CZ284623B6 - Přechodné zvýšení otevíracího tlaku pojistných ventilů parního generátoru při úniku chladiva - Google Patents

Abstract

Při úniku chladiva primárního systému přes tlakové rozhraní ze sekundární strany do parního generátoru operátor operativně na přechodnou dobu úplně zablokuje činnost propouštěcí stanice do atmosféry příslušejícího parovodu poškozeného parního generátoru. Přechodně přestaví otvírací tlak pojistných ventilů (IPV 1,2,3) poškozeného parního generátoru na hodnotu blízkou k zkušebnímu přetlaku tlakové inspekční zkoušky parních generátorů.ŕ

Description

Vynález se týká zařízení na zvýšení otevíracího tlaku pojistných ventilů parního generátoru, umožňujícího přechodné zvýšení otevíracího tlaku pojistných ventilů parních generátorů u jaderného bloku s reaktory VVER 440 při úniku chladivá primárního systému přes tlakové rozhraní primárního systému do sekundární strany parního generátoru.

Dosavadní stav techniky

U jaderné elektrárny s reaktory VVER 440 při úniku chladivá primárního systému přes tlakové rozhraní primárního systému do sekundární strany parního generátoru se podle současného platného provozního předpisu pro likvidaci poruchových stavů předpokládá zvládnutí poruchy tak, že po identifikaci poškozeného parního generátoru, například prasklé teplosměnné trubky, roztěsnění primárního kolektoru, případně poškozené trojice parních generátorů, operátor mj. odpojí smyčku s poškozeným parním generátorem od primárního okruhu, případně trojici poškozených smyček od primárního okruhu dálkovým uzavřením hlavních uzavíracích armatur na hlavních cirkulačních smyčkách. Při komplikovaném vývoji havárie, to jest při ztrátě možnosti oddělit poškozenou smyčku uzavřením hlavních uzavíracích armatur, hrozí rozsáhlá kontaminace sekundárního okruhu jaderné elektrárny a hrozí nebezpečí, že událost vyvrcholí únikem aktivity do okolního prostředí jaderné elektrárny.

U jaderné elektrárny s reaktorem VVER 1000 není primární systém vybaven hlavními uzavíracími armaturami, takže nebezpečí rozsáhlé kontaminace sekundárního okruhu jaderné elektrárny a únik aktivity do okolního prostředí jaderné elektrárny při úniku chladivá primárního systému přes tlakové rozhraní primárního systému do sekundární strany parního generátoru hrozí bezprostředně. Podstata nebezpečí rozsáhlé kontaminace sekundárního okruhu spočívá v tom, že charakter průběhu poruchy neumožňuje při současném stavu projektů jaderných elektráren s reaktory VVER 1000 okamžité odpojení poškozeného parního generátoru. Nebezpečí úniku aktivity do okolního prostředí existuje v důsledku značné provozní obtížnosti rychle a spolehlivě odtlakovat primární systém na úroveň pod otevírací tlak pojistných ventilů poškozeného parního generátoru, resp. přepouštěcí stanice, do atmosféry.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zařízení ke zvýšení otevíracího tlaku pojistných ventilů parního generátoru, umožňující přechodné zvýšení otevíracího tlaku pojistných ventilů parních generátorů u jaderného bloku s reaktory VVER 440 při úniku chladivá primárního okruhu přes tlakové rozhraní primárního systému do sekundární strany parního generátoru, jehož podstatou je, že rozvod ovládacího vzduchu pojistných ventilů je doplněn o třetí řídicí přístroj s napojením výstupního zatěžovacího a zdvihového vzduchu přes čtvrtý uzavírací ventil a čtvrtý elektrický uzavírací ventil na existující rozvod ovládacího vzduchu, který je ve větvi zatěžovacího vzduchu od prvního a druhého řídicího přístroje doplněn druhým uzavíracím ventilem, druhým elektrickým uzavíracím ventilem, třetím uzavíracím ventilem a třetím elektrickým uzavíracím ventilem, a ze strany zdrojového vzduchu je stávající rozvod doplněn vzdušníkem a osazen prvním uzavíracím ventilem a prvním elektrickým uzavíracím ventilem.

Výhody zařízení podle vynálezu jsou dány jeho využitím hlavně při řešení poruchových událostí, spojených s únikem chladivá primárního systému přes tlakové rozhraní primárního systému do sekundární strany parního generátoru. Přechodné přestavení otevíracího tlaku pojistných ventilů

- 1 CZ 284623 B6 poškozeného parního generátoru u jaderných bloků s reaktory VVER na otevírací tlak blízký přetlaku tlakové inspekční zkoušky parního generátoru přináší hlavně tu výhodu, že umožní bezpečné zvládnutí poruchy uvedeného typu výrazným prodloužením časových rezerv k nevyhnutelným zásahům personálu, které za současného stavu řešení výše uvedeného typu 5 poruch nejsou dostatečné, anebo nejsou vůbec k dispozici. V konečném důsledku představuje následující přínosy.

