Назначение и конструкция защитной оболочки реакторно-парогенераторного цеха | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 1 июня, печатный экземпляр отправим 5 июня.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Научный руководитель:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №48 (234) ноябрь 2018 г.

Дата публикации: 02.12.2018

Статья просмотрена: 88 раз

Библиографическое описание:

Галанов Д. А. Назначение и конструкция защитной оболочки реакторно-парогенераторного цеха // Молодой ученый. — 2018. — №48. — С. 17-19. — URL https://moluch.ru/archive/234/54432/ (дата обращения: 21.05.2019).



Установлено, что в настоящее время при строительстве атомной электростанции применяют в основном двойные железобетонные оболочки. Определены наиболее перспективные направления для их совершенствования.

Ключевые слова: защитная оболочка, контаймент, реактор.

Атомная энергия является относительно дешёвым и экономичным типом производимой энергии, однако производство источников этой энергии является наукоёмким, технологически сложным процессом. В настоящее время при строительстве атомных электростанций применяют в основном двойные железобетонные оболочки. При разработке проекта строительства АЭС выделяют основные требования к технологии бетонных работ при строительстве защитной оболочки реакторной установки атомной электростанции и организации контроля качества. Эти требования должны отражаться в проекте производства работ и технологических картах [з]. Стандарт организации регламентирует следующие типы работ:

‒ опалубочные работы, то есть типы и особенности технологии применения механизированной и несъемной опалубки:

‒ арматурные работы для ненапрягаемой арматуры, включая использование механических стыков арматуры;

‒ характеристики бетона, его компонентов и других материалов для защитных оболочек АЭС;

‒ требования к технологическим параметрам приготовления, транспортирования, укладки и уплотнения бетона;

‒ мероприятия по обеспечению температурно-усадочной трещиностойкости бетона защитных оболочек, включая: а) рекомендации по выбору цемента и химических добавок, обеспечивающих уменьшение тепловыделения бетона;

б) рекомендации по приготовлению и транспортированию бетона с пониженной температурой;

в) рекомендации по режимам укладки и выдерживания бетона, обеспечивающие снижение температурных напряжений;

г) организацию контроля бетонных работ.

Эти требования должны быть отражены в рабочих чертежах, проекте производства работ, технологических картах и планах качества. Особенности технического регулирования в области обеспечения безопасности зданий и сооружений устанавливаются Федеральным законом № 184 от 27.12.2002 года «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

Целью технического регламента является:

‒ защита жизни или здоровья граждан;

‒ охрана окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений;

‒ обеспечение энергетической эффективности и ресурсосбережения.

В иных целях принятие технических регламентов не допускается. Технические регламенты устанавливают минимально необходимые требования с учетом степени риска причинения вреда жизни и здоровью граждан, охрана окружающей среды, Выделяют следующие требования технического регламента, которые обеспечивают: — безопасность радиоактивных излучений, биологическую безопасность, взрывобезопасность;

‒ механическую, пожарную безопасность;

‒ термическую, химическую безопасность;

‒ электрическую безопасность;

‒ радиационную безопасность населения;

‒ электромагнитную совместимость в части обеспечения безопасности работы приборов и оборудования, единство измерений [3].

Но наиболее конструктивно сложным, и трудоемким является реакторное отделение атомной электростанции, а также зона локализации возможных аварий, то есть защитная оболочка и конструкции внутри этой оболочки.

Защитная оболочка (контайнмент — от англ. containment) — это пассивная система безопасности энергетических ядерных реакторов, главной функцией которой является предотвращение выхода радиоактивных веществ в окружающую среду при авариях. С точки зрения безопасности защитная оболочка является главным сооружением атомной электростанции, последним физическим барьером при распространении радиоактивных материалов и ионизирующих излучений. Также, защитная оболочка защищает реакторную установку от внешних воздействий окружающей среды.

C:\Documents and Settings\DimA\Рабочий стол\ааааааааа.gif

Рис. 1. Схема атомной электростанции

Практически все атомные электростанции, строившиеся в последние десятилетия, оснащены защитной оболочкой. Требования компактности размещения оборудования и максимального сокращения длины трубопроводов в наибольшей степени относятся к реакторному и реакторно-парогенераторному цехам в связи с высокой радиоактивностью теплоносителя. Монтаж реакторно-парогенераторного цеха и строительство главного здания атомной электростанции, зависят от возможности защиты от радиационной аварии, максимальной локализации последствий и недопущения распространения радиоактивных излучений не только в пределах атомной электростанции, но и за ее пределами [2].

