Новые системы безопасности атомной электростанции "ВВЭР-ТОИ"

Основные технико-экономические показатели энергоблока атомной электростанции. Разработка типового оптимизированного и информатизированного проекта двухблочной электростанции с водо-водяным энергетическим реактором ВВЭР-1300. Управление тяжелыми авариями.

Рубрика Физика и энергетика
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 29.05.2015
Размер файла 20,6 K

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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ - филиал

федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования

"Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"

Реферат по дисциплине

на тему: "Новые системы безопасности АЭС ВВЭР-ТОИ"

Обнинск 2015

ВВЭР-ТОИ (В-510) - типовой оптимизированный и информатизированный проект двухблочной АЭС с реактором ВВЭР-1300 (водо-водяной энергетический реактор), выполняемый в современной информационной среде и в соответствии с требованиями ядерной и радиационной безопасности. Разработка типового Проекта энергоблока АЭС большой мощности, способного конкурировать с активно развивающимися и признанными лидерами в области атомной энергетики по всем показателям: в части технических решений, технико-экономических характеристик энергоблока, решений по безопасности, сроков сооружения АЭС. Создание и внедрение в ходе реализации Проекта современных информационных технологий конструирования, проектирования и управления информацией по объекту на всех стадиях его жизненного цикла. Актуализация нормативно-правовой базы в части устранения устаревших и сдерживающих развитие положений для обеспечения возможности применения в Проекте инновационных технологий проектирования и сооружения.

Защита населения и окружающей среды

Обеспечение радиационной безопасности организуется и осуществляется в целях предотвращения недопустимого воздействия источников ионизирующего излучения на персонал, население и окружающую среду в районе размещения АЭС. Концепция по обеспечению радиационной и ядерной безопасности в проекте "ВВЭР-ТОИ" основана на:

· требованиях отечественных действующих правил и норм по безопасности в области атомной энергетики применительно к специфике разрабатываемого энергоблока с учетом их дальнейшего развития;

· современной философии и принципах безопасности, выработанных мировым ядерным сообществом и закрепленных в нормах безопасности МАГАТЭ;

· публикациях Международной консультативной группы по ядерной безопасности (INSAG), требованиях EUR;

· комплексе отработанных и проверенных эксплуатацией технических решений с учетом работ по их совершенствованию, направленных на устранение выявленных в процессе эксплуатации "слабых звеньев";

· верифицированных и аттестованных расчетных методах, кодах и программах, отработанной методологии анализа безопасности, достоверной базе данных;

· организационных и технических мерах по предотвращению и ограничению последствий тяжелых аварий, которые разработаны по результатам исследований в области тяжелых аварий;

· опыте разработки установок нового поколения повышенной безопасности;

· обеспечении низкой чувствительности к ошибкам и ошибочным решениям персонала;

· обеспечении низких рисков значительных выбросов радиоактивных веществ при авариях;

· обеспечении возможности выполнения функций безопасности без подвода энергии извне и управления через интерфейс "человек-машина";

· обеспечении отсутствия необходимости эвакуации населения, проживающего вблизи АЭС, при тяжелых авариях.

Барьеры безопасности

В проекте "ВВЭР-ТОИ" реализованы следующие принципы современной концепции многократной глубоко эшелонированной защиты:

· создание ряда последовательных барьеров на пути выхода в окружающую среду накопленных при эксплуатации радиоактивных продуктов. Для АЭС с реакторами ВВЭР такими барьерами являются ядерное топливо (топливная матрица и герметичные оболочки твэлов), границы контура теплоносителя, охлаждающего активную зону реактора (корпус реактора, компенсаторы давления, главные циркуляционные насосы, коллекторы парогенераторов, трубопроводы первого контура и соединенных с ним систем, теплообменные трубки парогенераторов) и герметичные ограждения помещений, внутри которых размещено оборудование и трубопроводы реакторной установки;

· высокий уровень надежности за счет реализации специальных требований к обеспечению и контролю качества при конструировании, изготовлении и монтаже, поддержание достигнутого уровня при эксплуатации за счёт проведения контроля и диагностики (непрерывных или периодических) состояния физических барьеров и устранения обнаруженных дефектов, повреждений и отказов;

· создание защитных и локализующих систем, предназначенных для предотвращения повреждений физических барьеров, ограничения или снижения размеров радиационных последствий при возможных нарушениях пределов и условий нормальной эксплуатации и аварийных ситуаций.

