وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسي الجامعة الوطنية للبحوث النووية "MEPhI" معهد أوبنينسك للطاقة النووية
مثل. شيليجوف، س.ت. ليسكين، في. سلوبودشوك
الخصائص الفيزيائية وتصميم مفاعل RBMK-1000
لطلاب الجامعة
موسكو 2011
UDC 621.039.5(075) بنك البحرين والكويت 31.46ya7 ش 42
شيليغوف أ.س.، ليسكين إس.تي.، سلوبودشوك في.آي. الخصائص الفيزيائية وتصميم المفاعلربك-1000: درس تعليمي. م.: الجامعة الوطنية للبحوث النووية MEPhI، 2011، – 64 ص.
تم النظر في مبادئ التصميم المادي ومعايير السلامة وميزات التصميم لمفاعل الطاقة النووية للتصميم القياسي RBMK-1000. تم وصف تصميم مجمعات الوقود وقنوات الوقود الأساسية والمبادئ والضوابط الخاصة بمحطة المفاعل.
تم توضيح السمات الرئيسية للفيزياء والهيدروليكا الحرارية لمفاعل RBMK-1000.
يحتوي الدليل على الأساسيات تحديدتركيب المفاعلات، وأنظمة التحكم والحماية في المفاعلات، وكذلك عناصر الوقود وتجميعاتها.
يمكن استخدام المعلومات المقدمة للتدريب فقط وهي مخصصة لطلاب التخصص 140404 "محطات ومنشآت الطاقة النووية" عند إتقان تخصص "مفاعلات الطاقة النووية".
تم إعداده في إطار برنامج إنشاء وتطوير الجامعة الوطنية للبحوث النووية MEPhI.
المراجع: د. فيز-رياضيات. العلوم، البروفيسور. ن.ف. شتشوكين
مقدمة
يعد إنشاء محطات الطاقة النووية بمفاعلات اليورانيوم والجرافيت ذات قناة RBMK سمة وطنية لتطوير الطاقة المحلية. تم اختيار الخصائص الرئيسية لمحطات الطاقة بطريقة تحقق أقصى استفادة من الخبرة في تطوير وبناء المفاعلات الصناعية، فضلاً عن قدرات الهندسة الميكانيكية وصناعات البناء. إن استخدام تصميم الدائرة الواحدة لتركيب المفاعل مع مبرد الغليان جعل من الممكن استخدام المعدات الميكانيكية الحرارية المتقنة ذات المعلمات الفيزيائية الحرارية المعتدلة نسبيًا.
تم تشغيل أول مفاعل سوفيتي لليورانيوم والجرافيت الصناعي في عام 1948، وفي عام 1954، بدأ تشغيل مفاعل تجريبي لليورانيوم والجرافيت مبرد بالماء لأول محطة للطاقة النووية في العالم بقدرة كهربائية تبلغ 5 ميجاوات في أوبنينسك.
تم إطلاق العمل في مشروع مفاعل RBMK الجديد في معهد الطاقة الذرية (الآن RRC KI) وNII-8 (سمي الآن NIKIET باسم N.A. Dollezha-).
لا) عام 1964
تم إضفاء الطابع المؤسسي على فكرة إنشاء قناة ذات طاقة عالية مفاعل طاقة غليان عام 1965. وتقرر وضع تصميم فني لمفاعل طاقة غليان قناة بقدرة 1000 ميجاوات طبقاً للمواصفات الفنية لمعهد الطاقة الذرية. الطاقة التي سميت باسمها. IV. كورشاتوف (تم تقديم طلب للحصول على طريقة لتوليد الكهرباء ومفاعل RBMK-1000 مع الأولوية بتاريخ 6 أكتوبر 1967 من قبل موظفي IAE). كان المشروع يسمى في البداية B-19)، وتم تكليف بنائه لأول مرة بمكتب تصميم المصنع البلشفي.
