Transcript КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ

«КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»-филиал ОАО «АТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»
«Восстановление компенсирующей способности телескопического
соединения тракта (ТСТ) технологических каналов реактора
РБМК-1000 Курской АЭС»
Докладчик: Начальник цеха
Жилин Игорь Станиславович
Раздел 1.
Реактор РБМК-1000 канальный, энергетический,
водографитовый реактор, который эксплуатируется в России на
11 энергоблоках. В настоящее время находятся в эксплуатации 4
энергоблока Ленинградской, 3 энергоблока Смоленской, 4
энергоблока Курской АЭС. На сегодняшний день существует
необходимость продления срока службы энергоблоков с 30 до 45
лет.
Многолетний опыт эксплуатации ядерных энергетических
установок с реакторами РБМК-1000 показал, что конструкции
активной зоны, определяющие безопасность работы реактора,
требуют к себе повышенного внимания. Они находятся в
условиях жесткого нейтронного облучения, высоких температур
и воздействия теплоносителя, что приводит к изменению
параметров их состояния и, как следствие, может привести к
изменению способности выполнять свои функции. В реакторах
канального типа это технологические каналы и графитовая
кладка.
В процессе эксплуатации реакторов РБМК под действием
нейтронного облучения, температуры и давления теплоносителя
происходит изменение формы канальных труб, графитовых
блоков и колец за счет явлений ползучести и радиационного
роста, в результате чего имеет место уменьшение диаметрального
зазора ТК - Графитовая кладка и усадка графитовых колонн, что в
свою очередь компенсируется величиной телескопического
соединения верхних трактов (ТСТ) ТК. Проектное зацепление
ТСТ составляет 225мм
2
Оценка технического состояния и изменения остаточного
ресурса графитовой кладки (ГК) реакторов РБМК определяется
по следующим критериям:
1. По критерию прочности графита (достижению критического флюенса нейтронов);
2. По критерию сохранения целостности графитовых блоков;
3. По критерию сохранения прямолинейности колонн;
4. По критерию сохранения зацепления в ТСТ;
5. По критерию исчерпания “газового” зазора;
6. По результатам материаловедческих исследований графита кернов.
7. Для поддержания работоспособности энергоблока на продлеваемый срок эксплуатации по этому
критерию сохранения зацепления ТСТ необходимо:
- периодически , 1 раз в год, выполнять 100 % контроль величины зацепления в ТСТ;
-по результатам контроля проводить прогнозный расчет изменения этой величины до момента
следующего контроля с целью определения критической группы ячеек;
-по результатам расчета выполнять необходимые восстановительные работы на этих ячейках.
3
«КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»
Схема "Е"
ТСТ ТК
ГК
Основная функция графитовой кладки
замедление и отражение нейтронов
(обеспечение необходимых нейтроннофизических характеристик активной зоны).
Кроме этого, кладка выполняет функцию
конструктивного элемента реактора, в
связи с чем, к ней предъявляются
следующие требования: обеспечение
работоспособности внутризонных
устройств (каналы, ТВС, стержни СУЗ,
датчики и т.д.); обеспечение зацепления в
телескопическом соединении трактов;
обеспечение газовых трактов системы
КЦТК.
Схема «ОР"
4
«КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»
5
«КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»
Раздел 2.
Радиационная усадка кладки (уменьшение высоты
графитового блока) на величину, превышающую рабочий ход
ТСТ, может привести к выходу из зацепления трубы тракта и
патрубка, что может при неблагоприятном стечении
обстоятельств привести к повреждению графитовых блоков,
чревато возникновением дополнительных нагрузок на
конструкции ячейки при цикле расхолаживание и разогрева.
С целью исключения заклинивания каналов в графитовой
кладке реакторов Курской АЭС принята стратегия поэтапной
замены всех ТК, с одновременной расточкой отверстий
графитовых блоков и увеличением телескопического
соединения тракта (ТСТ).
Конструкция графитового блока
6
«КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»
Раздел 2. Продолжение
Существует три способа восстановления величины
телескопического соединения трактов ТК:
1. Увеличение компенсирующей способности верхних трактов
Сб.25-25 и Сб.21-6 производится путём установки в районе
их соединения вставки-удлинителя с последующей
приваркой её к тракту Сб.21-6 (на Курской АЭС не
применяется из-за отсутствия оснастки и методики
контроля).
7
«КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»
2. Увеличение компенсирующей способности верхних трактов
Сб.25-25 и Сб.21-6 производится путём установки между
верхним графитовым блоком Сб.05 и Сб.07 сегментов Сб.25-90 и
Сб.25-91 черт. РБМ-К9. Сб (применяется на ЛАЭС, САЭС,
КуАЭС)
3. Увеличение компенсирующей способности верхних трактов
Сб.25-25 и Сб.21-6 производится путём установки
специального устройства в виде хомута. Установка
производится робототехническим комплексом без замены ТК
(применяется только на ЛАЭС) .