Защита от внешних воздействий

Внешние природные и техногенные воздействия, характеризующие условия площадки, принимаются с учетом обеспечения возможности строительства АЭС с энергоблоком ВВЭР-ТОИ в различных природно-географических регионах, а также в регионах, характеризующихся различными техногенными воздействиями.

Наиболее значимыми воздействиями, параметры которых существенно повлияли на технические решения проекта "ВВЭР-ТОИ", являются:

· сейсмические воздействия;

· воздействия, связанные с падением самолета;

· воздействие внешней воздушной ударной волны;

· наводнения и штормы;

· ураганы и смерчи.

Системы и элементы АЭС в составе базового варианта проекта разработаны исходя из следующих природных и техногенных проектных воздействий:

· максимального расчетного землетрясения (МРЗ) до 8 баллов по шкале MSK-64 с максимальным горизонтальным ускорением на свободной поверхности грунта 0,25g;

· проектного землетрясения (ПЗ) до 7 баллов по шкале MSK-64 с максимальным горизонтальным ускорением на свободной поверхности грунта 0,12g;

· падения самолета массой 20 т со скоростью 215 м/с в качестве проектного исходного события;

· падения тяжелого самолета массой 400 т со скоростью 150 м/с в качестве запроектного исходного события с учетом возгорания топлива; для этого события проект обеспечивает отсутствие выхода радиоактивных веществ в окружающую среду;

· внешней ударной волны с давлением сжатия во фронте 30 кПа и продолжительностью фазы сжатия до 1 с;

· расчетной максимальной скорости ветра до 56 м/с.

Обеспечение безопасности энергоблока "ВВЭР-ТОИ"

Особое внимание в рамках реализации Проекта "ВВЭР-ТОИ" отводится повышению безопасности энергоблока. В Проекте реализован полный комплекс технических решений, позволяющих обеспечить безопасность АЭС и исключить сверхнормативный выход радиоактивных веществ в окружающую среду в условиях внешних (природных и техногенных) воздействий в сочетании с внутренними исходными событиями и дополнительными отказами. Концепция обеспечения безопасности основана на применении систем безопасности (СБ), использующих разные принципы работы: активные и пассивные. При этом все функции безопасности обеспечиваются независимой работой активных и пассивных систем безопасности.

Таблица 1 Таблица систем безопасности энергоблока "ВВЭР-ТОИ"

Активная часть системы охлаждения активной зоны (САОЗ) высокого давления

Двухканальная активная система (2 канала по 100%)

Активная часть САОЗ низкого давления

Двухканальная активная система (2 канала по 100%)

Система аварийного ввода бора

Двухканальная активная система (2 канала по 100%)

Система аварийного расхолаживания парогенератора (ПГ)

Замкнутая активная двухканальная система (2 канала по 100%)

Пассивная часть САОЗ (ГЕ-1)

Пассивная четырехканальная система (4 канала по 33%)

Система пассивного залива активной зоны (ГЕ-2, ГЕ-3)

Пассивная четырехканальная система (4 канала по 33%)

Система пассивного отвода тепла (СПОТ)

Пассивная четырехканальная система (4 канала по 33%) с двумя охлаждаемыми воздухом теплообменниками в каждом канале

Пассивная система фильтрации из межоболочечного пространства (ПСФ)

Пассивная четырехканальная система (4 канала по 33%) с фильтрационной установкой

Активная часть системы охлаждения активной зоны (САОЗ)

Активная часть САОЗ предназначена для поддержания безопасного уровня теплоносителя в активной зоне реакторной установки и бассейне выдержки и отвода остаточных тепловыделений в режимах с течами теплоносителя из первого контура.

Система аварийного ввода борного концентрата

Выполняет функцию перевода реакторной установки в подкритическое состояние.

Система аварийного расхолаживания парогенераторов

Предназначена для отвода остаточных тепловыделений активной зоны реактора и расхолаживания реакторной установки в аварийных ситуациях путем конденсации пара из парогенераторов в теплообменнике, охлаждаемом водой промконтура, и возврата конденсата в ПГ.

