На 4 блоке оптимальный размер дроссельных шайб выполнялся путем их рассверливания с 45 мм до 50 мм.
7. Обращение с негерметичными ОТВС ВВЭР-440
Впервые в отрасли был разработан критерий необходимости помещения ТВС с негерметичными твэлами в пеналы с целью предотвращения возможного выноса топливной композиции из твэлов, разрушений негерметичных твэлов в процессе хранения и проведения необходимых транспортных операций после их хранения в БВ в течение запланированного периода времени, является одновременное выполнения следующих условий:
· регистрация в пробах КГО, проведенного по штатной методике, уровней удельной активности хотя бы одного из реперных изотопов (131I, 134Cs и 137Cs), превышающих значения 1,010-3 Ки/кг;
· регистрация в пробах КГО тех же кассет статистически значимых (отличных от фоновых значений) количеств радионуклидов 144Ce и 106Ru и подтверждение принадлежности этих продуктов деления твэлам проверяемой кассеты.
8. Система хранения ОТВС ВВЭР-440 с негерметичными твэлами в пеналах 30.
Разработанный проект системы предназначен для хранения ОТВС с негерметичными твэлами, степень разгерметизации которых превысила критерий пенального хранения. Входящий в состав этой системы пенал 30 предназначен также для внутриобъектового транспортирования ОТВС в “горячую” камеру. Система обеспечивает отсутствие водообмена между водной средой бассейна выдержки и водной средой пенала 30 при нормальной эксплуатации.
В состав системы входят четыре пенала 30, четыре направляющие, стеллаж, арматурный блок, бак запаса охлаждающей воды, соединительные трубопроводы и щит контроля технологических параметров.
Совершенствование водно-химического режима
первого и второго контуров от ВВЭР-210 до ВВЭР-1000
Первый и второй блоки Нововоронежской АЭС были опытно-промышленными, третий, четвертый и пятый являются головными в своей серии. С момента их пуска водно-химический режим первых и вторых контуров регламентировался только проектной и конструкторской документацией, по мере эксплуатации разрабатывались стандарты. С глубиной понимания процесса приходила необходимость пересмотра нормативной документации, регламентирующей водно-химический режим. Принимались технические решения, позволяющие совершенствовать средства его ведения, внедрялись современные приборы, повышающие надежность химического контроля.
Водно-химический режим 1 контура
На первом блоке конструкционным материалом, контактирующим с теплоносителем первого контура, служила нержавеющая сталь аустенитного класса (за исключением некоторых деталей ГЦЭН и подпиточных насосов), на корпусе реактора также имелась наплавка из нержавеющей стали толщиной 20 мм, что позволило вести нейтральный (бескоррекционный) водно-химический режим. Для подавления избыточного кислорода в подпиточную воду первого контура дозировался аммиак и гидразин-гидрат в небольших количествах, а с 1966 года только гидразин-гидрат с поддержанием его концентрации в подпиточной воде 100 мкг/кг. Остаточное содержание кислорода при этих условиях не превышало 0,02 мг/кг.
На втором, третьем и четвертом блоках НВАЭС корпуса ректоров и компенсаторов объема не имеют наплавки из нержавеющей стали, что обусловило более жесткие требования к водно-химическому режиму. Кроме того, начиная со второго блока, внедрен режим регулирования реактивности с помощью борной кислоты, что позволило улучшить распределение энерговыделения по активной зоне и тем самым создать необходимый запас по тепловой мощности реактора. Однако, присутствие в воде 1 контура борной кислоты, потребовало корректировки требований к водно-химическому режиму.
Был принят аммиачно-калиевый режим, не претерпевший принципиальных изменений на 3-5 блоках по настоящее время. Диапазон нормируемых концентраций щелочных металлов от текущей концентрации борной кислоты за этот период значительно изменился с целью снижения скорости коррозии конструкционных материалов и минимизация массопереноса. Для 3, 4 блоков проводилась отработка различных режимов в рамках этого диапазона, опытным путем был определен его оптимальный уровень. Усовершенствована схема вывода избыточной щелочности дозагрузкой катионита в ФСД СВО-1, что позволило вести режим более плавно.
Зависимость суммарной молярной концентрации щелочных металлов в теплоносителе первого контура 3, 4 блоков от текущей концентрации борной кислоты, представлена на диаграмме
-- до ввода новых норм по 1 контуру -- оптимальный режим в соответствии с СТП ЭО 00004-00
Зависимость суммарной молярной концентрации щелочных металлов в теплоносителе первого контура 5 блока от текущей концентрации борной кислоты, представлена на диаграмме
-- до ввода новых норм по 1 контуру -- оптимальный режим в соответствии с СТО 1.1.1.02.005.0621-2007
На 5 блоке была реализована схема возврата водорода в 1 контур, что, наряду с возможностью более стабильного поддержания концентрации водорода в теплоносителе, позволило держать более низкий уровень равновесной концентрации аммиака и, соответственно, увеличить эффективность работы ионообменной шихты, уменьшить количество радиоактивных отходов.
Большой проблемой 3, 4 блоков при нахождении в “холодном” состоянии была высокая концентрация аммиака в консервирующих растворах, низкая прозрачность воды бассейна перегрузки топлива. Проведены исследования, по результатам которых стояночный режим принят низкоаммиачным, очистка воды БП и БВ проводится на ультра фильтрационной установке типа UWF-120-4, анионитовом фильтре СВО-4, загруженном акриловым анионитом ядерного класса Amberlite IRN 67R, обладающим высокой селективностью к поглощению мелкодисперсных частиц.
