СБВБ.Мысли вслух. Опции

[сергей]

Уважаемые коллеги.На главной странице сайта не так давно был опубликован отчет « Испытание системы быстрого ввода бора на энергоблоке 1 АЭС Куданкулам.»Что и вызвало интерес к самой системе.Чуть более близкое знакомство (насколько это было возможно) с системой
«породило» ряд интересных вопросов (по крайней мере для меня) и желание их обсудить.Возможно это будет интересно и кому нибудь еще.Так как подобная система планируется к использованию во многих проектах.Сразу оговорюсь ,что интересует сугубо техническая сторона дела.Поэтому и предлагаю сосредоточиться только на технических подходах и деталях.
1.Чуть истории.
О системе быстрого ввода бора говорить начали давно.Первые работы и отчеты обсуждались еще в прошлом веке (как бы это не иронически звучало).Например В.Н.Ульяновский, С.А.Логвинов, Л.А.Салий. Гидравлические процессы при срабатывании системы быстрого ввода бора. Труды международного семинара "Теплофизика- 90", том 1, Обнинск, 25-28 сентября 1990 г.Наличие такой системы предусматривал и проект В-392.(Можно глянуть - Концепция развития. В-392Б (В-320 и АЭС-92) http://zaliba.ru/b392.htm). Или -Развитие ВВЭР. Характеристики (В-392Б)- http://www.mirnyiatom.ru/392b.htm .Но,как известно до реализации проекта дело не дошло.И такая «старая» ,но незнакомая система жила только на бумаге.До поры..
2.Необходимость существования и классификация.
После определенной переоценке подходов все большее внимание при разработке проектов стало уделяться так называемым пассивным системам.Наличие и разнообразие пассивных систем СБ в проекте стало зачастую чуть ли не основным критерием оценки технического совершенства проекта.И ,конечно критерием (одним из многих,но весомым) выбора проекта среди конкурирующих.Например –«Повышение безопасности новых проектов РУ с ВВЭР-1000 основано на современных достижениях науки и оптимальном сочетании многоканальных активных и пас-сивных систем безопасности с применением принципов резервирования, функционального разнообразия, совмещения функций и физического разделения.Генеральный конструктор и проектировщики АЭС с ВВЭР при разработке новых проектов придерживаются ряда критериев [2], которые в более широком виде могут быть использованы в качестве критериев для выбора про-ектов новых энергоблоков в Украине,» И там же –«В новых проектах предусматривалось, что основной вклад в предотвращение и управление запроектными и тяжелыми авариями должны вносить СБ, работа которых основана на пассивном принципе действия.»
(http://archive.nbuv.gov.ua/portal/natural/Yarb/2011_4/Y4-11_05.pdf)
При этом ,вроде и разночтений по классификации типа:активная или пассивная нет.И по пониманию.» Принцип действия ПСБ основан на использо¬ва¬нии естественных физических процессов и явлений: гравитации, естественной циркуляции (ЕЦ), испарении, конденсации, и т.д. Состав и конструкция ПСБ намного проще, для выполнения заданной функции им не нужна работа других систем и устройств: насосов, аварийных дизельгенераторов (АДГ) и т.п. Поэтому ПСБ имеют более высокую надежность по сравнению с активными СБ.»