Стремление к достижению максимальной безопасности работы и недостаточная изученность многих вопросов эксплуатации атомной электростанции привели к применению защитных оболочек для всего реакторного контура.

Главный корпус здания, для размещения реактора состоит из двух частей: реакторно-парогенераторного и турбинного цехов. Реакторно-парогенераторный цех атомной электростанции находится внутри герметичной железобетонной оболочки. В верхней части железобетонная оболочка перекрыта сферическим куполом. Таким образом, защитная железобетонная оболочка обеспечивает биологическую защиту и локализацию радиоактивности в нормальной эксплуатации.

C:\Documents and Settings\DimA\Рабочий стол\ллллллллллл.jpg

Рис. 2. Реакторное отделение энергоблока, где 1-железобетонная преднапряженная оболочка с металлической облицовкой; 2-реактор; 3-компенсатора объема; 4-парогенератор; 5-циркуляционный насос; 6-шлюз

Кроме того, внутри защитной оболочки реактор и парогенератор разделяются круговой железобетонной стеной толщиной от 1 до 1,5 м, предназначенной для радиоактивной защиты. Атомный реактор расположен в железобетонной шахте, которая является фундаментом для реактора и защитной оболочки. Для перегрузки топлива между крышкой и верхним защитным колпаком атомного реактора предусмотрен бассейн перегрузки топлива [2].

Перегрузка топлива производится ежегодно, сменой 1/3 части первоначальной загрузки топлива, для чего необходимо снять крышку остановленного реактора. Поэтому над реактором предусматривается мостовой кран, а в реакторном зале предусмотрено место для установки крышки атомного реактора и небольшой бассейн выдержки для приема выгружаемых кассет, имеющий специальную систему для отвода остаточного тепловыделения. Циркуляция теплоносителя атомной электростанции осуществляется циркуляционными насосами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является защитная оболочка камеры высокого давления, включающая стенку с проемом, коаксиально с зазором, установленные внутри проема наружное и внутреннее ограждения, напрягаемую гибкую арматуру. Абсолютно новым является то, что в наружном и внутреннем ограждениях соосно выполнены отверстия, напрягаемые гибкие элементы и анкера, а свободные концы напрягаемых гибких элементов и натяжные устройства анкерных связей закреплены на внутренней поверхности внутреннего ограждения. Причем после частичного или полного натяжения канатов (гибких элементов), заанкерных к внутреннему ограждению, оставшийся зазор заполнен материалом, значение модуля упругости которого меньше значения модуля упругости материала ограждения.

Приведенные существенные признаки конструкции защитной оболочки реакторного отделения атомной электростанции позволяют исключить разрушающие напряжения в материале оболочки вблизи проема, что является необходимым для достижения поставленной цели снижения материалоемкости и повышения надежности ее работы.

Таким образом, работа защитной оболочки реакторного отделения с проемом при воздействии нагрузок сводится к обеспечению ее прочности и передаче допустимых напряжений на стенку защитной оболочки.

Литература:

  1. Коробов, Л. А. Железобетонные пространственные конструкции атомных и тепловых электростанций / Л. А. Коробов, О. К. Назарьев, В. Я. Павилайнен. — М.: Энергоиздат, 1981. — 328 с.
  2. Пергаменщик, Б. К. Возведение специальных защитных конструкций АЭС / Б. К. Пергаменщик, В. И. Теличенко, Р. Р. Темишев; под общ. ред. В. И. Теличенко. — М.: Издательский дом МЭИ, 2011. — 240 с.
  3. Федеральный закон № 184 от 27.12.2002 года «О техническом регулировании».
  4. Безопасность российских АЭС: [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.rosatom.ru/aboutcorporation/nuclearindustry/npp_safety (Дата обращения 16.11.2018).
Основные термины (генерируются автоматически): защитная оболочка, атомная электростанция, окружающая среда, внутреннее ограждение, атомный реактор, реакторное отделение, технический регламент, здоровье граждан, перегрузка топлива, реакторная установка.


