Автоматизированная система управления технологическим процессом работы АЭС

Математическая модель кинетики, теплообмена и внутренних обратных связей в атомной энергетической установке. Создание системы автоматического регулирования ядерного реактора. Анализ частотных характеристик регуляторов непрерывного и дискретного действия.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 03.09.2013
Размер файла 2,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

2) анализ функционирования только по одному определенному параметру может быть недостаточен, так как существенное значение могут иметь и иные параметры.

в) Характер испытаний для продления срока эксплуатации.

Задачей испытаний для оценки возможности продления срока эксплуатации оборудования является оценка характеристик долговечности, связанных с большим значением наработки.

В связи с этим можно выделить два вида испытаний:

1. Ускоренные испытания.

2. Наблюдения в процессе эксплуатации.

Ускоренные испытания долговечности могут проводиться на образцах изделий после выпуска либо снятия с эксплуатации на энергоблоке и уже имеющих определенную наработку.

Одним из видов таких испытаний являются испытания при повышенной температуре (^ Т 0С) с использованием закона Аррениуса. Ускорение может основываться и на других принципах. (АЭС "Безнау" Швейцария). Однако, несмотря на заманчивость идеи ускорения испытаний, весьма затруднен адекватный переход от результатов таких испытаний к прогнозу характеристик долговечности изделий в условиях реальных испытаний.

г) Оценка длительности продления эксплуатации.

В принятии решения о продлении срока эксплуатации можно выделить два пути:

- срок продления выбирается на основе переоценки показателя долговечности или оценки остаточного срока службы (ресурса);

- пошаговое продление на некоторый отрезок времени.

Оценка остаточного срока службы возможна при условии, что имеются данные для описания модели долговечности, достаточно адекватной реальному процессу старения, и эта модель имеет прогнозируемый характер.

В соответствии с четырьмя признаками (а - г) рассмотрим подход к продлению срока эксплуатации ТС, принятый на практике АЭС Украины.

1. Решение о продлении срока эксплуатации разрабатывается для однотипных ТС одного или нескольких ЭБ. При этом рассматриваемые периоды наработки ТС могут отличаться на разных ЭБ. При обобщении данных по надежности следует учитывать, что несмотря на однотипность ТС, их уровень надежности на разных АЭС может отличаться в силу следующих факторов:

- разного качества изготовления и отладки;

- различных условий ТО и ремонта;

- различия технических решений по доработке ТС, а также их эксплуатации (замена элементов и так далее).

2. В качестве определяющего параметра используется параметр потока отказов, в котором отражаются изменения ТС, связанные со старением. для такого выбора имеются следующие предпосылки:

- ТС относятся к восстанавливаемым изделиям;

- многие ТС являются массовыми электронными, либо электромеханическими изделиями. Число однотипных изделий на одном ЭБ достигает сотен, а иногда и тысяч единиц. Это позволяет изучить достаточно большой объем статических данных о надежности;

- однотипные ЭБ АЭС Украины оснащены, в основном, однотипными ТС.

3. Используются результаты наблюдений в процессе эксплуатации. При этом анализируется информация о работе ТС, фиксируемая в штатных документальных источниках АЭС (журналах дефектов, оперативных журналах и так далее).

4. Принимается пошаговое продление срока эксплуатации.

Пошаговое продление срока эксплуатации на некоторый период (шаг) принимается тогда, проведенное после достижения регламентированного срока эксплуатации обследование оборудования показало, что срок службы его не исчерпан, но в то же время нет достаточных данных для прогнозирования характеристик остаточного срока службы. Интервал составляет 2-4 года. Этот интервал может быть увеличен, если для анализа есть данные об отказах аналогичного оборудования с продленным сроком эксплуатации и с большим периодом наработки на другом ("пилотном") энергоблоке.

Пошаговый путь применим также в тех случаях, когда продление срока эксплуатации возможно путем реализации компенсирующих мероприятий. При этом важно не столько определение остаточного срока службы, сколько анализ тенденции снижения надежности оборудования и выработка компенсирующих мероприятий.

Порядок проведения работ по продлению срока эксплуатации. Последовательность работ по продлению срока эксплуатации представленная на рисунке 4.5.

В программе определяются виды работ и методики их проведения. Объем работ, предусмотренных программой, должен позволять провести оценку возможности выполнения ТСА своих функций в полном объеме в соответствии с требованиями проекта, стандартов и технической документации (ТУ, ИЭ, паспортов и других) на эти средства. Разработчик программы и ответственный исполнитель - эксплуатирующая организация.

Программа и решение согласовывается с Регулирующим органом. При этом предусматривается проведение (при необходимости) экспертизы программ и решения с обосновывающим материалом.

Обследование технического состояния ТС

Комплексные исследования ТС - проверка выполнения основных функций, значений основных параметров, метрологических колебаний и так далее. Анализ эксплуатационной надежности связан со спецификой ТС на АЭС, которая позволяет использовать статистические методы исследования потоков отказов. Наиболее значимыми направлениями такого анализа являются:

- анализ изменений надежности во времени (тренд параметра потока отказов с целью выявления наличия или отсутствия тенденции к снижению надежности);

- определение статистических оценок показателей надежности ТС, их компонентов и сопоставление их с показателями, регламентированными в технической документации на ТС.

Рисунок 4.5 - Последовательность работ по продлению срока эксплуатации

В период продления проводится дополнительный ежегодный анализ надежности с учетом новых статистических данных. Предусмотрено использование компенсирующих мероприятий (замена компонентов сниженной надежности, улучшение входного контроля элементов замены, повышение качества технического обслуживания и ремонта и так далее).

5. Технико-экономические обоснование проекта

5.1 Определение величины и структуры капитальных вложений

Расчет технико-экономических показателей работы. Объекта управления в стационарном режиме работы, определение эксплуатационных расходов.

Капитальные вложения - инвестиции, направленные на создание основных фондов АЭС ([15], стр. 23 - 56).

К = k . NУ

К= 3800 . 950000 = 3610 (млн. грн.)