Zabrání se rozsáhlé kontaminaci zařízení sekundárního okruhu tím, že ihned po identifikaci poškozeného parního generátoru umožní odpojení tohoto parního generátoru od parních 10 potrubních systémů.

Snižuje riziko úniku aktivního média přes pojistné ventily poškozeného parního generátoru do životního prostředí.

Umožňuje při standardním elektrickém napájení vlastní spotřeby jaderné elektrárny ihned zahájit odtlakování primárního systému bez nutnosti předcházejícího vychlazování primárního systému pro ustanovení potřebné rezervy do varu. Tím je v podstatě ihned snížena velikost kritického výtoku média z primární do sekundární strany poškozeného parního generátoru.

Zařízení umožní zachovat v případě likvidace havárie úniku chladivá primárního systému přes tlakové rozhraní do sekundární strany parního generátoru funkčnost bezpečnostního signálu „velký únik“. Nevynucuje oddělení hydroakumulátorů od primárního systému při řízení poruchy, spojené s nutností odtlakovávat primární systém. V budoucnosti usnadní řešení havárie úniku chladivá primárního systému přes tlakové rozhraní do sekundární strany parního generátoru 25 automatickým působením ochran.

Nevýhodami u reaktorů VVER jsou nutné úpravy ovládacího vzduchu pojistných ventilů parních generátorů a zvýšené náklady na údržbu a revizní práce na řídicím přístroji včetně kontroly těsnosti uzavíracích armatur.

Přehled obrázků na výkresu

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, kde obr. 1 schematicky znázorňuje současný stav 35 rozvodu ovládacího vzduchu k pojistným ventilům parních generátorů, a obr. 2 schematicky znázorňuje úpravu rozvodu ovládacího vzduchu podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

U jaderných bloků VVER 440 je současný stav rozvodu ovládacího vzduchu k pojistným ventilům parních generátorů znázorněn na obr. 1. Z rozvodu zdrojového tlakového vzduchu 0,6 MPa je prostřednictvím prvního řídicího přístroje ŘP1 a druhého řídicího přístroje ŘP2, které jsou nastaveny na otevírací tlak 5,69 MPa, respektive 5,78 MPa, vytvářen zatěžovací a zdvihový 45 řídicí vzduch, který je přiváděn na diferenciální píst tlakovzdušného válce 2 příslušného pojistného ventilu. Jak se zvýší tlak v impulzním potrubí, napojeném na jištěné zařízení, na hodnotu nastaveného otevíracího tlaku, dojde v prvním řídicím přístroji RP1 kodfuku zatěžovacího vzduchu, čímž se zruší působení tlaku na diferenciální píst tlakovzdušného válce 2 a první pojistný ventil IPV1 se otevře. Při poklesu tlaku média v jištěném zařízení se zatěžovací 50 vzduch obnoví a první pojistný ventil IPVI se uzavře. Rozvod je vybaven zavzdušňovací soustavou 1, která slouží ke spojení druhého řídicího přístroje ŘP2 s druhým a třetím pojistným ventilem IPV 2,3 a k nucenému otevření jednotlivých pojistných ventilů IPV 1,2,3 při nižším než otevíracím tlaku. Úprava rozvodu ovládacího vzduchu podle obr. 1, která umožní během likvidace havárie při úniku chladivá primárního systému přes tlakové rozhraní primárního

-2CZ 284623 B6 systému do parního generátoru v požadovaném okamžiku spolehlivě přestavit na poškozeném parním generátoru otevírací tlak na hodnotu blízkou hodnotě přetlaku tlakové inspekční zkoušky, spočívá vtom, že stávající systém rozvodu ovládacího vzduchu je doplněn třetím řídicím přístrojem ŘP3, vzdušníkem 4 se zásobou vzduchu na přibližně 3 hodiny provozu řídicích přístrojů a prvním až čtvrtým elektrickým uzavíracím ventilem UV1 až UV4, respektive prvním až čtvrtým elektrickým uzavíracím ventilem EV1 až EV4. Přechod na zvýšený otevírací tlak lze uskutečnit jednoduchou manipulací, to jest otevřením armatur čtvrtého elektrického uzavíracího ventilu EV4 a čtvrtého uzavíracího ventilu UV4 a uzavřením armatur (dálkově nebo z místa) druhého a třetího elektrického uzavíracího ventilu EV2, EV3 a druhého a třetího uzavíracího ventilu UV2, UV3. V tomto případě až při dosažení tlaku v parním generátoru 7,37 MPa se otevřou současně první, druhý a třetí pojistný ventil IPV 1,2,3. V jištěném zařízení není překročena hodnota přetlaku inspekční tlakové zkoušky parního generátoru, ani tlakové zkoušky tělesa pojistného ventilu. Nové zapojení zachovává veškeré stávající bezpečnostní funkce. Například v případě poruchy prvního řídicího přístroje ŘP1 nebo druhého řídicího přístroje ŘP2, kdy bude nutno uzavřít první elektrický uzavírací ventil EV1. první uzavírací ventil UV1, přejdou první, druhý a třetí pojistné ventily IPV 1,2,3 na přímou funkci otevření, to jest „na pružinu“ při přetlaku 5,69/5,78 MPa. Možné provozní režimy uzlu prvního, druhého a třetího pojistného ventilu IPV 1,2,3 a jejich vlastnosti jsou přehledně znázorněny v tab. 1. Použité první, druhý, třetí a čtvrtý uzavírací ventily UV1 až UV4 slouží jako záloha při poruše prvního, druhého, třetího a čtvrtého elektrického uzavíracího ventilu EV1 až EV4. Všechny uzavírací elektroventily však jsou vybaveny rovněž „klikou“ pro možnost ručního ovládání pro změnu polohy OTEVŘIT-ZAVŘÍT. Třetí řídicí přístroj ŘP3 pro řízení otevíracího přetlaku, blízkého tlaku inspekční tlakové zkoušky, je nutno barevně odlišit například červeným nástřikem.