8
«КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»
Величина зацепления ТСТ характеризуется
размером «А». Размер «А» недоступен для
непосредственного измерения ни изнутри, ни с
наружи тракта. Для примера на рис.1,2
показана конструкция ТСТ. Из-за усадки
графитовых колонн фланец Сб.07 опускается,
соответственно уменьшается зацеплениеразмер «А», и увеличиваются размеры «Д» и
«Г».
В период останова энергоблоков Курской
АЭС выполняются осмотры верхних трактов и
контроль величины зацепления ТСТ. Размер
«А» в ТСТ определяется расчётным методом,
после измерения размеров элементов трактов,
доступных снаружи и изнутри (размеры «Г» и
«Д»- снаружи, размер «Б»-изнутри).
Существует несколько способов контроля ТСТ:
9
«Курскатомэнергоремонт»
1. Телеуправляемым диагностическим комплексом ТДК-ТСТ-М. Измерения производятся оптическим
методом при осмотре ТСТ из реакторного пространства со вскрытием ПГС. Измеряемый параметр –
расстояние между торцом верхнего тракта до фаски направляющего патрубка ТСТ (размер «Г»). Расчетные
параметры – величина зацепления А= (340 - Г), мм., где 340 мм-длина патрубка.
2. С помощью «Комплекса для контроля узла телескопического зацепления трактов канальных реакторов
(МР-18)». Измерения производятся оптическим методом при осмотре ТСТ из реакторного пространства со
вскрытием ПГС. Измеряемый параметр – расстояние между торцом верхнего тракта до фаски
направляющего патрубка ТСТ (размер «Г») и расстояние от схемы «Е» до сб.07 (размер «Д»).
3. Установкой УКТСТ-11. Измерения
проводятся вихретоковым методом через
стенку канала. Измеряемый параметрразмер «А».
4. Системой для внутриреакторных
измерений геометрических параметров
ГК (УКГТКЛ-004). Измерения проводятся
по профилограмме диаметров ГК, после
извлечения канала из ячейки.
Измеряемый параметр-размер «Б»,
размер «А» вычислялся по формуле
А=330-Б (мм), где 330 мм-длина проточки
верхнего тракта. 1
10
«КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»
По результатам контроля выполняется восстановление
ТСТ реактора путем установки вкладышей-компенсаторов
между плитой Сб.07 и верхним графитовым блоком.
Для восстановления компенсирующей способности ТСТ
производится установка компенсатора по чертежу РБМК2.Сб.25-115, состоящего из двух сегментов РБМ-К2.25-90
и двух сегментов РБМ-К2.25-91, между верхним торцом
графитового блока и нижним торцом защитной плиты
(РБМ-К7.Сб.07), позволяющего увеличить высотную
отметку защитной плиты и, как следствие, патрубка (РБМК5.Сб.21-6) на 70 мм по сравнению с доремонтным
положением.
Установка сегментных вкладышей осуществляется
устройством, выполненным в виде вертикальной штанги, на
которой размещены органы управления исполнительной
головкой, передающий блок выносного монитора,
исполнительная головка в виде несущего шпинделя с
установленным на нем приводом радиального и углового
перемещения сегментных элементов. Процесс установки
сегментных элементов контролируется с помощью
выносного телевизионного монитора и включает в себя:
11
«КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»
следующие дополнительные операции:
- Подъем плиты РБМ-К7.Сб.07 в сборе с фланцем РБМ-К5.Сб.21-6;
- Расточку верхнего графитового блока кладки РБМ-К5.Сб.05;
- Снятие фаски верхнего графитового блока кладки РБМ-К5.Сб.05;
- Установку сегментов РБМ-К2.25-90 и РБМ-К2.25-91;
- Опускание плиты РБМ-К7.Сб.07 в сборе с фланцем РБМ-К5.Сб.21-6 на сегменты.
Результаты проведённых работ по восстановлению величины ТСТ на энергоблоках Курской АЭС
приведёны в таблице.
12
«КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»
Блок
№1
№2
№3
№4
13
Год
Замена ТК
Установка
компенсаторов ТСТ
1994-1997
2004
1691
10 (повторная установка ТК б/у)
0
10
2010
125 (повторная установка ТК б/у)
125
ИТОГО:
1998-1999
2000
2002
2003-2004
2006-2007
2009
2011
ИТОГО:
2001
2003
2005-2006
2007-2008
2010
ИТОГО:
2002
2004
2006
2008-2009
2011
ИТОГО:
1691
241
159
404
260 + 1 (ОВ)
350 (40 ТСТ)
234 (20 ТСТ)
44 (134 ТСТ)
1693
302
209
501
403 (90 ТСТ)
239 (20 ТСТ)
1661
89
175
500
510
180 (89 ТСТ)
1454
135
0
0
0
251
390
254
178
1073
0
0
501
493
259
1253
0
175
500
510
269
1454
«КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»
Благодарю за
внимание !
14
«КУРСКАТОМЭНЕРГОРЕМОНТ»