( http://icnpe.com.ua/problemy-povysheniya-b...ovydelenij/)Или «При пассивном принципе действия системы или устройства для выполнения заданной функции не требуется работа других систем и устройств». …»На АЭС с пассивными системами безопасности в случае проектной аварии не требуется участие оператора в течение длительного времени после наступления аварии. Пассивные системы используют только физические процессы, такие как гравитация, естественная конвекция и др.»( С.Г.Калякин автореферат на соискание степени доктора технических наук «ТЕПЛОГИДРАВЛИКА ПАССИВНЫХ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ АЭС С ВВЭР,Обнинск 2007,увы ,прямую ссылку потерял,но поиском можно найти).
Казалось бы,все просто и понятно?Но,давайте вспомним.-« Система быстрого ввода бора (СБВБ) включает ёмкости с концентрированным раствором борной кислоты, установленные на байпасе ГЦНА всех циркуляционных петель реак-
торной установки. При нормальной работе реакторной установки ёмкости отключены от петель арматурой. В случае аварии с отказом аварийной защиты на трубопроводах СБВБ от-крываются быстродействующие клапаны и под действием разницы давлений на нагнетаниии всасе ГЦНА раствор борной кислоты вытесняется теплоносителем из ёмкостей системы впервый контур. Срабатывание системы может происходить как при работающих ГЦНА и соответственно постоянных расходах через ёмкости, так и на выбеге ГЦНА при их отключении, когда расход через ёмкости уменьшается.»( Вытеснение раствора борной кислоты из емкостей СБВБ Д.В. Ульяновский, Л.А. Салий, Е.А. Лисенков ФГУП ОКБ «Гидропресс»,Подольск,Россия,http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2007/f132.pdf)Т.е. одним из условий работы системы является наличие перепада давлений при работе ГЦН или на выбеге,после отключения.Что накладывает некоторые ограничения на возможность использования системы ,ну и как то не очень убедительными кажутся слова о «пассивности».(Не слишком ли много для пассивной системы:Наличие работающих(выбегающих) ГЦН,возможность открытия задвижек на линиях связи?Хотелось бы послушать мнения.)
Кстати, отталкиваясь от найденного описания назначения системы (возможно это устаревший вариант) получается ,что система работает при выполнении следующих условий:
1.Сформировался сигнал АЗ.
2.С выдержкой времени не получен сигнал –«падение ОР» или не получены сигналы с НКВ(нижних концевых включателей) ОР.
3.Сформирован сигнал на запуск системы.
4.Есть питание и управление задвижками.
5.К моменту открытия ГЦН в работе(или на выбеге).
Пожалуйста поправьте,если я не точен или ошибаюсь.Ориентировался только на доступную информацию,коллег решил не беспокоить
3.Описание и..вопросы.Пока к конструкции.
Существует такой патент.» Система быстрого ввода бора в первый контур ядерной энергетической установки водо-водяного типа» 2073916 Авторы: Новоселов В.А.; Бирюков Г.И.; Никитенко М.П.АфровА.М.(описаниеhttp://www.findpatent.ru/patent/207/2073916.html) и рисунок схемы –приложение (http://img.findpatent.ru/img_data/287/2879069.gif).
3.Описание и..вопросы.Пока к конструкции.
Существует такой патент.» Система быстрого ввода бора в первый контур ядерной энергетической установки водо-водяного типа» 2073916 Авторы: Новоселов В.А.; Бирюков Г.И.; Никитенко М.П.АфровА.М.(описаниеhttp://www.findpatent.ru/patent/207/2073916.html) и рисунок схемы –приложение (http://img.findpatent.ru/img_data/287/2879069.gif).

