ПАРОВОЙ КОНТУР ЯДЕРНОГО КАНАЛЬНОГО РЕАКТОРА

Полезная модель относится к защитной энергетической арматуре, в частности, к паровым контурам, снабженным импульсно-предохранительными устройствами, предназначенными для защиты от превышения давления в котельных агрегатах, трубопроводах, сосудах, работающих под давлением, например, парового контура ядерного канального реактора и может быть использована для проведения настроечных работ на клапанах в период кратковременной остановки вышеперечисленного оборудования.
В паровом контуре обеспечение безопасности контура многократной принудительной циркуляции (КМПЦ) от превышения давления, т.е. предохранение оборудования и трубопроводов от повышения давления свыше рабочего, которое может привести к их разрушению и разгермитизации КМПЦ реактора, обеспечивается импульсно-предохранительными устройствами (ИПУ) главных предохранительных клапанов (ГПК) КМПЦ ядерного канального реактора РБМК-1000. Учитывая особую важность ИПУ ГПК, настройка срабатывания их в структуре парового контура требует высокой точности и тщательности. В уровне техники обнаружено значительное количество патентов относящихся непосредственно к паровым контурам, оснащенным ИГУ КП, например, публикация: «Арматура энергетическая для ТЭС и АЭС», отраслевой каталог НИИЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ, Москва, 1981, с.42÷48. Обнаружено большое количество отечественных патентов, например, RU №2225557, №2265181, SU №1590801, ЕР №0158982, FR №2387400. В указанных патентах для проверки работоспособности ИПУ в структуре паровых контуров необходимо использовать специальный стенд для искусственного повышения давления.
Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели является техническое решение, представленное в патенте RU №2272206, от 07.10.2004, МПК F16К 17/10. В указанном аналоге в паровом контуре при настройке импульсно-предохранительных устройств главных предохранительных клапанов использована специальная установка, снабженная баллоном сжатого воздуха (ресивер). Заданное давление настройки подводят к импульсно-предохранительному устройству, которое настраивается регулировочной муфтой на срабатывание. Установка подсоединяется посредством трубопроводов к баллону (ресиверу) и снабжена узлом регулирования давления рабочей среды. Контроль задаваемого давления подводимого от установки осуществляется по манометру.
Недостатками данного технического решения являются: высокая трудоемкость и длительность проведения работ на паровом контуре по настройке клапанов, т.к. использование установки для настройки ИПУ ГПК парового контура, применительно к ядерному канальному реактору, требует вскрытия фланцевых разъемов на паропроводах и использование внешнего источника давления. Такая работа на реакторе РБМК может проводиться только на расхоложенном реакторе. После окончательной сборки, эти фланцы будет необходимо подвергнуть гидравлическим испытаниям на герметичность. В условиях кратковременного останова блока невозможно выполнить надежное расхолаживание протяженных паропроводов КМПЦ и выполнить все операции по настройке.
Задача, решаемая полезной моделью заключается, в сокращении длительности и трудоемкости проведения работ на паровом контуре по настройке ИПУ ГПК на остановленном ядерном канальном реакторе.
Сущность заявленной полезной модели состоит в том, что в паровом контуре ядерного канального реактора, включающем барабан-сепаратор, паровой коллектор высокого давления, узел регулирования давления пара, электроконтактные манометры и импульсно-предохранительные устройства с главными предохранительными клапанами, предложено, на паровом коллекторе высокого давления установить манометр.
Благодаря установки на паровом коллекторе манометра удается выполнить работы по настройке импульсно-предохранительных устройств главных предохранительных клапанов парового контура ядерного канального реактора без вскрытия фланцевых разъемов на паропроводах, в период временной остановки ядерного реактора.
Паровой контур проиллюстрирован на фиг.1. Паровой контур состоит из барабан-сепаратора 2, в который из пароводяной смеси контура многократной принудительной циркуляции 1 поступает острый пар высокого давления. Пар высокого давления из барабан-сепаратора 2 по трубопроводам 3 направляется в коллектор высокого давления 4, которое контролируется по манометру 5. Повышение давления сверх номинального снижают приоткрытием быстродействующей редукционной установки барбатеров 7 (БРУ-Б). От коллектора высокого давления 4 пар по паропроводам 6 через «проставки» 8, сгруппированные по давлению 8, 9, И восьми импульсных предохранительных устройств (ИПУ) 12 и далее к главным предохранительным клапанам (ГПК) 13. Пар после БРУ-Б 7 и ГПК 13 направляется в коллектор среднего давления 14. Перед ИПУ 12 установлены электроконтактные манометры (ЭКМ) 15, подающие электрический сигнал на открытие ИПУ 12 от электромагнитного привода (ЭМП), в случае превышения установленного давления (на фиг.1 ЭМП не показаны). «Проставка» 8 представляет собой отрезок трубы, зажатой между двумя фланцами и, в случае настройки от внешнего источника сжатого воздуха, заменяется на поворотную заглушку, служащую для возможности подачи воздуха на ИПУ 12 ГПК 13. Имеются 8 ИПУ ГПК со следующими группами по давлениям срабатывания:
2
- ИПУ ГПК (№1, 2) - 75 кГс/см - поз.9;
2
- ИПУ ГПК (№3, 4, 5, 6) - 76 кГс/см - поз.10;
2
- ИПУ ГПК (№7, 8) - 77 кГс/см - поз.11.
