Эксплуатация атомных энергоблоков

Атомная энергетика
Ядерные реакторы
Тепловые контуры атомных станций
Реактор ВВЭР
Кипящие реакторы
Реактор РБМК
Реакторная установка МКЭР -1500
Реакторы на естественном уране
Газоохлаждаемые реакторы
Реакторы HTGR
Атомные электростанции с натриевым
теплоносителем
АЭС с реактором БН-350

БРЕСТ: быстрый реактор брест со
свинцовым теплоносителем

 
Основы ядерной физики
Строение атомного ядра
ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ АТОМНЫХ ЯДЕР
И ДЕФЕКТ МАСС
Ядерная реакция
Закон радиоактивного распада
Цепная ядерная реакция
Термоядерный синтез
Реакторы на быстрых нейтрона
Элементарная частица
Позитрон. Аннигиляция
 
Использование атомной энергетики
для решения проблем дефицита пресной воды
Ядерное опреснение
Варианты  плавучего энергоблока и
опреснительных установок
Схема процесса многостадийной
флеш-дистилляции для опреснения воды
Принципиальная гидравлическая схема
энергоопреснительного комплекса
Опыт использования опреснительных установок
в России и регионах мира
 
Проектирование и строительство
атомных энергоблоков
Работы по подготовке технологических решений
объектов атомной энергетики
Состав разделов проектной документации
Разделы проектной документации
Состав проектной документации
Особенности проектирования и конструкций
Проектирование линейных объектов
Техническое обследование зданий
Экспертиза проектной документации
Особенности компоновки АЭС на примере
проектных решений АЭС с ВВЭР-1200
Основным режимом работы АЭС является
работа в базовом режиме на 100 % мощности
Корпус реактора
Привод системы управления и защиты
Компоновка реакторного контура
Паровая турбина
Генеральный план
Здания и сооружения ядерного острова
Концепция безопасности
Радиационная и ядерная безопасность
производства
Социально-экономический аспект
обеспечения безопасности
Радиационная безопасность человека
Государственное нормирование в области
обеспечения радиационной безопасности
Обеспечение защиты населения

Здания и сооружения ядерного острова.

При описании архитектурно-планировочных решений проекта употребляется понятие «ядерный остров». «Ядерный остров» - это неформальный термин, обозначающий комплекс зданий и сооружений, имеющих отношение к эксплуатации и обеспечения экс­плуатации ядерного реактора.

Особые подходы к проектированию и сооружению здания реактора

Основные архитектурные и компоновочные решения по зданию реактора

Схема - Здание реактора является основным зданием энергоблока АЭС, вокруг которого группируются остальные здания и сооружения "ядерного острова" и энергоблока в целом.

По периметру к зданию реактора примыкают следующие сооружения и здания "ядерного острова":

- эстакада транспортного шлюза;

- паровая камера;

- здание управления;

- вспомогательный корпус;

- здание безопасности;

Здание реактора представляет собой сооружение, состоящее из двойной защитной оболоч­ки и внутренних конструкций, размещенных на общей фундаментной плите.

Фундамент здания представляет собой, конечно, сплошную монолитную железобетонную плиту.

Конструктивно двойная защитная оболочка выполнена следующим образом. Внутренняя оболочка - из предварительно-напряженного железобетона, что делает ее несущей конструкцией, хорошо воспринимающей растягивающие напряжения при действии ава­рийного избыточного давления. Металлическая облицовка, устраиваемая по внутренней поверхности, выполняет в этом случае роль лишь герметизирующего элемента. Наружная оболочка выполняется из обычного, ненапряженного железобетона, так как применение последнего нецелесообразно в случае наличия внешних ударных воздействий.

Внутренняя оболочка - сооружение  из предварительно напряженного железобетона, со­стоящее из цилиндрической части и полусферического купола.