Система пассивного залива активной зоны

Система пассивного залива активной зоны является пассивной частью системы аварийного охлаждения активной зоны САОЗ, в своем составе имеет гидроемкости первой, второй и третьей ступени. Гидроемкости первой ступени необходимы для аварийного залива активной зоны реактора раствором борной кислоты при давлении в первом контуре менее 5,9 МПа.

Система гидроемкостей второй ступени предназначена для поддержания запаса теплоносителя в первом контуре, необходимого для надежного отвода тепла от активной зоны реактора при падении давления в первом контуре ниже 1,5 МПа.

Система гидроемкостей третьей ступени (ГЕ-3) предназначена для поддержания уровня теплоносителя в активной зоне реактора при запроектных авариях с течами первого контура и отказом активных систем безопасности после исчерпания запаса борного раствора в ГЕ-2.

Система пассивного отвода тепла

Система пассивного отвода тепла предназначена для длительного отвода остаточных тепловыделений реактора, в том числе и в условиях отсутствия всех источников электроснабжения, включая аварийные, как при плотном первом контуре, так и при течах.

Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения

Строительные конструкции зданий и сооружений, а также оборудование, технологические трубопроводы, другие коммуникации и конструкции АЭС с ВВЭР-ТОИ рассчитаны с учетом возможности восприятия сейсмических воздействий до 8 баллов по шкале MSK-64. С целью обеспечения возможности размещения АЭС на площадках, характеризующихся более высокими параметрами сейсмических воздействий, предусмотрена возможность, без существенного изменения объемно-планировочных, трассировочных и других принципиальных конструктивных решений, восприятия сейсмических воздействий до 9 баллов по шкале MSK-64. энергоблок атомный реактор авария

Защита от падения самолета

Одним из дополнительных преимуществ Проекта являются решения в части восприятия воздействия от падения как военного самолета массой 20 т, так и тяжелого самолета массой до 400 т. Разработанные компоновочные решения обеспечивают снижение динамических воздействий на оборудование внутри здания реакторного отделения и отсутствие выхода радиоактивных веществ в окружающую среду. Для этого внешние защитные конструкции отделены деформационным швом и межоболочечным пространством от внутренних конструкций здания с целью исключения непосредственной передачи динамических воздействий на внутренние конструкции и элементы АЭС.

Обеспечение водородной взрывозащиты

В Проекте "ВВЭР-ТОИ" предусмотрены локализующие системы, обеспечивающие водородную взрывозащиту, а также разработаны меры для предотвращения скопления взрывоопасных смесей. Здание реакторной установки состоит из двух защитных оболочек: первичной - из предварительно напряженного железобетона, рассчитанной на внутреннее давление 0,4 МПа с коэффициентом надежности 1,5 и имеющей внутреннюю герметичную стальную облицовку; вторичной - из железобетона, рассчитанной на защиту от внешних техногенных и природных воздействий. Внутри первичной оболочки размещены пассивные рекомбинаторы каталитического сжигания водо- рода, исключающие рост концентрации водорода до опасных пределов во всех аварийных режимах, включая запроектные. Таким образом, исключается как возможность взрыва водорода, так и повреждение реакторного здания. Как следствие, исключается возможность сверхнормативного выхода радиоактивных веществ в окружающую среду. Дополнительная защита обеспечивается созданием разрежения в межоболочном пространстве как с помощью активной, так и с помощью пассивной системы (пассивной системы фильтрации межоболочечного пространства).

Система локализации и охлаждения расплава активной зоны реактора

Для удержания радиоактивных веществ в границах локализации в подреакторной шахте установлено устройство локализации расплава (УЛР), или "ловушка" расплава, предназначенное для локализации и охлаждения расплава активной зоны реактора в случае возникновения тяжелых запроектных аварий, которые могут привести к повреждению активной зоны реактора. "Ловушка" позволяет сохранить целостность защитного барьера и тем самым исключить выход радиоактивных веществ в окружающую среду даже при гипотетических запроектных авариях.