где k = 3800 грн/кВт - удельные капиталовложения;

NУ - установленная мощность ЭБ;

К - капвложения в проектируемый энергоблок.

По величине капитальных затрат на основе данных определяется примерная технологическая структура капвложений в проектируемый энергоблок в зависимости от его типа по которой можно судить о основе затрат по каждому направлению финансирования. Сводные данные по распределению капвложений по видам затрат - в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Распределение капиталовложений по видам затрат

Основное содержание затрат

%

Млн. грн.

Подготовка территории

Объекты основного производственного назначения

Объекты подсобного назначения

Объекты вспомогательного энергохозяйства

Объекты транспорта и связи

Внешние сети

Благоустройство

Временные здания и сооружения

Прочие работы и затраты

Содержание дирекции строящейся электрической станции

Подготовка эксплуатационного персонала

Проектные и изыскательные работы

Непредвиденные работы

Всего

0,3

70

2,0

4,7

2,0

1,5

0,6

2,7

3,5

0,28

0,22

2,2

10

100%

10,83

2527

72,2

169,67

72,2

54,15

21,66

97,47

126,35

10,108

7,942

79,42

361

3610

5.2 Выработка и отпуск электроэнергии

Расчет выработки и отпуска электроэнергии определяется исходя из заданного в проекте режиме использования ЭБ в энергосистеме, который определяется числом часов использования установленной мощности:

WБРУТТО = NУ . h =950000 . 7400 = 7,03 . 109

где WБРУТТО - годовая энерговыработка;

h - число часов работы по установленной мощности в год.

Годовой отпуск электроэнергии в энергосистему определяется с учетом расхода электроэнергии на СН:

WНЕТТО = WБРУТТО(1 - КСН))

WHETTO= 7,03. 109 . 0,940= 6,608 . 109 (кВт.час)

WНЕТТО - количество отпущенной электроэнергии

5.3 Годовые эксплуатационные расходы

Определим годовые издержки на производство электроэнергии, так называемые годовые эксплуатационные затраты.

Uгод = Uт + Uа + Uрсм + Uзп +Uпр + Uвн

где Uт - затраты на топливо;

Uа - годовые амортизационные затраты;

Uзп -затраты на оплату труда промышленно-производственного персонала с отчислениями на социальное страхование, фонд занятости;

Uпр - прочие затраты;

Uрсм - затраты на все виды ремонта;

Uвн - внепроизводственные расходы.

затраты на топливо:

UТ =

где Gгод - годовой расход ЯТ;

Цт - цена за один килограмм ЯТ с учётом изготовления кассет и стоимости доставки;

Цхр - затраты на хранение и вывоз ОЯТ за пределы Украины.

GГОД =

амортизационные отчисления:

Uа = К . Hа . б = 3,61. 109 . 0,07 . 0,9 = 227,43

где Hа = 7% - средняя норма амортизации по основным фондам;

б = 0,9 - (не вся стоимость переводится в первоначальную стоимость основных фондов).

расходы на зарплату ППП с отчислением на соцстрахование, фонд занятости ипенсионный фонд:

Uзп = Rспис . ФЗП(1+К') = 1995 . 16500(1+0,3811) = 45,46

где Rспис - среднесписочный состав ППП (промышленно производственного персонала);

ФЗП - годовой фонд зарплаты ППП, может определятся через среднюю зарплату ППП ФЗП = 16500 грн;

К ' - суммарный коэффициент отчислений соцстрахование. К' = 0,3811

затраты на текущий ремонт:

Uрем = КРЕМ . К . б = 0,05 . 3,61 . 109 . 0,9 = 162,45

где КРЕМ = 0,05- коэффициент отчисления затрат на ремонт.

прочие расходы, включают в себя затраты на вспомогательные материалы, работы по повышению безопасности, охрану, автотранспорт и другие общестанционные расходы:

UПР = КПР(Uа+UЗП+Uрем) = 0,2(227,43 + 45,46 + 162,45)=87,068

где КПР = 0,2 - коэффициент отнесения затрат на прочие расходы.

внепроизводственные расходы, отчисления в централизованные и внебюджетные фонды, страховой фонд, охрану труда, финансовой поддержки и прочие:

UВН = WНЕТТО . ТЭ . 0,05 = 6608,2 . 0,14 . 0,05= 46,25

где ТЭ - средний тариф за 1кВт•час.

Uгод = Uт + Uа + Uрсм + Uзп +Uпр + Uвн= 167,1+ 227,43+45,46 + 162,45 + +87,068 + +46,25 = 735,758 (млн.грн.)

5.4 Составляющие себестоимости единицы электроэнергии

Так как средняя тепловая нагрузка за отопительный период для теплофикации не превосходит 70% от общей тепловой мощности ЭБ, то можно условно отнести годовые эксплуатационные расходы АЭС на производство электроэнергии.

Себестоимость отпущенного 1кВт.ч;

(коп.)

Топливная составляющая себестоимости:

(коп.)

Постоянная составляющая себестоимости:

(коп.)

5.5 Финансовые показатели проекта

Доход от проекта определяется суммой выручки от реализации электроэнергии по оптовой цене через национальный диспетчерский центр на энергорынке:

Балансовая прибыль:

Рентабельность производства:

где, ОФ - первичная стоимость основных фондов:

ОФ=К•б=3610•0,9=3249 (5.18)

Оборотные средства:

Налог на прибыль предприятия:

где ПБАЛ - налогооблагаемая прибыль;

а - ставка налога на прибыль (равна 15%).

Критический объем производства:

кВт·ч

5.6 Оценка экономической эффективности проекта

Оценку экономической эффективности можно произвести на основе дисконтированных денежных потоков за весь период жизненного цикла проекта. Определяются следующие показатели:

чистая приведенная прибыль:

где Dt - доход от реализации в год;

Ut - эксплуатационные расходы без учета амортизации;

kt - капитальные затраты в год;

Ht - налог на прибыль в году;

t - текущий год расчета;

Т - конечный год эксплуатации;

r - ставка дисконта, учетная ставка кредита.

