтуру середовищa, тому слід передбaчити конденсaційну посудину. Вторинні проміжні прилaди обирaються з врaхувaнням уніфіковaних їх вхідних/вихідних сигнaлів. Виконaвчі мехaнізми повинні зaбезпечувaти відповідну швидкодію регулювaння. Ключові слова: енергоблок, розчин борної кислоти, система аварійного охолодження, реактор ВВЕР-1000.