Спосіб конденсації пари в герметичному об`ємі реакторного відділення

Спосіб конденсації пари в герметичному об'ємі реакторного відділення, що включає стр уминно-краплинне охолодження пароповітряної суміші в струминному розпилювачі-охолоджувачі, який відрізняє ться тим, що пару конденсують локально без прямого зрошення атмосфери герметичного об'єму на струменях краплинного факела охо 3 32561 4 Наступним недоліком є потрапляння охолодну, розпилювання якого здійснюють у вн утрішній ного розчину борної кислоти на обладнання і мепорожнині СРО. Евакуйований зі СРО туман наталоконструкції, виготовлені з вуглецевої стали, правляють на стіну гермооболонки, що має більш що викликає на їх поверхні корозійні процеси. низьку температуру, ніж температура насичення в Особливу небезпеку в цьому разі представляє гермооб'ємі, що забезпечує його повну конденсарозвиток корозійних процесів у недоступних для цію. Утворений на стіні конденсат разом з кондензовнішнього огляду й контролю місцях, наприклад, сатом у СРО й охолодним розчином збирають і по у глухи х гніздах нарізних з'єднань шпильок голотрубопроводах організовано відводять до бакавного рознімання реактора, розташованих у його приямка реакторного відділення. корпусі. Суть корисної моделі пояснюється кресленКрім того, потрапляння вологи в електродвиням, де гуни головних циркуляційних насосів (ГЦН), у роз1 - реакторна установка; німання штанг технологічних каналів та інше елек2 - гермооб'єм; трообладнання викликає зниження опору ізоляції і 3 - стіна гермооболонки; зростання електропровідності атмосфери, що 4 - купол гермооболонки; знижує рівень електробезпеки електрообладнан5 - бак-приямок; ня, розташованого в гермооб'ємі. 6 - стр умінь краплинного факела; За сук упністю суттєвих ознак як прототип об7 - труба СРО; раний спосіб конденсації пари в об'ємі, при якому 8 - випускний патрубок СРО; розпилення рідини здійснюють прямоточним роз9 - конденсатозбірник; пилювальним охолоджувачем з ежектуванням у 10 - конденсат з охолодним розчином; порожнину свого факела пароповітряної суміші 11 - зливний трубопровід; спрямованим краплинним потоком [Галустов B.C. 12 - спринклерний насос; Прямоточные распылительные аппараты в тепло13 - піднімальний трубопровід; энергетике. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 240с.]. 14 - туман; Особливістю цього способу є здатність крап15 - конденсат. линного потоку ежектувати у порожнину свого фаСпосіб конденсації пари в гермооб'ємі 2 реаккелу сотні й тисячі кубометрів пароповітряної суторного відділення, заснований на струминноміші на кожен кубометр розпиленої робочої рідини краплинному охолодженні пароповітряної суміші в зі зниженням температури пари до лінії насичення СРО, полягає в тому, що пара, яка утворюється з наступною її конденсацією. Цей спосіб дозволяє під час течі, конденсують без прямого зрошення реалізувати режим локальної конденсації пари в атмосфери гермооб'єму 2 на струменях краплиноб'ємі розпиленого охолоджувача з наступним ного факела 6 охолодного розчину, розпилювання організованим відведенням конденсату й забезпеякого здійснюють у внутрішній порожнині вертикачити максимально можливе обмеження зростання льної труби СРО 7. Утворений в СРО туман 14 тиску під гермооболонкою. направляють на стіну гермооболонки 3, що має Однак прототип має суттєвий недолік. Вільна більш низьку температуру, за рахунок чого його евакуація утвореного туману з об'єму розпилюваостаточно конденсують, а конденсат по зливних льного охолоджувача в гермооб'єм реакторного трубопроводах 11 разом з конденсатом зі СРО відділення не знижує небезпеки потрапляння конорганізовано відводять до бака-приямка 5 реактоденсату на поверхню обладнання реакторної рного відділення. установки і металоконструкції. Ця обставина зберіЗаявлений спосіб реалізують у такий спосіб. гає небезпеку зниження опору ізоляції кабелів і Під час аварії реакторної установки 1 з течею електроустаткування, розташованого під гермоопершого та