индекс прибыльности:

Полученные данные внесем в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 - Расчет показателей экономической эффективности проекта

Поступления

Расходы

Результат

Го

ды

Доход

Капиталовложения

Эксплуат

расходы

Налоги

Чистая прибыль

Дисконт.

ставка

Чистая

Дисконт

прибыль

Дисконт.

ставка

Чистая

Дисконт

прибыль

млн.грн

млн.грн

млн.грн

млн.грн

млн.грн

r=6%

млн.грн

r=9%

млн.грн

1

0

144

0

0

-144

0,943396

- 135,849

0,917431

-132,110

2

0

505,4

0

0

-505,4

0,889996

- 449,625

0,841679

-425,216

3

0

797,2

0

0

-797,2

0,839619

- 669,344

0,772183

-615,584

4

0

866,4

0

0

-866,4

0,792094

- 686,270

0,708425

-613,779

5

0

866,4

0

0

-866,4

0,747258

- 647,424

0,649931

-563,100

6

0

433,2

0

0

-433,2

0,704961

- 305,389

0,596267

-258,302

7

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,665057

258,315

0,547034

212,474

8

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,627412

243,694

0,501866

194,930

9

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,591898

229,899

0,460427

178,835

10

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,558395

216,887

0,422410

164,068

11

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,526788

204,610

0,387532

150,521

12

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,496969

193,028

0,355534

138,093

13

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,468839

182,102

0,326178

126,691

14

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,442301

171,794

0,299246

116.230

15

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,417265

162,070

0,274538

106,633

16

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,393646

152,896

0,251869

97,828

17

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,371364

144,242

0,231073

89,751

18

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,350344

136,077

0,211993

82,340

19

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,330513

128,375

0,194489

75,541

20

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,311805

121,108

0,178430

69,304

21

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,294155

114,253

0,163698

63,582

22

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,277505

107,786

0,150181

58,332

23

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,261797

101,684

0,137781

53,332

24

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,246979

95,929

0,126404

49,096

25

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,232999

90,499

0,115967

45,029

26

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,21981

85,380

0,106392

41,323

27

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,207368

80,544

0,097607

37,911

28

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,19563

75,988

0,089548

34,781

29

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,184557

71,684

0,082154

31,909

30

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,17411

67,629

0,075371

29,274

31

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,164255

63,798

0,069147

26,857

32

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,154957

60,187

0,063438

24,640

33

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,146186

56,780

0,058200

22,605

34

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,137912

53,566

0,053394

20.738

35

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,130105

50,534

0,048986

19,026

36

925,148

0

508,328

28,4085

388.4115

0,1227

47,660

0,044941

17,455

?

27754,44

3610

15249.84

852,255

11652,34

1097,45

-228,779

Р1

1,37922

1,087

Внутренняя норма рентабельности определяется методом линейной интерполяции между двумя значениями ставки дисконта (r = 6%, r = 9%).

Технико-экономические показатели проекта внесем в таблицу 5.3.

Таблица 5.3 - Технико-экономические показатели проекта

Наименование величины

Обозна-чение

Значение

Установленная электрическая мощность, МВт

Ру

950

Количество часов использования установленной мощности, ч

hу

7400

Коэффициент использования электроэнергии на собственные нужды,

0.06

КПД станции брутто

БРУТТО

0,306

Глубина выгорания топлива в сутки, МВтсут/т

В

40000

Штатный коэффициент, чел./МВт

n

2,1

Нормативный срок строительства, мес.

ТСТР

6

Капиталовложения к началу эксплуатации с учетом инфляции, гр.МВт

КНАЧ

3800

Стоимость 1кг ЯТ, грн.

Цт

5500

Стоимость вывоза 1кг ОЯТ, грн.

Цхр

1450

Оптовый тариф, коп.

Тэ

14

Годовые эксплуатационные расходы, млн. гр.

И

735,758

Себестоимость 1КВт часа электроэнергии, гр.

СОТП

0.1113

Топливная составляющая себестоимости электроэнергии, гр.

СТОП

0.0252

Проектная рентабельность производства,

R

4,73

Критический объем производства кВт/час

WКР

4953,46.106

Экономическая эффективность проекта при r = 6%

Внутренняя норма рентабельности

IRR

4%

Чистая дисконтированная прибыль при r = 6%

PI

1,37922

Срок окупаемости производственных средств, лет

Ток

23

Индекс прибыльности млн. грн.

875,097

В результате проведенного расчета экономических показателей были определены капитальные затраты на строительство, ежегодные расходы, связанные с производством электроэнергии, чистая приведённая прибыль, внутренняя норма прибыли, индекс доходности, срок окупаемости проекта, рентабельность и т.д.

По соответствующим показателям можно судить, что проект экономически выгоден, но с низким коэффициентом прибыльности, который составляет 2/3 от всего срока эксплуатации.

Значение внутренней нормы прибыли равной 4% , показывает, что на строительство выгодно брать кредиты под процент ниже расчётного значения.

Срок окупаемости проекта свидетельствует о его ликвидности, т.е. возможности вернуть затраченные первоначально средства на реализацию проекта за возможно меньшей срок.

За счёт наличия постоянной составляющей себестоимости электроэнергии, общая себестоимость электроэнергии увеличивается при уменьшении годовой энерговыработки энергоблока.

Для сохранения максимальной экономической эффективности проектируемого блока необходимо, чтобы энергоблок работал в базовом режиме, на номинальной мощности и не допускался останов блока, либо снижение мощности не связанное с требованиями безопасности и сохранения работоспособности основного оборудования.

6. Охрана труда и окружающей среды

6.1 Общая характеристика региона, для которого предназначена проектируемая АСУ ТП

Площадка АЭС расположена в Николаевской области в 2,5 км. юго-восточнее города Южноукраинска. Областной центр - г. Николаев, находящийся в 120 км. юго-восточнее станции. АЭС расположена на левобережье среднего течения реки Южный Буг в 3 км. от нее. Река в этом месте имеет большое количество порогов, поэтому не судоходна. Территория района интенсивно иссечена балками и оврагами.