Повышение устойчивости энергоблока "ВВЭР-ТОИ" к экстремальным воздействиям

Для повышения устойчивости АЭС к маловероятным, гипотетическим событиям, подобным тем, что имели место на АЭС "Фукусима", и увеличения длительности автономности АЭС при запроектных авариях, в Проекте "ВВЭР-ТОИ" реализован ряд дополнительных технических мер, в первую очередь направленных на отвод тепла от бассейна выдержки и ограничение роста давления внутри защитной оболочки (ЗО). Для увеличения длительности автономности АЭС при исходных событиях, связанных с потерей плотности первого контура, приняты меры по обеспечению подпитки реактора для отвода тепла от активной зоны за счет применения активного альтернативного контура отвода тепла во внешнюю среду, с использованием имеющегося оборудования систем безопасности и дополнительных технических средств (рис.). Также обеспечен контроль в длительной перспективе параметров безопасности и других параметров, позволяющих иметь объективную информацию о состоянии энергоблока.

Вероятностный анализ безопасности

По итогам принятых решений по обеспечению безопасности энергоблока "ВВЭР-ТОИ" был выполнен вероятностный анализ безопасности (ВАБ). По полученным значениям анализа безопасности можно сделать вывод о том, что для Проекта "ВВЭР-ТОИ" обеспечен более высокий уровень безопасности по сравнению с другими проектами, в особенности принимая во внимание консерватизм в оценке частот инициирующих событий запроектных аварий. Результаты проведенного анализа подтверждают, что в Проекте обеспечено выполнение всех основных инженерных принципов современной концепции глубокоэшелонированной защиты. Также результаты анализа позволяют утверждать, что требование ТЗ по частоте ПАЗ выполнено со значительным запасом.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Принцип работы атомной электростанции, ее достоинства и недостатки. Классификация по типу реакторов, по виду отпускаемой энергии. Получение электроэнергии на атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором. Крупнейшие АЭС РФ.

    презентация [886,7 K], добавлен 22.11.2011

  • Мировые лидеры в производстве ядерной электроэнергии. Схема работы атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором. Главный недостаток АЭС. Реакторы на быстрых нейтронах. Проект первой в мире плавучей атомной электростанции.

    реферат [1,4 M], добавлен 22.09.2013

  • Атомные электростанции (АЭС)–тепловые электростанции, которые используют тепловую энергию ядерных реакций. Ядерные реакторы, используемые на атомных станциях России: РБМК, ВВЭР, БН. Принципы их работы. Перспективы развития атомной энергии в РФ.

    анализ книги [406,8 K], добавлен 23.12.2007

  • Основные характеристики района сооружения атомной электростанции. Предварительное технико-экономическое обоснование модернизации энергоблока. Основные компоновочные решения оборудования 2-го контура. Расчет процессов циркуляции в парогенераторе.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 29.01.2014

  • Основные задачи и положения проекта плавучей атомной электростанции. Характеристика реакторной установки. Преимущества, недостатки и опасность станции. Объективные обстоятельства актуальности процесса развития атомной генерации малой и средней мощности.

    курсовая работа [26,4 K], добавлен 09.06.2014

  • Электрическая часть атомной электростанции мощностью 3000 МВт. Выбор генераторов. Обоснование двух вариантов схем проектируемой электростанции. Потери электрической энергии в трансформаторах. Расчет токов трехфазного короткого замыкания на шине 330 кВ.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 10.03.2013

  • Описания отрасли энергетики, занимающейся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии. Обзор работы атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным реактором. Вклад ядерной энергетики Украины в общую выработку.

    реферат [430,1 K], добавлен 28.10.2013

  • Рассмотрение основных целей и задач проектирования ядерных энергетических установок современной атомной электростанции. Изучение норм проектирования в соответствии с требованиями, руководящих документов. Особенности создания энергоблока в учебных целях.

    реферат [28,7 K], добавлен 18.04.2015

  • История создания промышленных атомных электростанций. Принцип работы АЭС с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором. Характеристика крупнейших электростанций мира. Влияние АЭС на окружающую среду. Перспективы использование ядерной энергии.

    реферат [299,9 K], добавлен 27.03.2015

  • История и необходимость строительства Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС). Круг виновных в аварии лиц и её последствия (рак щитовидной железы, генетические нарушения). Схема работы атомной электростанции. Измерители мощности и дозы излучения.

    презентация [3,9 M], добавлен 07.10.2013

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.