другого контуру в гермооб'ємі 2 охолоболонкою, зростання електропровідності її атмосдний розчин подають у СРО спринклерним насофери, а також виникнення й розвитку корозійних сом 12 з бака-приямка 5 по піднімальному трубопроцесів на поверхні обладнання реакторної устапроводі 13. Розпилювання охолодного розчину новки і металоконструкцій. здійснюють у внутрішній порожнині вертикальної Задачею пропонованої корисної моделі є розтруби 7 СРО. Тим самим у СРО створюють умови, робка способу конденсації пари в герметичному за яких: об'ємі реакторного відділення під час аварії з те1) потоком крапель охолодного розчину захочею першого та другого контур у під гермооболонплюють пароповітряну суміш з гермооб'єму 2 у кою шляхом локальної конденсації пари в трубі трубу СРО 7; струминного розпилювача-охолоджувача (СРО) з 2) тиск усередині СРО знижують убік рівня, організованим відведенням усього утвореного який відповідає температурі насичення охолодноконденсату до бака-приямка реакторного відділенго розчину, що подається спринклерним насосом ня. При цьому забезпечується захист устатк ування 12. реакторної установки від прямого заливання охоЦі два ефекти приводять до виникнення необлодним розчином і від потрапляння утвореного з хідного перепаду тиску й пов'язаному із цим актитуману конденсату розчину борної кислота на обвному надходженню гарячих потоків парогазового ладнання реакторної установки, електроустаткусередовища з гермооб'єму 2 у внутрішню порожвання і металоконструкції. нину СРО, де пару о холоджують і конденсують на Розв'язання поставленого завдання реалізуструменях краплинного факела 6 охолодного розють локальною конденсацією пари без прямого чину. Конденсат разом з охолодним розчином 10 зрошення атмосфери герметичного об'єму на збирають у нижній частині труби СРО 7. струменях краплинного факела охолодного розчи 5 32561 6 Трубу СРО 7 розміщують у периферійній оббезпеки протікання розглянутого аварійного проласті гермооб'єму 2 біля основи купола гермообоцесу, незмінної електропровідності атмосфери лонки 4 поруч з її вертикальною стіною 3. Випускгермооб'єму, виключенням наступних корозійних ний патрубок 8 СРО, призначений для евакуації зі процесів. СРО туману 14, направляють убік стіни гермообоЛокальна конденсація пари без прямого зролонки 3, на якій туман 14 остаточно конденсують, шення атмосфери гермооб'єму, спрямування еваконденсат, Утворений при цьому конденсат 15 куйованого зі СРО туману на стін у гермооболонки стікає по стіні 3 униз, де його збирають у конденй організоване відведення конденсату до бакасатозбірник 9, розташований біля основи стіни 3. приямка є суттєвими відмінностями, а підвищення Конденсат з конденсатозбірника 9 разом з конденнадійності й безпеки протікання аварійного процесатом і охолодним розчином 10 з труби СРО 7 по су з течею першого та другого контур у в гермоозливних трубопроводах 11 організовано відводять б'ємі, незмінної електропровідності атмосфери у бак-приямок 5 реакторного відділення. гермооб'єму та виключення наступних корозійних Заявлений спосіб порівняно з прототипом відпроцесів за рахунок реалізації заявленого способу різняється тим, що має низку суттєви х переваг. дозволяють досягти позитивного ефекту. Основні переваги пропонованого способу Можливість практичної реалізації заявленого конденсація пари без прямого зрошення атмосфеспособу підтверджена розробленою в НДІ АЕС ри гермооб'єму, спрямування потоку туману зі Одеського національного політехнічного універсиСРО на стіну гермооболонки та організоване відтету математичною моделлю, на основі якої проведення усього утвореного конденсату до бакаведені розрахунки динаміки аварійних процесів у приямка реакторного відділення. гермооб'ємі реакторної установки АЕС із ВВЕРВідсутністю прямого зрошення атмосфери ге1000 за наявності течі й подачі охолодного спринрмооб'єму виключають потрапляння охолодного клерного розчину в СРО. Крім того, виконане розрозчину на обладнання реакторної установки. Орірахункове