Применение подъездного железнодорожного пути длиной в 2 км. произведено к станции Южноукраинская участка Помощная - Колосовка Одесской ж/д. Ближайшей к промышленной зоне АЭС автомобильной дорогой общего пользования является дорога республиканского значения Николаев - Вознесенск - Первомайск - Кривое Озеро, которая проходит в 0,7 км. от АЭС.

ЮУ АЭС расположена в зоне умеренного климата с преобладанием западных и северо-западных ветров, в степной зоне. Климат довольно сухой, годовой уровень осадков составляет 659 мм. Среднегодовая температура составляет 15?С. Частично оказывает влияние на климат пруд охладитель, в котором вода имеет довольно высокую температуру даже зимой [16, стр. 5 - 62].

6.2 Стандартные показатели окружающей среды, характеристика возможных загрязнений и их влияние на экологическое состояние региона

На всех энергоблоках Южноукраинской АЭС установлены водо-водяные реакторы, в которых обычная химически обессоленная вода служит одновременно и замедлителем нейтронов и теплоносителем, отводящим тепло, выделяющееся при делении ядер урана в работающем реакторе. На всех энергоблоках применяется зонная загрузка топлива (с различным обогащением или выгоранием урана в зонах) для выравнивания распределения энерговыделения. Замена выгоревших тепловыделяющих сборок производится на остановленном и разуплотненном реакторе. Графиком перегрузки предусматривается поочередный останов реакторов, причем обычно перегрузка выполняется в весенне-летний период, когда нагрузка энергосистемы минимальна.

Система технического водоснабжения обеспечивает охлаждение конденсаторов турбин, вспомогательного оборудования турбогенераторов, теплообменного оборудования реакторной установки и оборудования других вспомогательных систем, восполнение дисбаланстных вод и потерь станции.

Стандартные показатели окружающей среды для региона ЮУ АЭС представлены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Стандартные показатели окружающей среды

Характеристика

Размерность

Величина

Ветер:
Средняя годовая скорость ветра
Повторяемость слабых и умеренных ветров (0-5)м/с:
зимой
летом
максимальная расчетная скорость ветра обеспеченностью:
0,01%
преобладающие направления ветра :
в году
в теплый период
в холодный период
Влажность воздуха :
Относительная среднегодовая
Относительная средняя месячная января
Относительная средняя месячная июля
Суточная амплитуда относительной влажности: в ноябре-феврале
в апреле-сентябре
парциальное давление водяного пара: среднегодовое
среднемесячное января
среднемесячное июля
Атмосферные осадки и снежный покров :
Среднегодовое количество
Наибольшее месячное (октябрь)
Наименьшее месячное (март)
Суточный максимум осадков : наблюденный
Расчетные обеспеченностью 1%
2%
5%
Суммарная продолжительность осадков за год : средняя
максимальная
число дней с ливневыми осадками (год)
образование устойчивого снежного покрова
сход снежного покрова
среднее число дней со снежным покровом
отсутствие снежного покрова
высота снежного покрова наблюденная : наибольшая за зиму
средняя за зиму
средняя плотность снежного покрова
число дней со снегопадом
число дней с метелью
Число дней с туманом в году: среднее максимальное

Продолжительность туманов в году:

м/с
%
%
м/с
румб
--
--
%
--
--
--
--
мб
--
--
мм
--
--
мм
--
--
--
часы
--
день
ср.дата
--
дни
% зимы
см
см
г/см2
день
--
--

--

3.4
70
86
37
Западное, юго-восточное западное.
Западное, юго-восточное
78
86
72
5 - 13
38 - 44
8,7
3,9
14,6
659
171
2
112
106
94
77
1150
1583
26
01.01
20.1
71
22
33
12
0,19
15
8
6

5

Радиационная безопасность. Важнейшим условием, обеспечивающим охрану окружающей среды вокруг, АЭС является соблюдение норм радиационной безопасности.

Вокруг АЭС предусмотрено создание трехкилометровой санитарно-защитной зоны, где исключено проживание людей. Службой радиационной безопасности осуществляется контроль в этой зоне и зоне наблюдения (25-30 км от АЭС) следующих параметров:

- радиоактивность атмосферных осадков;

- загрязненность воздуха радиоактивными аэрозолями;

- доза и мощность дозы гамма-излучения на местности;

- радиоактивность почвы, растительности и снега;

- радиоактивность воды и донных отложений;

- радиоактивность сельскохозяйственной продукции.

Все здания, сооружения и территория промплощадки АЭС разделены на две зоны: зону строгого режима и зону свободного режима. Зона строгого режима характеризуется возможным воздействием на персонал радиационных факторов: внешнего , и нейтронного излучения, загрязнения воздушной среды радиоактивными газами и аэрозолями, загрязнения поверхностей производственных помещений и оборудования радиоактивными веществами.

Принятые в проекте оборудование и конструкция, физические барьеры, а также системы безопасности позволяют сохранить нормальную работоспособность реакторной установки в условиях сейсмических воздействий по проекту (5 балов) и обеспечить радиационную безопасность при максимально возможном землетрясении (6-7 баллов).

В качестве максимально возможной проектной аварии в проекте принят мгновенный разрыв трубопровода Ду 850 мм главного циркуляционного контура в условиях полного обесточения АЭС и действия максимального расчетного землетрясения. С этой целью на АЭС предусмотрены защитные и локализующие устройства.

К защитным устройствам относятся:

- система управления и зашиты (СУЗ);

- система аварийного охлаждения активной зоны реактора (САОЗ).

Они заключены в специальную герметическую защитную оболочку, рассчитанную на избыточное давление 4 кгс/см2. Оболочка обеспечивает удержание радиоактивных продуктов аварии внутри герметичного помещения без ухудшения радиационной обстановки снаружи сверх допустимого предела. Таким образом, основной элемент локализующих устройств - оболочка реактора.

Мероприятия по охране водных источников. Реакторное отделение.