[сергей]

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема быстрого ввода бора в первый контур ядерной энергетической установки водо-водяного типа с вариантом исполнения нагревателя раствора в виде конденсатора, использующего пар парогенератора; на фиг. 2 показана схематично система, где выравнивающий компенсатор выполнен меньшего диаметра части борной емкости с концентрированным раствором бора; на фиг. 3 вариант исполнения, где выравнивающий компенсатор объема выполнен в виде отдельной емкости, соединенной с борной емкостью трубопроводом; на фиг. 4 вариант с установленным на напорном трубопроводе шариковым клапаном.
Система быстрого ввода бора в первый контур ядерной энергетической установки водо-водяного типа содержит реактор 1 с активной зоной 2, парогенераторы 3, главные циркуляционные насосы 4, подводящие 5 и отводящие 6 трубопроводы, образующие в совокупности с реактором 1, парогенераторами 3 и главными циркуляционными насосами 4 циркуляционный контур.
Паровой компенсатор объема 7, состоящий из паровой 8 и водяной полости 9, соединен дыхательным трубопроводом 10 с отводящим трубопроводом 6.
В борных емкостях 11 с концентрированным раствором бора расположены нагреватели раствора 12.
В верхней части борной емкости расположен выравнивающий компенсатор объема 13, состоящий из паровой полости 14 и водяной полости 15, внутри которой расположен электронагреватель 16.
Паровая полость 14 соединена с паровой полостью 8 парового компенсатора объема 7 выравнивающим трубопроводом 17, на котором установлено дроссельное устройство 18.
Верхняя часть борной емкости 11 с концентрированным раствором бора соединена напорным трубопроводом 19 с отводящим трубопроводом 6. На напорном трубопроводе 19 установлена быстродействующая запорная арматура 20.
Нижняя часть борной емкости 11 соединена подающим трубопроводом 21 с подводящим трубопроводом 5 на всасе главного циркуляционного насоса 4.
На подающем трубопроводе 21 установлена быстродействующая арматура 22.
В борной емкости 11 выравнивающий компенсатор 13 отделен от части с концентрированным раствором перегородкой 23 с отверстием 24.
Нагреватель раствора 12, выполненный в виде погружного трубчатого теплообменника, соединен подводящей частью c паровой полостью парогенератора 3 трубопроводом 25 с запорнорегулирующей арматурой 26.
Отводящая часть нагревателя раствора 12 соединена с водяной полостью парогенератора 3 трубопроводом 27 с запорнорегулирующей арматурой 28.
Нагреватель раствора 12 в указанном варианте, по крайней мере частично, расположен выше уровня воды в парогенераторе.
Пока несколько слов о конструкции самой борной емкости(11).Действующие требования НТД определяют необходимость и периодичность проведения технического освидетельствования,которое включает в себя и проведение внутреннего осмотра и контроля состояния металла.Следовательно емкость должна быть оснащена люком-лазом.Напрашивается «старое» известное 2-канавочное уплотнение с проточкой между канавками и замером давления в межпрокладочном пространстве.А вот использование для подогрева линии связанной с ПГ –вызывает неприятие.Надо учитывать температурные напряжения и возможность их компенсации (от 30 С до 280 С) при состояниях от «холодный останов» до «работа на мощности».Проведение гидравлических испытаний 2 контура,да и то ,что уровень в ПГ поддерживается от 3800мм(при разогреве-расхолаживании) до 2200мм при нормальной работе.Проще использовать блок ТЭН,с таким же контролем герметичности уплотнения как и люк-лаз.Емкость должна быть оснащена автоматическим боромером(НАР-Б),линией пробоотбора(со своей локализующей группой),линией заполнения тоже со своей лок.группой и линией дренирования-опорожнения ,аналогично со своей лок.группой.Должна быть своя линия газовых сдувок с арматурой,которая использовалась бы в качестве «воздушника» при заполнении-опорожнении и удаления выделившихся в объеме газов(в том числе водорода).Изображенная на рисунке(17) линия связи с КД не совсем годится.Уровень в КД меняется от 11600-12400(при разогреве-расхолаживании) до 6060-8770 при работе на мощности.К тому же не стоит забывать что при дренировании контура и подготовке к включению ГЦН в КД подается азот.ВХР в емкости (все таки р-р 40-г бора) надо полагать будет близок к ВХР гидроемкостей.

[Pakman]

Система быстрого ввода бора в первый контур ядерной энергетической установки водо-водяного типа содержит реактор 1 с активной зоной 2, парогенераторы 3, главные циркуляционные насосы 4

Не углубляясь в детали, хочеться указать, что в данном перечислении только количество реакторов и циркуляционных насосов указано верно.

[barvi7]

QUOTE(сергей @ 27.8.2013, 16:28) *
Система быстрого ввода бора в первый контур ядерной энергетической установки водо-водяного типа содержит реактор 1 с активной зоной 2, парогенераторы 3, главные циркуляционные насосы 4

Не углубляясь в детали, хочеться указать, что в данном перечислении только количество реакторов и циркуляционных насосов указано верно.

Сообщение можно переместить в ветку "физики шутят".
А если по теме, то посмотрите рис., на который ссылается "сергей" http://img.findpatent.ru/img_data/287/2879069.gif ,
похоже, что это не количество, а номера "систем" на рис.

[сергей]

Сообщение можно переместить в ветку "физики шутят".
А если по теме, то посмотрите рис., на который ссылается "сергей" http://img.findpatent.ru/img_data/287/2879069.gif ,
похоже, что это не количество, а номера "систем" на рис.

Честно говоря я бы не смеялся.Получилась ссылка на рисунок к патенту,а сам рисунок разместить не удалось.Это не беда написавших ,-это мой "втык".Был уверен ,что рисунок загрузился.(Если возможно,по ссылке он грузится,если есть возможность -разместите его тут.У ,меня не получилось,а получился повтор одного абзаца).Кстати,у меня как то не вызывает таких эмоций "нумерация".Это не количество.А "старики" помнят ,что именно такой была "нумерация" на схемах для объяснения интересующимся принципов действия реакторной установки.Еще раз повторю -это описание рисунка ,приложенного к патенту.Не -количество.А,вообще ,если "старая" нумерация элементов системы совпадала с количеством элементов..Знающие -получали удовольствие.Ну,попробуйте сами описать принципиальную схему?Реактор-раз...Кстати патент утратил силу(я так понял закончилось действие защиты).А правообладателем (см ссылку) указан Гидропресс.