Внутренняя оболочка вместе с вертикальными ограждающими конструкциями до отметки 0,00, а также с фундаментной плитой образуют герметичный объем, прочность которого обеспечивается при максимальной проектной аварии с потерей теплоносителя.

Наружная оболочка выполняется из монолитного железобетона с армированием без пред­варительного напряжения. Оболочка состоит из цилиндрической части и полусферического купола, на котором размещены баки системы пассивного отвода тепла. Для размещения и обслуживания баков на сферической части оболочки вы­полнены кольцевые перекрытия на отметках, опирающиеся на систему концентрических кольцевых стен, внешняя из которых является продолжением цилиндра оболочки.

Внутренние строительные конструкции здания размещаются в объеме, ограниченном вну­тренней оболочкой и фундаментной плитой здания. Внутренние строительные конструк­ции выполнены из монолитного железобетона и включают в себя шахту реактора, бас­сейны для топлива и внутрикорпусных устройств, три промежуточных перекрытия и вертикальные конструкции стен и колонн.

Шахта реактора и бассейны представляют собой единое монолитное железобетонное соо­ружение.

Опорная ферма предназначена для крепления реактора в бетонной шахте. Опорная ферма воспринимает усилия от опорного кольца корпуса реактора, которые вызваны весом реак­тора, компенсационными и аварийными нагрузками трубопроводов. Опорная ферма пред­ставляет собой металлоконструкцию из радиально расположенных балок коробчатого се­чения, объединенных снизу поясом, а снаружи жесткой обечайкой. Внутреннее про­странство опорной фермы заполняется серпентенитовым и обычным бетоном.

Первичная защита шахты реактора состоит из так называемой “сухой” защиты и биологи­ческой защиты. “Сухая” защита предназначена для обеспечения радиационно-тепловой защиты шахты реактора (строительного бетона) и выполняется из блоков серпентенитово­го бетона. Биологическая защита служит для снижения уровня излучения от реактора в зону патрубков и к главному разъему корпуса реактора. Элементы биозащиты представ­ляют собой металлические короба, заполненные засыпкой, ослабляющей ионизирующие излучения. Железобетонные стены шахты реактора являются вторичной защитой.

Парогенератор устанавливается на две опорные конструкции, которые включают в себя, помимо прочего, роликовые опоры, позволяющие парогенератору перемещаться в про­дольном и поперечном направлениях при термическом расширении трубопроводов глав­ного циркуляционного контура. Для восприятия сейсмических нагрузок, действующих на парогенератор в горизонтальном направлении, предусмотрена система амортизаторов.

Стены и колонны выполнены из монолитного железобетона. Толщина стен определяется требованиями защиты от радиации и соображениями прочности.

Площадки обслуживания и лестницы к ним выполнены из стальных конструкций. Основ­ная эвакуационная лестница - в монолитном железобетоне.

Вспомогательный корпус. 

Во вспомогательном корпусе размещаются вспомогательные системы первого контура, системы спецгазоочистки и спецводоочистки, системы обработки отходов, вентиляцион­ные системы зоны контролируемого доступа.

Вспомогательный корпус относится к зоне контролируемого доступа, поэтому толщины строительных конструкций определяются не только по расчету на прочность, но и в соот­ветствии с требованиями радиационной защиты.

Несущие и ограждающие конструкции здания - монолитные железобетонные наружные, внутренние стены и перекрытия.

Внутренние стены и перегородки - из монолитного железобетона. Наружные сте­ны рассчитаны на внешние экстремальные воздействия.

Здание управления.

Здание управления предназначено для размещения в нем электротехнических и измери­тельно-коммуникационных систем, обеспечивающих контроль за управлением энергобло­ка как в режиме нормальной эксплуатации, так и в аварийных режимах. В помещениях здания управления помимо указанных систем размещаются блочный и резервный пункты управления. Несущие и ограждающие конструкции здания управления – монолитные железобетонные наружные, внутренние стены, перекрытия и внутренние колонны. Внутренние стены и перегородки – из монолитного железобетона толщиной от 200 мм и более. Наружные сте­ны имеют толщину 600 мм, стены рассчитаны на внешние экстремальные воздействия. Посколь­ку в здании нет радиоактивных систем и оборудования, толщина стен и перекрытий опре­делены прочностным расчетом.