Технологическая схема блока - двухконтурная.

В реакторном отделении предусмотрена система спецканализации для сбора протечек, которые направляются в спецкорпус на переработку.

Стоки от санузлов чистой и грязной зоны и чистых лабораторий отводятся через хозяйственно-фекальную канализацию.

Стоки от саншлюзов, комнат уборочного инвентаря, грязных лабораторий отводятся в спецканализацию, откуда они поступают на очистку в спецкорпус.

Твердые радиоактивные отходы из реакторного отделения в контейнерах направляются в хранилища радиоактивных отходов.

Непопадание активности в техническую воду из водохранилища (пруда охладителя) обеспечивается либо за счет применения промежуточных контуров охлаждения, либо за счет обеспечения постоянного превышения давления технической воды над давлением активной Среды в теплообменных аппаратах.

Брызгальные бассейны. Охлаждение воды от ответственных потребителей предусматривается на брызгальных бассейнах. Для каждой системы ответственных потребителей предусматривается свой брызгальный бассейн. Размеры каждого бассейна приняты из условия обеспечения перепада температур в аварийном режиме 200 С, номинальном - 100 С.

Учитывая, что в охлаждающую воду возможно попадание радиоактивных веществ, в целях предотвращения фильтрации в брызгальных бассейнах устраиваются противофильтрационные облицовки. В качестве противофильтрационного покрытия дна и откосов брызгальных бассейнов принят экран из гидротехнического водонепроницаемого асфальтобетона толщиной 0.06 м, который укладывается на щебеночное основание толщиной 0.15 м.

Состояние воды в системе ответственного водоснабжения в случае протечки радиоактивной воды. При аварийном полном разрыве трубки теплообменника САОЗ до прекращения средствами автоматики выхода воды из теплообменника возможен проскок активной воды в систему брызгального бассейна в течении 15 секунд.

Допустимая среднегодовая концентрация практически всех изотопов для воды выше разовой, получаемой в системе технического водоснабжения вследствие протечки радиоактивной воды.

Спецвоодочистка. Установки спецводоочистки предназначены для очистки радиоактивных сред различного солесодержания и степени радиоактивности с целью повторного их использования в цикле станции. Для предотвращения выхода радиоактивных вод в техническую воду и в конденсат второго контура давление "чистых" сред выбрано выше, чем давление радиоактивных.

В тех случаях, когда необходим постоянный дозиметрический контроль над радиоактивностью потока (например, продувочная вода, ПГ) проектом предусматривается установка непрерывного дозиметрического контроля.

Водоснабжение и канализации. Системы хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения на АЭС устроены раздельно. Для обеспечения питьевой водой персонала в ЗСР в местах наименее возможного загрязнения устанавливаются питьевые фонтанчики. Производственное водоснабжение устраивается по принципу оборотного водоснабжения и повторного использования воды для технических целей.

На АЭС предусмотрено раздельное устройство хозяйственно-фекальной, производственно-ливнёвой и специальной канализации.

Вентиляция и отопление. На АЭС предусмотрены приточно-вытяжные общеобменные и местные вытяжные системы вентиляции. При этом соблюдается принцип раздельного вентилирования помещений зоны строгого режима и зоны свободного режима. Основным принципом организации вентиляции производственных помещений ЗСР является обеспечение направленности движения воздушных потоков только в сторону более грязных помещений. Отопление помещений ЗСР предусматривается воздушное, совмещенное с приточной вентиляцией.

Освещение производственных помещений. Рациональное освещение производственных помещений и рабочих мест на АЭС имеет большое значение для выполнения персоналов своих функциональных обязанностей в условиях, когда в большинстве помещений отсутствует естественное освещение. На АЭС предусматривается естественное, совмещенное и искусственное освещение. Для освещения помещений применяются, как правило, газоразрядные лампы низкого и высокого давления - люминесцентные, металлогенные, натриевые, ксеноновые и дуговые ртутные лампы.

Защита от шума и вибрации. Источником возникновения шума и вибрации являются вращающиеся машины, технологические установки и аппараты, в которых происходит перемещение с большой скоростью жидкостей и газов, электротехническое оборудование с переменными электромагнитными полями. С физиологической точки зрения шум и вибрация ухудшают условия труда, оказывают вредное воздействие на организм человека.

Для предупреждения вредного воздействия шума применяется целый комплекс защитных мероприятий. Основное мероприятие для защиты от шума - снижение его в источнике, высокое качество изготовления и правильная эксплуатация. Для защиты от шума применяются строительно-аккустические меры: звукоизоляция ограждающих конструкций; звукопоглощающие конструкции и экраны; глушители шума; правильная планировка и застройка. В качестве средств индивидуальной защиты от шума применяются вкладыши, наушники, шлемы и костюмы.

Электробезопасность. Помещения на АЭС характеризуются большим количеством электрических приборов, оборудования различного напряжения от 12В до 6кВ и более.

Это предъявляет повышенное внимание к вопросам электробезопасности. Технические и организационные меры защиты осуществляются с учетом класса помещения, напряжения и назначения электроустановок.

Для обеспечения безопасных условий работы выполняются следующие технические защитные меры: зануление; защитное отключение; применение малых напряжений; защита от опасности при переходе напряжения с высокой стороны на низкую; защита от случайного прикосновения к токоведущим частям; применение электрозащитных средств и т.д. Здания и сооружения, а также люди на АЭС, защищаются и от атмосферного электричества молниеотводами.

К организационным мероприятиям по обеспечению безопасности работ: выполняемых на электроустановках, относятся: выдача нарядов и распоряжений, выдача разрешений на подготовку рабочих мест и допуска; производство допуска к работам; надзор во время работы; организация перерывов в работе и так далее.

К техническим мероприятиям, обеспечивающим безопасность проведения работ в действующих электроустановках, относятся: выполнение необходимых отключений и принятие мер, препятствующих ошибочному или самопроизвольному включению коммутационной аппаратуры; вывешивание запрещающих плакатов на приводах ручного и на ключах дистанционного управления; проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, на которых должно быть наложено заземление для защиты людей от поражения электрическим током; вывешивание предостерегающих и разрешающих плакатов, ограждение при необходимости рабочих мест и оставшихся под напряжением токоведущих частей.