Tabulka 1 - provozní režimy uzlu pojistných ventilů IPV PG

Normální provoz bloku

Pojistné ventily

IPV 1,2,3 uzavřeny tlak v parovodu cca 4,4 MPa

EV 1/UV1-OTEVŘEN

EV2/UV2-OTEVŘEN

EV3/UV3-OTEVŘEN

EV4/UV4-ZAVŘEN

Při uzavření přechod na pružiny

V případě zavření pojistné ventily IPV otevírají

V případě zavření pojistné ventily IPV otevírají

Při otevření a dosažení tlaku 5,69 MPa se otevřou současně první i druhý a třetí pojistný ventil IPV 1,2,3

Abnormální provoz bloku (dosažení přetlaků 5,69/5,78 MPa)

Pojistné ventily

IPV 1 otevřen (tlak 5,69 MPa)

EV 1/UV1-OTEVŘEN

EV2/UV2-OTEVŘEN

Při dosažení přetlaku 5,69 MPa dojde k otevření prvního pojistného ventilu IPV 1, roste-li dále tlak, při 5,78 MPa otevřou se druhý a třetí pojistný ventil IPV 2,3

Pojistné ventily IPV 2,3 otevřeny (tlak 5,78 MPa)

EV3/UV3-OTEVREN

EV4/UV4-ZAVŘEN

-3 CZ 284623 B6

Tabulka 1 (pokračování)

Havarijní provoz bloku (únik chladivá primárního systému přes tlakové rozhraní primárního systému do sekundární strany parního generátoru)

Pojistné ventily

IPV 1,2,3 uzavřeny

EV 1/UV1 -OTEVŘEN

EV2/UV2-ZAVŘEN

- tlak v parovodu < 7,0 MPa

EV3/UV3-ZAVŘEN

EV4/UV4-OTEVŘEN

Při dosažení přetlaku v parovodu 7,37 Mpa dojde k otevření pojistných ventilů IPV 1,2,3, první a druhý řídicí přístroj RP 1,2 mají překročen nastavený otevírací přetlak - v prvním a druhém řídicím přístroji ŘP 1,2 je slyšet unikající vzduch.

Pokud již pojistné ventily IPV v důsledku překročení tlaku 5,69 MPa, resp. 5,78 foukají, otevřením čtvrtého uzavíracího ventilu UV4 a čtvrtého elektrického uzavíracího ventilu EV4 a uzavřením druhého uzavíracího ventilu UV2 a druhého elektrického uzavíracího ventilu EV2, uzavřením třetího uzavíracího ventilu UV3 a uzavřením třetího elektrického uzavíracího ventilu EV3 se pojistné ventily IPV 1,2,3 uzavřou a „přejdou“ na otevírací tlak 7,37 MPa.

Průmyslová využitelnost

Zařízení podle vynálezu lze využít hlavně při řešení poruchových událostí na jaderných elektrárnách s reaktory VVER, způsobených únikem chladivá primárního systému přes tlakové rozhraní primárního systému do sekundární strany parního generátoru.

Claims (1)

1. Zařízení na zvýšení otevíracího tlaku pojistných ventilů parního generátoru, umožňující přechodné zvýšení otevíracího tlaku pojistných ventilů parních generátorů u jaderného bloku s reaktory VVER 440 při úniku chladivá primárního systému přes tlakové rozhraní primárního systému do sekundární strany parního generátoru, vyznačující se tím, že rozvod ovládacího vzduchu pojistných ventilů je doplněn o třetí řídicí přístroj (ŘP3) s napojením výstupního zatěžovacího a zdvihového vzduchu přes čtvrtý uzavírací ventil (UV4) a čtvrtý elektrický uzavírací ventil (EV4) na existující rozvod ovládacího vzduchu, který je ve větvi zatěžovacího vzduchu od prvního a druhého řídicího přístroje (ŘP1, RP2) doplněn druhým uzavíracím ventilem (UV2), druhým elektrickým uzavíracím ventilem (EV2), třetím uzavíracím ventilem (UV3) a třetím elektrickým uzavíracím ventilem (EV3), a ze strany zdrojového vzduchu je stávající rozvod doplněn vzdušníkem (4) a osazen prvním uzavíracím ventilem (UV1) a prvním elektrickým uzavíracím ventilem (EV1).