Помимо систем и оборудования, обеспечивающих контроль и управление, в зда­нии управления находятся баки с запасом химически обессоленной воды, используемой в основном технологическом процессе. Баки с обессоленной водой технологически относятся к паровой камере.

Паровая камера

Паровая камера предназначена для размещения оборудования и трубопроводов системы питательной воды (конденсата турбины, возвращаемого в парогенераторы),  системы по­дачи обессоленной воды (т.е. пополнения воды в технологическом контуре из внешних запасов), а также системы защиты парогенераторов от избыточного давления.

Запасы обессоленной воды находятся в баках, расположенных частично - рядом со здани­ем паровой камеры, частично -в здании управления

Несущие и ограждающие конструкции паровой камеры представляют собой монолитные железобетонные наружные и внутренние стены, а также перекрытия. Наружные стены рассчитываются на все внешние экстремальные воздействия.

Обеспечение устойчивости оснований и фундаментов зданий и соо­ружений.

При разработке архитектурной части проекта в качестве первоочередной ставится и задача обеспечить работоспособность и безопасность атомной станции за счет устойчивости оснований и фундаментов зданий и сооружений, т.е за счет ограничения вертикальных и горизонтальных смещений и кренов.

Оценка несущей способности основания под фундаментными плитами, проверка устойчи­вости сооружений на сдвиг и опрокидывание, расчет осадок и кренов сооружений выпол­нен в рамках инженерных методик, регламентированных нормативными документами

Все подошвы фундаментов ядерного острова располагаются ниже глубины сезонного про­мерзания грунта.

Расчет фундаментов выполняется с учетом динамических нагрузок при землетрясении.

Предусматриваеся визуальный и инструментальный мониторинг оснований, фундаментов и строительных конструкций.

Другие здания и сооружения.

Здание турбины можно считать основным среди зданий и сооружений, не относящихся к «ядерному острову»

Здание турбины предназначено для размещения систем и оборудования второго контура, связанного с выдачей мощности.

В здании турбины размещаются турбоустановка, питательные насосы, деаэратор, вспомо­гательное оборудование.

Здание турбины расположено по оси реактора. Между зданием турбины и зданием реакто­ра организован противопожарный проезд.

Фунда­мент турбоагрегата выполняется виброизолированным в монолитном железобетоне с гиб­кой арматурой. Фундамент спроектирован таким образом, чтобы его конструкция и по­перечные сечения элементов обеспечивали:

- низкий уровень вибрации корпусов турбоагрегата на рабочей частоте;

- сведение к минимуму уровня вибрации, передаваемой от турбоагрегата через фун­дамент примыкающим  конструкциям здания турбины и основанию;

- сейсмостойкость турбоагрегата и самого фундамента, то есть ограничение задан­ными величинами кинематических перемещений элементов системы турбоагрегат-фундамент и обеспечение прочности при проектном землетрясении;

- ограничение и/или возможность регулирования статических деформаций фунда­мента в местах опирания корпусов подшипников турбоагрегата с целью сохране­ния его центровки при тепловых, осадочных и других перемещениях и деформаци­ях опорных строительных конструкций или основания;

- несущую способность и ограничение деформаций фундамента в целом и его эле­ментов при действии особых (аномальных) нагрузок: короткого замыкания на гене­раторе, вылете лопаток роторов низкого давления и др.

Надземная часть здания турбины принята каркасного типа с несущими колоннами из мо­нолитного железобетона.

Наружные стены до определенной отметки выполняются из монолитного железобетона с утеп­лителем и облицовкой профлистом, выше – могут быть из облегченных металлических панелей.

Атомная энергетика