К работе на электроустановках допускаются лица не моложе 18 лет.

Создание безопасных условий при эксплуатации электроустановок осуществляется их конструктивными элементами (постоянными ограждениями, стационарными заземляющими ножами и т.п.), выполняющими защитные функции, а также коллективными и индивидуальными электрозащитными средствами.

К электрозащитным средствам, служащим для защиты людей от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля, относятся: изолирующие штанги и клещи, электроизмерительные клещи, указатели напряжения, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими ручками, диэлектрические перчатки, боты, галоши, ковры, изолирующие накладки и подставки, переносные заземления, оградительные устройства и диэлектрические колпаки, плакаты и знаки безопасности.

Кроме этих средств применяются также и средства индивидуальной защиты: очки, каски, рукавицы, противогазы, предохранительные монтерские пояса и страховочные канаты.

6.3 Основные требования безопасности труда и меры по их реализации

АЭС относится к производствам с повышенной опасностью, поскольку процесс получения тепловой и электрической энергии на ней связан с генерацией мощных потоков ионизирующих излучений и значительных количеств радиоактивных веществ [17, стр. 17 - 32].

Охрана труда - это система законодательных, социально-экономических, технических, санитарно-гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность работы, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Охрана труда включает в себя организационно-правовые вопросы, технику безопасности, производственную санитарию и пожарную профилактику, а для АЭС ещё и радиационную безопасность.

На здоровье и работоспособность человека оказывают влияние условия труда, санитарно-гигиеническая обстановка на производстве, уровень технической оснащённости, характер технологического процесса, приёмы и методы труда, организация трудового процесса и рабочих мест, режим труда и отдыха и взаимоотношения людей в трудовом коллективе.

При этом производственные травмы вызываются, как правило, несоблюдением правил техники безопасности на производстве, а несчастные случаи связаны с воздействием на человека опасных производственных факторов.

Опасные и вредные производственные факторы подразделяются на физические, химические, биологические и психофизиологические.

Основными причинами травматизма и несчастных случаев на АЭС являются причины организационно-технические, проектно-конструкторские, технологические и психофизиологические.

Основными травмирующими факторами являются воздействие электрическим током, тепловые ожоги, ушибы, падения людей и предметов на них, дорожно-транспортные происшествия.

На каждой АЭС в соответствии с Законом Украины об охране труда разрабатываются "Положения о системе управления охраной труда и технике безопасности на АЭС". Действие этого "Положения" распространяется на все подразделения АЭС и базируется на основных принципах государственной политики в области охраны труда [18, стр. 12 - 29]:

приоритет жизни и здоровья работников по отношению к результатам производственной деятельности АЭС;

ответственности руководителей за создание безвредных и безопасных условий труда на АЭС;

социальной защиты работников, полного возмещения ущерба лицам, пострадавшим от несчастных случаев на производстве;

использование экономических рычагов управления охраной труда, что способствует созданию безопасных и безвредных условий труда;

создание условий труда на рабочих местах в полном соответствии с требованиями нормативных документов.

Специальный контроль за обеспечением безопасных условий труда, безопасной эксплуатацией оборудования на АЭС осуществляют органы государственного надзора, в своей деятельности независимые от администрации АЭС.

Технические и эксплуатационные меры защиты осуществляются с учётом класса помещения и технических характеристик размещаемого в нём оборудования.

Для обеспечения безопасных условий труда при работе с электрооборудованием выполняются следующие технические меры защиты:

заземление (зануление);

защитное отключение;

применение малых напряжений;

защита от опасности при переходе напряжения с высокой стороны на низкую;

применение защитных средств и т.п.

К организационным мероприятиям по обеспечению безопасности работ на электроустановках относятся:

- выдача нарядов и распоряжений;

выдача разрешений на подготовку рабочих мест и допусков;

выдача допусков к работам, надзор во время работы;

организация перерывов в работе и т.п.

К техническим мероприятиям, обеспечивающим безопасность работ на действующих электроустановках, относятся:

- выполнение необходимых отключений и принятие мер, предупреждающих ошибочное или самопроизвольное включение коммутационной аппаратуры;

вывешивание запрещающих плакатов на приводах ручного или на ключах дистанционного управления электроустановками;

проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, на которых должно быть наложено заземление для защиты людей от поражения электрическим током; вывешивание предостерегающих и разрешающих плакатов; ограждение при необходимости рабочих мест и токоведущих частей.

К работе на электроустановках допускаются лица не моложе 18 лет.

Создание безопасных условий труда при эксплуатации электроустановок осуществляется их конструктивными элементами (постоянными ограждениями, стационарными заземляющими ножами и т.п.), выполняющими защитные функции, а также коллективными и индивидуальными электрозащитными средствами (очки, каски, рукавицы, противогазы, предохранительные монтёрские пояса и страховочные канаты).

Погрузо-разгрузочные работы являются одними из самых трудоёмких и опасных производственных операций, на которых работающие могут получить различные травмы. Для обеспечения безопасности людей и транспортных средств разгрузочные площадки оборудуются знаками безопасности, а движение транспорта организуется по схеме, утверждаемой администрацией АЭС. В зоне производства работ запрещается нахождение людей, непосредственно не участвующих в производимых работах. Все работающие должны быть в касках, а стропальщики должны работать в специальных рукавицах.

Безопасная эксплуатация сосудов под давлением, регламентируется "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", которые распространяются практически на все сосуды с давлением большим 0,07 МПа. При повышении давления в сосуде выше допустимого, при неисправности предохранительных клапанов на них, при течах, пожарах, неисправности манометров и невозможности определить давление по другим приборам, неисправности блокировочных средств безопасности - во всех этих случаях эксплуатация сосуда приостанавливается. Ремонт сосудов, работающих под давлением, производится только после вывода их из работы.

