Основна проектна аварія АЕС

Системи безпеки запобіганню викидів радіоактивних речовин і їх локалізації при основні проектній аварії умовно можна розділити на дві групи - «пасивні» й «активні».

До «пасивних» систем варто віднести ті, які здійснюють свої функції без підведення енергії. У першу чергу це будівельні конструкції будинку АЕС. При аварії із втратою теплоносія внаслідок виходу пароводяної суміші, а можливо, і газоподібних продуктів розпаду палива тиск парогазоповітряній суміші, що утвориться в приміщеннях, які примикають до реакторного контуру, зростає. Локалізація викидів при цьому здійснюється герметизацією цих приміщень, розрахованих па підвищений тиск.

У практиці будівництва АЕС існують два інженерних рішення будівельних конструкцій; система боксів і захисна оболонка.

У першому випадку кожний з основних агрегатів реакторного контуру розміщається у своєму герметичному боксі (рис.1), стіни якого розраховані на надлишковий тиск 0,1 -0,3 МПа залежно від компонування. При виникненні часткової нещільності циркуляційного контуру поширення радіоактивності в цьому випадку легко локалізується в межах одного боксу.

Рис. 1 – Розміщення основного обладнання першого контуру АЕС у боксах 1 – бокс реактору; 2 – спринклерна установка; 3 – бокс компенсаторів об’єму; 4 – бокс ГЦН; 5 – бокс ПГ; 6 – бокс спец водоочищення першого контуру; 7 – коридор головних циркуляційних трубопроводів

У другому випадку радіоактивні викиди локалізуються в межах захисної оболонки. Існують різні конструкції захисних оболонок, основні типи яких представлені (рис.2).

Для зниження тиску усередині боксу або захисної оболонки, що дозволяє зменшити товщину й знизити вартість будівельних конструкцій, застосовують додаткові системи: крижані й барботажні конденсатори, запобіжні клапани й т. ін.

При підвищенні тиску в одному з герметичних боксів вище припустимого значення запобіжні клапани спрацьовують і відкривають доступ парогазоповітряній суміші в сусідні герметичні приміщення. У граничному випадку всі окремі герметичні бокси можуть утворити один загальний герметичний об’єм. Крижані конденсатори (рис. 2, е) дозволяють ефективно локалізувати наслідки основної проектної аварії на ректорах типу ВВЕР й одночасно зменшити вартість оболонки. Внаслідок інтенсивної конденсації пари при контакті його з льодом пар не виходить в основний обсяг оболонки, де відбувається ріст тиску в основному за рахунок підвищення тиску повітря. Тому найбільший тиск під оболонкою в цьому випадку нижче, ніж при відсутності таких конденсаторів. Залежно від прийнятої конструкції систем безпеки тиск під оболонкою коливається в межах 0,23-0,45 МПа. При наявності конденсаторів і спринклерної системи цей тиск знижується до 0,0715-0,107 МПа.

До «пасивних» відносять також системи упорскування в активну зону реактора рідкого поглинача нейтронів (борної кислоти) при аварійному зниженні тиску в першому контурі з гідроакумулюючих ємностей.

До «активних» систем безпеки відносять ті, які вимагають для свого функціонування підведення енергії від сторонніх джерел. Крім пристроїв захисту реактора й розхолоджування сюди варто віднести системи насосів високого й низького тиску, а також спринклерні системи (див. рис. 2 3). Їхнє призначення - забезпечити тепловідвід від активної зони реактора й знизити тиск у приміщеннях, що примикають до нього, за допомогою розбризкування води через спринклери. Системи аварійного охолодження активної зони реактора (САОЗ), повинні проектуватися таким чином, щоб ні одне ушкодження не могло охопити більш ніж одну з підсистем. Це реалізується при дублюванні підсистем, кожна з яких, будучи незалежною, може повністю виконати проектні функції.

На мал. 3 зображена принципова схема системи аварійного охолодження активної зони реактора типу ВВЕР. «Пасивні» системи безпеки представлені тут гидроакумулюючою ємністю, де вода перебуває під тиском 4,0 МПа, який створюються азотом.

Гідроакумулятор з'єднаний трубопроводами із вхідною камерою реактора й простором над активною зоною. На трубопроводах встановлена швидкодіюча арматура: зворотні й відсічні клапани. При виникненні великої течі й зниженні тиску в реакторі нижче тиску в гідроакумуляторі спрацьовують клапани й вода з гідроакумулятора надходить в активну зону реактора. Після витікання всієї води з гідроакумулятора спрацьовують відсічні клапани, щоб запобігти надходженню азоту в реактор і витиснення ним залитої в нього води. «Активні» системи представлені на схемі насосами високого й низького тиску, а також спринклерними системами. Високонапірні аварійні насоси підживлення включаються при відповідному зниженні рівня в компенсаторі об’єму й можуть заповнити витоки через малі й частково через середні течі. Низьконапірні насоси аварійного розхолоджування використаються для відводу залишкового тепловиділення при зниженні тиску в реакторі до 0,1-0,5 МПа. «Активні» системи безпеки можуть працювати як за розімкнутою схемою від бака з розчином борної кислоти, так і по замкнутій через охолоджувач.

Дата добавления: 2013-12-14