Использование пассивного принципа действия

Целесообразно использование пассивных устройств, естественных процессов в системах безопасности для повышения их надежности. Повышение надежности при этом может быть достигнуто не только благодаря тому, что пассивные устройства, как правило, проще по конструкции, а следовательно, и более надежны по сравнению с активными устройствами, а главным образом потому, что отпадает необходимость в разветвленных управляющих и обеспечивающих системах (система электроснабжения, система вентиляции и кондиционирования и др.), т. е. в том «шлейфе» вспомогательных систем, которые сопутствуют активным устройствам. Наряду с разветвленностью, сложностью управляющих систем они подвержены различным видам возмущений, наиболее опасными из которых являются пожар, затопление, ошибочные действия персонала при проверках, ремонте систем, а также в процессе управления.

Примерами использования естественных процессов в системах безопасности являются: введение рабочих органов A3 под действием силы тяжести, естественная циркуляция теплоносителя в системе аварийного отвода тепла, срабатывание пневматического или электромагнитного клапана под действием пружины соответственно при сбросе воздуха и снятии питания с электромагнита.

К пассивным устройствам безопасности относятся: страховочный корпус реакторов типа ACT и БН, защитная оболочка, обратный клапан, предохранительный клапан прямого действия, гидроаккумулятор с запасом воды.

Резервирование. Р езервирование является важной мерой обеспечения надежности систем безопасности за счет применения дополнительных средств и (или) возможностей в целях сохранения работоспособного состояния системы при отказе одного или нескольких ее элементов. Различают структурное, временное и функциональное резервирование.

Структурное резервирование предполагает применение резервных элементов или каналов в структуре системы. Степень резервирования элементов или каналов системы характеризуется кратностью резерва, под которой понимается отношение числа резервных элементов к числу резервируемых. В системах аварийного отвода тепла находят применение схемы с однократным, двукратным, а иногда и трехкратным резервированием каналов.

Введение избыточности повышает надежность выполнения функции безопасности, т. е. защиту от функциональных отказов.

Одновременно увеличивается и опасность ложных срабатываний, характерных главным образом для управляющих систем. Ложные срабатывания нарушают нормальную эксплуатацию установки, приводят к термоциклическим нагрузкам на оборудование. Для защиты от ложных срабатываний используются схемы резервирования типа «2 из 3», «2 из 4», т. е. аварийный сигнал выдается системой в том случае, если он сформируется, по крайней мере, в двух из соответственно трех или четырех каналов.

Резервирование с применением резервов времени обеспечивается в системах безопасности за счет инерционности процессов в реакторной установке, обусловленной высокой аккумулирующей способностью контуров, наличием большого количества воды над активной зоной и др. Наличие резервов времени позволяет, в частности, обеспечить дублирование управляющих систем действиями персонала при подключении устройств безопасности, а также осуществить восстановление отказавших систем.

Резервирование с применением функциональных резервов в системах безопасности обусловливается способностью отдельных элементов выполнять ряд дополнительных функций кроме своих основных. Так, например, в некоторых схемах предусматривается использование спринклерных насосов для длительного охлаждения активной зоны при отказе насосов низкого давления.

Резервирование системы эффективно только в том случае, если обеспечена независимость резервируемых элементов и каналов.

Разделение

Защита системы от отказов по общей причине обеспечивается структурно-функциональным и физическим разделением каналов.

Структурно-функциональное разделение каналов исключает общие элементы и связи в схемах, общие управляющие и обеспечивающие (энергоснабжение, вентиляция и др.) системы. При наличии связей в схемах независимость может достигаться введением специальных разделительных устройств, не передающих опасные возмущения от одного канала к другому (например, волоконно-оптические линии связи в управляющих предусматривается физическое разделение.

Физическое разделение достигается разнесением структурно-независимых каналов системы в пространстве, организацией между ними физических барьеров.

Вопросы:

1. Подразделение АЭС от вида производимой продукции.

2. Основные характеристики реактора РБМК.

3. Основные характеристики реактора ВВЭР.

4. Основные характеристики реактора BWR

5. Основные характеристики реактора НТГР.

6. Основные характеристики реактора БН.

7. Основные характеристики реактора НТГР.

8. Особенности ЯЭУ.

9. Основные системы безопасности в ядерной энергетике.

Приложение

Рис.18.1.-одноконтурная. Рис.18.2 - двухконтурная. Рис.18..3 - не полностью двухконтурная Рис.19.4 –трехконтурная6. 1 - реактор; 2 - первичная биологическая защита; 3 - вторичная биологическая защита; 4 - регулятор давления в контуре; 5 - турбина; 6 - электрогенератор; 7 - конденсатор или газоохладитель; 8 - насос или компрессор; 9 - емкость для пополнения теплоносителя или рабочего тела; 10 — регенеративный подогреватель; 11 — циркуляционный насос; 12 — парогенератор; 13 — промежуточный теплообменник.

   

Рис. 18.7.

Рис.18.1. Принципиальные схемы АЭС:

а- одноконтурная; б- двухконтурная; е- трехконтурная; 1 - реактор; 2 - барабан-сепаратор; 3 - турбина; 4 - электрический генератор; 5 - конденсатор; 6,7 - насос; 8 - парогенератор; 9 -промежуточный теплообменник

Дата добавления: 2015-06-04