Обеспечение радиационной безопасности на АЭС осуществляется в соответствии с требованиями "Правил обеспечения радиационной безопасности при эксплуатации атомных станций (ПРБ АС-84), которые содержат:

- организационные мероприятия по планированию и проведению радиационно-опасных работ, включая работы по нарядам-допускам и распоряжениям на оперативное обслуживание оборудования в зоне строгого режима;

условия и порядок применения средств индивидуальной защиты;

порядок пользования приборами индивидуального дозиметрического контроля и санитарно-гигиеническими устройствами;

рекомендации по поведению на работе в ЗСР и по личной гигиене;

основные положения по дезактивации помещений и оборудования;

порядок сбора, транспортировки и захоронения радиоактивных отходов.

Общее руководство по охране труда возлагается на руководителя - генерального директора АЭС, а непосредственную организацию работы по охране труда осуществляет главный инженер АЭС. В цехах, отделах, лабораториях непосредственную организацию работ по охране труда осуществляют начальники цехов, отделов и лабораторий и несут персональную ответственность за состояние работы по охране труда.

На каждой АЭС в соответствии с Законом Украины об охране труда разрабатываются "Положения о системе управления охраной труда и технике безопасности на АЭС".

Действие "Положения..." распространяются на все подразделения АЭС и базируются на основных принципах государственной политики в области охраны труда:

- приоритете жизни и здоровья работников по отношению к результатам производственной деятельности АЭС;

- полной ответственности руководителей за создание безопасных и безвредных условий труда;

- социальной защиты работников, полного возмещения ущерба лицам, потерпевшим от несчастных случаев на производстве;

- использование экономических методов управления охраной труда, что способствует созданию безопасных и безвредных условий труда;

- создание условий труда на рабочих местах в полном соответствии с требованиями;

- у всех работников АЭС проверяются знания по охране труда. Допуск к работе лиц, прошедших учебу и проверку знаний по охране труда не допускается;

На АЭС существует трехступенчатый контроль по охране труда:

- первая ступень контроля состояния охраны труда проводится ежедневно непосредственно руководителями работ и оформляется в журнале первой ступени;

- вторая ступень контроля состояния охраны труда проводится ежедневно начальником участка, цеха, службы с целью оценки эффективности;

- работы первой ступени, роли непосредственных руководителей в обеспечении безопасности труда и оформляется в журнале второй ступени;

- третья ступень контроля состояния охраны труда проводится ежемесячно в день техники безопасности, возглавляется руководителем предприятия.

По результатам состояния охраны труда издается приказ.

Специальный контроль за обеспечение безопасных условий труда, безопасной эксплуатации оборудования на АЭС осуществляют органы государственного надзора, не зависящие в своей деятельности от администрации станции. Общественный контроль осуществляет профком предприятия.

Контроль за состоянием охраны труда осуществляется следующими субъектами системы:

1-й уровень - Уполномоченные трудовым коллективом по вопросам охраны труда;

2-й уровень - Непосредственные руководители рабочих бригад (лабораторий, участков);

3-й уровень - Руководители структурных подразделений;

4-й уровень - Орган управления охраной труда на предприятии;

5-й уровень - Орган управления охраной труда НАЭК "Энергоатом";

6-й уровень - Государственный контроль (Государственная инспекция Территориального управления по Николаевской области)

Под условиями труда понимают совокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность людей. Безопасность труда характеризуется таким состоянием условий труда, при котором исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов. Качественная и количественная оценка условий труда отображена в таблице 6.2.

Основные требования безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Безопасная эксплуатация сосудов, работающих под давлением, регламентируется "Правилами устройств и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", которые распространяются практически на все сосуды с давлением больше 0,07 МПа. Администрация АЭС должна организовать надлежащее содержание сосудов путем обеспечения безопасности обслуживания, исправного состояния и надежной их работы. Эксплуатация сосудов должна быть приостановлена при повышении в них давления выше допустимого, при неисправности предохранительных клапанов, при течах, пожарах, неисправности манометров и невозможности определить давление по другим приборам, неисправности блокировочных средств безопасности. Ремонт сосудов производится только после вывода их из работы.

Требования радиационной безопасности. Обеспечение радиационной безопасности на АЭС осуществляется в соответствии с требованиями "Правил радиационной безопасности при эксплуатации атомных станций" (ПРБ АС - 84), которые содержат: организационные мероприятия при проведении радиационно-опасных работ, включая работы по нарядам-допускам, распоряжениям и оперативное обслуживание оборудования в зоне строго режима; условия и порядок применения средств индивидуальной защиты; порядок пользования приборами индивидуального дозиметрического контроля и санитарно-гигиеническими устройствами; рекомендации по поведению персонала при работе в зоне строгого режима и личной гигиене; основные положения по дезактивации помещений и оборудования; порядок сбора, транспортировки и захоронения радиоактивных отходов.

Производственные помещения АЭС разделены на зоны свободного и строгого режимов. Оборудование и системы АЭС, относящиеся к зоне строгого режима находятся в помещениях с биологической защитой. Для своевременного обнаружения повышения уровня радиации на АЭС предусмотрена служба радиационной безопасности, в задачи которой, помимо контроля всех видов излучений на рабочих местах, а также измерения индивидуальных доз для персонала, занятого с источниками излучений, входит также контроль выхода активности с техническими сбросами - водой, газами и воздухом и периодический контроль за интенсивностью гамма и нейтронного излучений на участках, прилегающих к АЭС.

Документом, определяющим предельные уровни воздействия ионизирующих излучений на человека, являются "Нормы радиационной безопасности НРБ-76". В нем регламентированы категории облучаемых лиц, группы критических органов и основные дозовые пределы. Персонал, непосредственно работающий с источниками ионизирующих излучений, относится к категории "А", а лица, которые непосредственно с источниками ионизирующих излучений не работают, но по условиям размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию излучения, относятся к категории "Б".

Для категории "А" основным дозовым пределом установлена предельно допустимая доза ПДД за год, а для категории "Б" - предел дозы ПД за год.