Водно-химический режим второго контура
Аналогично первому контуру, ВХР второго контура за 50 лет эксплуатации претерпел значительные изменения. На первом блоке с момента пуска он велся бескоррекционно. В дальнейшем вводили корректирующие добавки, такие как аммиак, гидроксид лития, гидразин-гидрат, что позволило минимизировать коррозионные процессы.
С 1993 года на НВАЭС практикуются химические отмывки теплообменной поверхности ПГ по второму контуру на 3-5 блоках от отложений во время ППР с помощью уникальных технологий с применением комплексонов.
Реконструкция системы водопитания с организацией солевого отсека парогенераторов 5 блока в 1995 году позволила увеличить степень вывода солей из парогенератора с продувочной водой и, соответственно, уменьшить содержание солей в основном объеме ПГ.
С 2010 года на 3 блоке, а с 2011 года на 4 и 5 блоках проводится опытно-промышленная эксплуатация с коррекционной обработкой рабочей среды второго контура этаноламином.
Анализ ведения водно-химического режима второго контура при опытно-промышленном дозировании этаноламина подтвердил ожидаемые преимущества данного режима по сравнению с гидразинно-аммиачным ВХР.
При дозировании ЭТА выровнялись величины рН25°С в потоках второго контура и устойчиво поддерживаются на уровне 9,0 - 9,3 в питательной воде, в продувочной воде ПГ - на уровне 9,2-9,5
При опытно-промышленном дозировании этаноламина достигнуто снижение концентрации железа в питательной воде ПГ
До 1996 подпитка и заполнение первых и вторых контуров проводилось водой после двухступенчатого обессоливания. Введение новых норм по качеству ХОВ привело к необходимости сооружения дополнительной ступени очистки и в 1996 года была введена в эксплуатацию 3 ступень ХВО с ФСД, а с 2005 года в работе спроектированная по европейским стандартам, с высокой степенью автоматизации новая химводоочистка для нужд 3, 4 и 5 блоков.
Была разработана и введена в действие информационно-аналитическая система представления и обработки результатов контроля водно-химического режима по всем регламентированным точкам контроля и контролируемым показателям качества водного теплоносителя и вспомогательных водных сред I и II контуров для 3, 4 и 5 энергоблоков Нововоронежской АЭС при различных режимах работы энергоблоков.
На НВАЭС ведется планомерная работа по обновлению парка лабораторых приборов и оборудования на современные, высокотехнологичные, которые используются для контроля показателей качества технологических сред, ручной контроль заменяется инструментальным. Продолжаются работы по внедрению автоматизированной системы химического контроля первых и вторых контуров 5 блока. Физико-химический контроль ведется аккредитованной лабораторией по аттестованным методикам.
В совокупности это позволило за 50 лет эксплуатации Нововоронежской АЭС обеспечить стабильность поддержания важнейших характеристик теплоносителя первых и вторых контуров, их уровень максимально приблизить к оптимальным значениям, что, в конечном итоге, позволило продлить срок эксплуатации основного оборудования.
Совершенствование методов диагностики и контроля металлов
Для повышения качества выявления дефектов металла на НВ АЭС постоянно ведется работа по внедрению современных средств и новых методик контроля металла.
Среди них:
Ш Приборы и системы УЗК на базе фазированных решеток;
Ш Комплексы цифровой радиографии;
Ш Автоматизированные установки для обработки рентгеновских снимков;
Ш Новые отечественные разработки ЦНИИТМАШ и ПОЛИТЕСТ в области вихретокового контроля;
В 2007 году на энергоблоке №3 Нововоронежской АЭС впервые был проведен АУЗК композитных сварных соединений №23 патрубков ДУ 1100 с коллектором ПГВ-4М.
В результате на 3ПГ-1 своевременно выявлен дефект, который был на гране разрушения сварного соединения.
В целях повышения оперативности проведения контроля металла, по инициативе Нововоронежской АЭС специалистами ООО “Диагностика-М” разработан комплекс цифровой радиографии с использованием матричного детектора.
Вместо рентгеновской пленки или пластины используется матричный детектор
Прибор позволяет в течении 30-40 секунд получить изображение (рентгеновский снимок) на экране монитора.
Нововоронежская АЭС выбрана пилотной для внедрения системы ВТК теплообменных труб и перемычек коллекторов ПГ с использованием матричного зонда.
Контроль с применением данного зонда значительно повышает достоверность оценки выявленных индикаций.
На примере контроля образца с опорными пластинами (Фото 1) датчик матричного типа позволяет распознать не только дефекты трубы в виде язв расположенных на краю опорных пластин, но и увидеть контуры самих пластин. (Фото 2)
(Фото 1)
(Фото 2)
Заключение
Нововоронежская АЭС с реакторами ВВЭР сыграла одну из ключевых ролей на этапах становления и развития ядерной энергетики Советского Союза и России.
50 летний опыт эксплуатации реакторов ВВЭР продемонстрировал, что блоки ВВЭР могут работать длительное время и наша технология безопасна. Это на деле показывает, что те научно-технические достижения и практические решения, которые принимались 50 лет назад, были верными.
На энергоблоках Нововоронежской АЭС отрабатывались и проверялись принципиальные решения, предложенные проектировщиками и конструкторами. Осуществлялось накопление и обобщение опыта для учёта их в серийных блоках.
Энергоблоки №3,4,5 первыми из Российских АЭС прошли процедуру продления сроков эксплуатации.
Выполненные работы по обоснованию остаточного ресурса зданий, сооружений, систем и оборудования блоков обеспечивают дальнейшую безопасную эксплуатацию в течение 15 лет для ВВЭР-440 (блоки 3,4) и 26 лет для ВВЭР-1000 (блок 5).