Похожие статьи

Атомные электростанции | Статья в журнале «Молодой ученый»

Атомная электростанция (АЭС) — электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых...

Атомные электростанции | Статья в журнале «Молодой ученый»

А́томная электроста́нция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях

- Ядерные реакторы в зависимости от взаимного размещения горючего и замедлителя

Гетерогенным называется реактор, в котором топливо в виде блоков или...

Теплофикационный энергоблок с ядерным реактором СВБР-100...

Ключевые слова: энергоблок АЭС, ядерный реактор СВБР-100, газотурбинная и парогазовая

Данная технология отработана при эксплуатации подобных реакторов на атомных подводных лодках России, а

Получено значение коэффициента использования топлива (КИТ) 78.9 %.

Характеристика продуктов аварии при радиоактивном загрязнении...

Большинство проектируемых и действующих АЭС с реакторами на тепловых нейтронах работают

В целом суммарная активность отработанного топлива в реакторе на всю загрузку по

Такое облучение возможно при попадании радионуклидов в окружающую среду в виде...

Проведение экологического аудита городов-спутников атомных...

Радиационная защита персонала АЭС, населения и окружающей природной среды регулируется федеральными законами «Об использовании атомной энергии» и «Радиационной безопасностью населения», а также нормативными документами. На всех атомных станциях...

Использование ядерных материалов в мирных целях

А́томная электроста́нция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор...

Система автоматизированного контроля остаточного ресурса...

Одной из современных систем для атомных электростанций является система автоматизированного контроля остаточного

Контроль осуществляется на основе непрерывного сбора информации о текущих параметрах эксплуатации реакторной установки и...

Будущее ядерной энергетики | Статья в журнале «Молодой ученый»

Атомная электростанция (АЭС) — электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых...

Решение проблем локального энергообеспечения регионов России...

Данная статья посвящена важной теме энергоснабжения регионов России с применением атомных станций малой мощности (далее — АСММ). Рассматриваются основные характеристики регионов страны и преимущества размещения в них АСММ.

Похожие статьи

Атомные электростанции | Статья в журнале «Молодой ученый»

Атомная электростанция (АЭС) — электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых...

Атомные электростанции | Статья в журнале «Молодой ученый»

А́томная электроста́нция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях

- Ядерные реакторы в зависимости от взаимного размещения горючего и замедлителя

Гетерогенным называется реактор, в котором топливо в виде блоков или...

Теплофикационный энергоблок с ядерным реактором СВБР-100...

Ключевые слова: энергоблок АЭС, ядерный реактор СВБР-100, газотурбинная и парогазовая

Данная технология отработана при эксплуатации подобных реакторов на атомных подводных лодках России, а

Получено значение коэффициента использования топлива (КИТ) 78.9 %.

Характеристика продуктов аварии при радиоактивном загрязнении...

Большинство проектируемых и действующих АЭС с реакторами на тепловых нейтронах работают

В целом суммарная активность отработанного топлива в реакторе на всю загрузку по

Такое облучение возможно при попадании радионуклидов в окружающую среду в виде...

Проведение экологического аудита городов-спутников атомных...

Радиационная защита персонала АЭС, населения и окружающей природной среды регулируется федеральными законами «Об использовании атомной энергии» и «Радиационной безопасностью населения», а также нормативными документами. На всех атомных станциях...

Использование ядерных материалов в мирных целях

А́томная электроста́нция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор...

Система автоматизированного контроля остаточного ресурса...

Одной из современных систем для атомных электростанций является система автоматизированного контроля остаточного

Контроль осуществляется на основе непрерывного сбора информации о текущих параметрах эксплуатации реакторной установки и...

Будущее ядерной энергетики | Статья в журнале «Молодой ученый»

Атомная электростанция (АЭС) — электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых...

Решение проблем локального энергообеспечения регионов России...

Данная статья посвящена важной теме энергоснабжения регионов России с применением атомных станций малой мощности (далее — АСММ). Рассматриваются основные характеристики регионов страны и преимущества размещения в них АСММ.

Задать вопрос