С учетом роли отдельных органов или частей тела в жизнеобеспечении человека и их относительной радиочувствительности установлены три группы критических органов:

I группа - все тело, гонады и красный костный мозг;

II группа - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаз и другие, кроме тех, что отнесены к I и III группам;

III группа - кожный покров, костная ткань, кисти рук, предплечья, лодыжки и стопы.

Таблица 6.2 - Качественная и количественная оценка условий труда.

Показатели, единицы измерения

Фактическое значение

Нормативное требование

Нормативные документы

Характеристика производственного помещения:

СНиП 2.09.02-85.

Производственные

Здания.

- вид трудовой деятельности персонала;

Мастер производственного участка КИП цеха тепловой автоматики и измерений ЮУАЭС. В подчинении 16 человек производственного персонала.

- высота помещения, м;

3

-

- площадь на одного работающего, м2;

5

4,5 (6 при наличии компьютера)

- категория по взрыво- и пожаробезопасности;

- класс по степени поражения эл. током;

нормальные

-

- тип электрической сети;

220 В 50 Гц

- система отопления;

водяное централизованное

-

- система вентиляции;

вытяжка принудительная

-

- наличие избытков тепла.

нет

-

Параметры микроклимата:

ГОСТ 12.1.005-88

"Общие санитарно

-гигиенические

требования к

воздуху рабочей зоны"

Холодное время года

- температура,С;

21-22

22

- влажность, %;

40-50

43

- скорость движения воздуха,м\с.

0,1

0,1

Теплое время года

- температура,С;

21-22

21

- влажность, %;

40-50

55

- скорость движения воздуха,м\с.

0,1

0,1

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны:

ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно

-гигиенические

требования к воздуху рабочей зоны"

- химические вещества;

-

Спирт этиловый

- промышленная пыль.

нет

-

Освещение:

СНиП II-4-79.

Естественное и искуственное освещение

- вид освещения;

естественное

естественное

- коэффициент естественной, %;

2

2

- наименьший размер объекта различия, мм;

0,30,5

-

- характеристика зрительной работы

высокой точности Ш6

-

Основными задачами обеспечения радиационной безопасности АЭС являются: надежное удержание образующихся в процессе деления ядерного топлива продуктов деления; снижение потока нейтронного и -излучения в производственных помещениях АЭС до проектных значений мощности эквивалентной дозы. Решение этих задач решается комплексом технических средств и организационных мероприятий. Для предотвращения выхода продуктов деления в производственные помещения АЭС и за ее пределы создается система водно-химических режимов, способствующих уменьшению скорости коррозии; повышение очистки теплоносителя от активных продуктов коррозии и деления; проведение дезактивации отдельных видов оборудования или всего контура. Кроме того, в конструкцию ЯЭУ АЭС заложено применение физических барьеров безопасности и локализующие системы, предназначенные для локализации или предотвращения распространения радиоактивных продуктов за пределы гермозоны и территории АЭС [18, стр. 21 - 49].

На АЭС при работе с источниками радиоактивного загрязнения вводится санитарно-пропускной режим для предупреждения распространения радиоактивного загрязнения путем создания комплекса технических и организационных мероприятий. К санитарно-гигиеническим устройствам относятся санитарные пропускники, санитарные шлюзы, спецпрачечные и др. В состав помещений санпропускника входят: гардеробная для хранения верхней одежды, отдельные помещения для хранения и одевания личной одежды и спецодежды, пункты контроля уровней загрязнения, душевые, умывальные и др.

Большое значение в решении вопросов радиационной безопасности и осуществления всего комплекса, защитных и профилактических мероприятий имеет правильное применение средств индивидуальной защиты. К средствам индивидуальной защиты относятся: спецодежда повседневного применения (комбинезоны, костюмы, халаты) и кратковременного пользования (пленочная спецодежда); средства индивидуальной защиты органов дыхания (респираторы, противогазы, изолирующие дыхательные аппараты, пневмошлемы); изолирующие костюмы; спецобувь; средства защиты рук (защитные перчатки, рукавицы); средства защиты глаз и лица (защитные очки, щитки-маски); предохранительные приспособления (ручные захваты и пояса).

7. Гражданская оборона

7.1 Факторы, влияющие на работу объекта

Под устойчивостью функционирования объекта понимается способность объекта продолжать свою деятельность в чрезвычайных ситуациях, т.е. выполнять свои функции в соответствии с предназначением, а в случае аварии восстанавливать свои функции в минимально короткие сроки.

На устойчивость функционирования объекта в чрезвычайных ситуациях влияют следующие факторы:

надежность защиты персонала от последствий стихийных бедствий, аварий, катастроф, а также воздействия первичных и вторичных факторов оружия массового поражения и других современных средств нападения;

способность инженерно-технического комплекса объекта противостоять в определенной степени этим воздействиям;

надежность системы снабжения топливом, электроэнергией, теплом, водой и т.п.;

устойчивость и непрерывность управления ГО и объекта в целом;

подготовленность к ведению спасательных и работ по восстановлению функционирования объекта.

Особое значение в настоящее время приобретают требования к устойчивости функционирования объектов с ядерными установками в условиях чрезвычайных ситуаций мирного времени, чтобы в будущем исключить катастрофы типа Чернобыльской.

7.2 Оценка устойчивости работы объекта энергетики к воздействию землетрясений и взрывов

7.2.1 Оценка устойчивости объекта к воздействию поражающих факторов

Пути и способы повышения устойчивости функционирования объекта в условиях чрезвычайных ситуаций в мирное и в военное время весьма многообразны и определяются конкретными специфическими особенностями каждого отдельного элемента и объекта в целом.

Выбор наиболее эффективных (в том числе и с экономической точки зрения) путей и способов повышения устойчивости функционирования возможен только на основе всесторонней тщательной оценки объекта энергетики как объекта гражданской обороны.

Оценка устойчивости объекта к воздействию различных поражающих факторов проводится с использованием специальных методик.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.