СИСТЕМА РАСХОЛАЖИВАНИЯ БАССЕЙНА ВЫДЕРЖКИ

СИСТЕМА РАСХОЛАЖИВАНИЯ БАССЕЙНА ВЫДЕРЖКИ

И БАССЕЙНА ПЕРЕГРУЗКИ (TG)

В соответствии с проектом назначение системы расхолаживания можно условно разделить на основное и вспомогательное.

Основное назначение системы:

- создание и поддержание в течение неограниченного времени условий для проведения работ со свежим и отработавшим ядерным топливом при перегрузке, хранении, проверке плотности оболочек ТВЭЛ;

- хранение отработанного ядерного топлива в течение времени, достаточном для снижения активности до уровня, при котором возможен вывоз на хранение в сухое хранилище ядерного топлива или на переработку;

- отвод тепла от отработанного топлива и передача в систему технической воды ответственных потребителей и далее к конечному охладителю;

- создание условий для хранения внутрикорпусных устройств реактора и контроля их состояния;

- хранение инструмента, используемого для работы со свежим и отработанным топливом, для работ на реакторе и его внутрикорпусных устройствах.

Вспомогательное назначение системы состоит в обеспечении выполнения системой основных функций:

- заполнение бассейнов и трубопроводов раствором борной кислоты при нормальных условиях эксплуатации из емкостей спецкорпуса 0ТМ50;

- заполнение бассейнов раствором борной кислоты при аварийных условиях эксплуатации из бака ГА-201 насосами спринклерной установки;

- корректировке водно-химического режима бассейнов с помощью системы очистки 0ТМ50 (СВО-4);

- дренирование бассейнов, включая полное опорожнение.

Система охлаждения бассейнов выдержки является системой нормальной эксплуатации, важной для безопасности.

«Мокрый» способ перегрузки ядерного топлива заключается в том, что все операции по перемещению отработавшего ядерного топлива при перегрузке, контроле плотности оболочек ТВЭЛ, а также хранение отработавшего ядерного топлива осуществляются под слоем борированной воды. Борированная вода в данном случае используется для отвода тепла от отработавшего топлива и для защиты персонала от ионизирующего излучения.

«Сухой» способ перегрузки ядерного топлива заключается в том, что для работы с ядерным топливом используются специальное оборудование, которое позволяет вести работы с отработавшим ядерным топливом без использования воды.

Функции безопасности системы:

Управление реактивностью – подкритичность отработавшего топлива обеспечивается посредством технических мероприятий:

· поддержание концентрации борной кислоты в среде бассейнов выдержки не менее 16¸ 20 г/дм³;

· размещение отработавших ТВС в жёстких стеллажах с безопасным шагом 300 мм при уплотнённом хранении и шагом 400 мм при обычном хранении;

· использование эффективных неизвлекаемых гетерогенных поглотителей нейтронов, гарантирующих подкритичность в случае кипения теплоносителя в бассейне;

· конструктивное обеспечение устойчивости стеллажей и бассейнов к внешним воздействиям.

Отвод остаточных тепловыделений от отработавшего топлива обеспечивается посредством технических мероприятий:

· выбор насосов и теплообменников каналов расхолаживания с трёхкратным запасом по мощности остаточных тепловыделений с учётом максимальной загрузки бассейнов при аварийной выгрузке активной зоны реактора;

· подключение электродвигателей насосов каналов отвода тепла к системе надёжного электрического питания 2-й группы (от дизель-генераторов);

· подключение теплообменников каналов отвода тепла к системе технического водоснабжения группы А, которая является обеспечивающей системой безопасности.

Критериями выполнения системой функций безопасности являются:

Поддержание температуры среды в бассейнах выдержки не более 50°С при плановой перегрузке и длительном хранении топлива – для выполнения данного критерия выбран теплообменник, мощность которого в условиях нормальной эксплуатации составляет 10 МВт, при выделяемом количестве тепла в бассейне при наиболее неблагоприятном варианте загрузки бассейнов для средней глубины выгорания топлива 50, 0 ГВт.сут/т составляет 5, 554 МВт;

Поддержание температуры теплоносителя в бассейнах выдержки не более 70°С при выгрузке всей активной зоны – для выполнения данного критерия выбран теплообменник, мощность которого в аварийном режиме работы составляет 21 МВт, при выделяемом количестве тепла в бассейне при наиболее неблагоприятном варианте загрузки бассейнов для средней глубины выгорания топлива 50, 0 ГВт.сут/т составляет 15, 54 МВт;

Недопущение оголения топливных кассет в бассейнах во всех проектных авариях – для выполнения данного критерия в бассейнах не предусмотрены дренажи из нижних точек, опорожнение бассейнов может быть выполнено только с использованием специального погружного насоса, в случае аварии предусмотрено заполнение бассейнов от спринклерной системы;

Поддержание защитного слоя боросодержащей воды над топливными кассетами, обеспечивающего биологическую защиту персонала при проведении операций по перегрузке топлива и других работ, минимальный допустимый уровень воды в бассейнах при хранении и перегрузке топлива 270 см ( 28, 8 м) – для выполнения данного критерия в бассейнах предусмотрены:

· переливы с 28, 8 м, что обеспечивает защитный слой толщиной не менее 270 см;

· забор воды из бассейна с 28, 73 м, что препятствует отсасыванию воды из бассейнов через заборный трубопровод при его повреждении;

· оснащение трубопровода подачи теплоносителя в бассейн гидравлической петлей, в верхней точке которой имеется воздушник & 32´ 3, 5 мм, который заведен под уровень теплоносителя в бассейне (на 23 см ниже уровня), что препятствует отсасыванию воды из бассейнов через напорный трубопровод при его повреждении;

Принципы реализации основных требований к проекту.

В проекте системы отвода тепла принят принцип трехканального резервирования. То есть, для выполнения конкретной функции безопасности предусмотрена конкретная система, состоящая из трёх независимых каналов. В состав каждого канала входят:

· Независимая система измерения с независимым источником питания средств измерения;

· независимая система обработки данных измерений, независимая система логического формирования результирующего сигнала с независимым источником питания этих системы;

· независимая система силового электрического питания исполнительных механизмов;

· исполнительные механизмы (насосы, арматура, вентиляторы и т.д.), идентичные по устройству, устанавливаемые на каждом канале.

Расчётные параметры системы:

· напорные трубопроводы –9, 0 кгс/см², 90°С;

· всасывающие трубопроводы –4, 5 кгс/см², 90°С.

Диаметр всасывающего трубопровода выбран из условия обеспечения скорости воды не более 2, 5 м/с.

Диаметр напорного трубопровода выбран таким, что скорость воды составляет около 2, 4 м/с.

Бассейны и шахты

Ø ГА-301 - бетонная шахта реактора выше ГРР, т.е. выше 27, 55 м;

Ø TG21B01 – бассейн выдержки отработавшего топлива, отсек №1;

Ø TG21B02 – бассейн выдержки отработавшего топлива, отсек №2;

Ø TG21B03 – бассейн выдержки отработавшего топлива, отсек №3;

Ø TG21B04 – контейнерный отсек (колодец) с универсальным гнездом;

Ø TG21B05 – шахта ревизии внутрикорпусных устройств реактора;

Ø TG21B06 – шахта ревизии блока защитных труб

Пенал герметичный ПО2-2-2