моделювання розглянутого аварійного єнтація випускного патрубка для евакуації зі СРО процесу з використанням стандартного теплогідтуману убік стіни гермооболонки забезпечують равлічного коду MELCOR, аналіз результатів якого остаточну конденсацію туману на стіні, а не на показав, що використання заявленого способу в обладнанні реакторної установки. Цим запобігають умовах аварії з течею дозволяє максимально обвід потрапляння на поверхні обладнання та метамежити зростання тиску в гермооб'ємі на можливо локонструкції з вуглецевої сталі, розміщені в гернизькому рівні без локалізації гермооболонки й без мооб'ємі, хімічно агресивного розчину борної киспрямого зрошення обладнання реакторної устанолоти, виключаючи формування умов для розвитку вки штатними спринклерними пристроями [Отчет корозійних процесів, особливо в недоступні для по конструкции и использованию СРО для локализовнішнього огляду і контролю місцях. зации аварий, конструкции и параметрах экспериКрім того, за рахунок організації локальної ментальной установки проверки эффективности конденсації не відбувається збільшення вологовСРО. Отчет о НИР (итоговый) по договору №01місту повітря в електрообладнанні, розміщеному 03/2005; руководитель В.А. Герлига. - Одесса: під гермооболонкою. Таким чином, підтримуючи ОНПУ, НИИ АЭС. - 2006. - 82с.]. опір ізоляції та електропровідність атмосфери на Аналіз зміни параметрів у гермооб'ємі реактопостійному рівні, забезпечують необхідну електрорної установки енергоблоку АЕС «малої» серії із безпеку як у нормальних умовах експлуатації, так і ВВЕР-1000/В-302 без роботи штатної спринклерпід час аварії з течею. ної системи при «малих» (еквівалентним діаметОрганізованим відведенням конденсату з тр уб ром 14-50мм) і «середніх» (еквівалентним діаметСРО та конденсатозбірників по зливних тр убопрором 50-70мм) течах теплоносія першого контуру водах у бак-приямок реакторного відділення запопоказують, що в умовах проектної конфігурації бігають від розмивання теплоізоляції обладнання і роботи одного каналу системи аварійного охолотрубопроводів. Крім можливого перекриття фрагдження активної зони (САОЗ) високого тиску й ментами розмитої теплоізоляції отворів у фільтСАОЗ низького тиску, а також роботі 2-х з 4-х гідруючи х сітках бака-приямка, заявленим способом роємностей САОЗ, тиск у гермооб'ємі стабілізуєтьзабезпечують постійну витрату о холодного розчися на рівні, що не перевищує 0,22МПа. ну на рециркуляцію, тим самим підвищують надійРезультатами розрахунків підтверджено, що ність розхолоджування реакторної установки та реалізацією заявленого способу повністю виклюгермооб'єму і безпеку протікання розглянутого чають локалізацію гермооболонки, а отже, ствоаварійного процесу. рюють умови роботи допоміжних систем ГЦН і Технічне рішення, пов'язане із застосуванням самого ГЦН. Тим самим в умовах розглянутої аваконденсації пари при струминно-краплинному охорії з течею підтримують примусову циркуляцію лодженні пароповітряної суміші у внутрішній потеплоносія першого контур у через активну зону рожнині труби СРО без прямого зрошування атмореактора, забезпечуючи рівномірне розхолоджусфери гермооб'єму, спрямуванням евакуйованого вання корпуса реактора, головного циркуляційного зі СРО туману на стіну гермооболонки й організоконтуру, парогенераторів і компенсатора тиску. ваного відведення конденсату до бака-приямка Так само розрахункові дослідження показують, реакторного відділення, є суттєвим, тому що заявщо зниженням температури охолодного спринклелене рішення забезпечує появу нови х, відмінних рного розчину до 40°С використання заявленого від прототипу властивостей: повної локальної конспособу поширюють і для зниження тиску в гермоденсації пари під час аварії з течею в гермооб'ємі об'ємі при «малих» течах на серійних енергоблореакторного відділення, підвищеної надійності та ках АЕС з ВВЕР-1000/В-320. 7 Комп’ютерна в ерстка А. Крижанівський 32561 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601