ИПУ ГПК предназначен для подачи импульса в ГПК, служащий для защиты от превышения давления выше разрешенного в паровом контуре ядерного канального реактора путем снижения давления рабочего пара через коллектор среднего давления в барботеры.
ИПУ может срабатывать от двух независимых систем: от ЭМП, импульс на воздействие поступает от ЭКМ, а в случае отказа ЭМП от пружины. ЭМП имеет электромагниты «закрытия» и «открытия». При нормальных условиях работы импульсно-предохранительный клапан (ИПК) (на фиг.1 не показан) закрыт посредством электромагнита. Когда достигается давление срабатывания, подается электрический импульс на электромагнит «открытия», ИПУ открывается и подает импульс на открытие ГПК. Срабатывание ИПУ происходит от пружины, в случае обесточивания ЭМП ИПК, при повышении давления до срабатывания. Усилие пара превышает усилие сжатой пружины, ИПУ открывается и подает импульс на открытие ГПК.
2
2
2
Работа парового контура в режиме настройки ИПУ 12 ГПК 13 осуществляется следующим образом. Перед началом настройки ИПУ 12 острым паром от барабан-сепараторов парового контура ядерного канального реактора установка срабатывания двух ИПУ 12 ГПК 9 от ЭКМ переводится на 80 кГс/см. Это производится для того, чтобы данная группа ИПУ 12 ГПК 13 предотвратила случайное превышение давления парового контура ядерного канального реактора свыше 80 кГс/см. Из оставшихся 6-ти два ИПУ 12 ГПК 11 и три ИПУ 12 ГПК 10 заневоливаются, т.е. приводятся в принудительное - закрытое состояние, для предотвращения срабатывания. После чего производится настройка срабатывания оставшегося одного ИПУ 10 ГПК 13. Для этого, медленно прикрывая БРУ-Б 7, поднимают давление перед ИПУ 10 ГПК 13 до 76 кГс/см, давление по месту контролируется по манометру 5. Далее возникают три варианта продолжения выполнения настройки.
2
1. ИПУ 10 ГПК 13 срабатывают при давлении 76 кГс/см, что подтверждает соответствие предыдущей настройки.
2
2
2. ИПУ 10 ГПК 13 не срабатывает при давлении 76 кГс/см. Тогда, поддерживая давление 76 кГс/см, настроечной муфтой на ИПУ 10 ГПК 13 медленным вращением против часовой стрелки снижаем усилие сжатия настроечной пружины до срабатывания клапана. После срабатывания ГПК 13 повторяем выполнение п.1 для исключения неточности настройки, которая может возникнуть под влиянием механических усилий, прилагаемых при вращении регулировочной муфты.
2
2
3. ИПУ 10 ГПК 13 срабатывает при давлении менее 76 кГс/см. Тогда, плавным вращением регулировочной муфты по часовой стрелке увеличиваем усилие сжатия пружины на 2 оборота. После чего, поддерживая давление 76 кГс/см, настроечной муфтой на ИПУ 10 ГПК 13 медленным вращением против часовой стрелки снижаем усилие сжатия пружины до срабатывания клапана. После срабатывания клапана повторяем выполнение п.1 для исключения неточности настройки под влиянием механических усилий, прилагаемых при вращении регулировочной муфты.
2
2
2
2
2
2
После настройки одного ИПУ 10 ГПК 13 поочередно заневоливаем настроенный и разневоливаем ненастроенный и аналогично настраиваем остальные три ИПУ 10 ГПК 13 на 76 кГс/см. Затем, настраиваем ИПУ 11 ГПК 13 на давление срабатывания 77 кГс/см по аналогии с ИПУ 10 ГПК 13 (см. п.1÷3). Последними настраиваются ИПУ 9 ГПК 13 (с ранее упомянутой выставленной на ЭКМ установкой срабатывания 80 кГс/см) по аналогии с предыдущими ИПУ 10, 11 ГПК 13. При этом уже настроенные ИПУ 11 ГПК 13 предварительно разневоливаются и препятствуют случайному повышению давления в паровом контуре ядерного канального реактора свыше 77 кГс/см. После настройки ИПУ 9 ГПК 13, установка их срабатывания (80 кГс/см) переустанавливается на 75 кГс/см. После этого разневоливаются ИПУ 10 ГПК 13, настройка всех ИПУ завершена.
2
2
2
2
2
2
Такая последовательность действий на паровом контуре по настройке всех ИПУ 9, 10, 12 представляется единственно верной. Разбивка ИПУ 12 на разные давления, предусмотренная для последовательного ступенчатого снижения в случае возрастающего давления в паровом контуре ядерного канального реактора, позволяет иметь запас давления в 2 кГс/см (77 кГс/см и 75 кГс/см). Этого достаточно, чтобы при повышении давления для настройки ИПУ 9 ГПК 13 на 75 кГс/см уверенно заниматься их настройкой, колебания давления при настройке не преодолеют 2 кГс/см запас по давлению и не приведут к срабатыванию группы из двух ИПУ 11 ГПК 13, настроенную на 77 кГс/см.
В результате использования заявленного технического решения стало возможным проведение на паровом контуре работ по настройке импульсно-предохранительных устройств главных предохранительных клапанов в течение двух рабочих дней в период временного останова ядерного реактора.