في عام 1966، بناء على توصية وزارة NTS، العمل على مشروع تقنيتم تكليف مفاعل الماء المغلي ذو القناة عالية الطاقة RBMK-1000 إلى NIKIET. بموجب قرار مجلس وزراء اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية رقم 800-252 المؤرخ 29 سبتمبر 1966، تم اتخاذ قرار ببناء محطة لينينغراد للطاقة النووية في قرية سوسنوفي بور بمنطقة لينينغراد. وحدد هذا القرار المطورين الرئيسيين لمشروع المحطة والمفاعل:
KAE - المدير العلمي للمشروع؛ GSPI-11 (VNIPIET) – المصمم العام لـLNPP؛ NII-8 (NIKIET) – المصمم الرئيسي لمحطة المفاعل.
وفي مؤتمر الأمم المتحدة الرابع بجنيف عام 1971، أعلن الاتحاد السوفييتي قراره ببناء سلسلة من مفاعلات آر بي إم كيه بقدرة كهربائية تبلغ 1000 ميجاوات لكل منها. تم تشغيل وحدات الطاقة الأولى في عامي 1973 و1975.
الفصل 1. بعض جوانب مفهوم السلامة لمفاعلات RBMK
1.1. المبادئ الأساسية للتصميم المادي
استند مفهوم تطوير مفاعلات قناة اليورانيوم والجرافيت، المبردة بالماء المغلي، إلى حلول التصميم التي أثبتت جدواها من خلال ممارسة تشغيل المفاعلات الصناعية، وافترض تنفيذ ميزات فيزياء RBMK، والتي كان من المفترض معًا ضمان إنشاء وحدات طاقة آمنة ذات سعة كبيرة للوحدات مع عامل استخدام عالي للقدرة المركبة ودورة وقود اقتصادية.
تضمنت الحجج المؤيدة لـ RBMK مزايا بسبب الخصائص الفيزيائية الأفضل للنواة، وفي المقام الأول توازن نيوتروني أفضل بسبب ضعف امتصاص الجرافيت، والقدرة على تحقيق احتراق عميق لليورانيوم بسبب التزود المستمر بالوقود. كان استهلاك اليورانيوم الطبيعي لكل وحدة من الطاقة المولدة، والذي كان يعتبر في ذلك الوقت أحد المعايير الرئيسية للكفاءة، أقل بحوالي 25٪ مما هو عليه في VVER.
الفكرة الأولية القائلة بأن المشاكل الفيزيائية للمفاعل RBMK لم تتطلب تعديلات كبيرة على الأساليب المتقدمة للبحث الفيزيائي للمفاعلات الصناعية، ولكنها ارتبطت فقط باستخدام الزركونيوم بدلاً من الألومنيوم كمادة هيكلية رئيسية للمفاعلات الصناعية، كان لا بد من تعديلها. تم التخلي عنها على الفور تقريبًا. لقد أظهرت التقييمات الأولى للخصائص النيوترونية (والفيزيائية الحرارية) الحاجة إلى حل مجموعة واسعة من المشكلات لتحسين المعلمات الفيزيائية للمفاعل وتطوير المنهجية والبرمجيات:
المشاكل الرئيسية في تحديد الخصائص الفيزيائية المثلى لـ RBMK هي سلامة وكفاءة دورة الوقود. يتم ضمان السلامة النووية للمفاعل من خلال القدرة على مراقبة التفاعل والتحكم فيه في جميع أوضاع التشغيل، الأمر الذي يتطلب تحديد النطاقات الآمنة للتغيرات في التأثيرات ومعاملات التفاعل. من المهم بشكل خاص الخصائص الفيزيائية التي تحدد السلامة السلبية لتركيب المفاعل، كما هو الحال في
ظروف التشغيل العادي، وكذلك في أوضاع الطوارئ والعابرة. لا تقل أهمية الخصائص التي تضمن السلامة النووية هي كفاءة وسرعة أجزاء العمل في نظام مراقبة السلامة، والتي تضمن التخميد والحفاظ عليه في حالة دون الحرجة.
يتم أيضًا تحديد الأداء الفني والاقتصادي لتركيب المفاعل إلى حد كبير من خلال الخصائص الفيزيائية مثل الاحتراق وتكوين النويدات للوقود المفرغ، والاستهلاك المحدد لليورانيوم الطبيعي والمخصب ومجمعات الوقود لكل وحدة من الكهرباء المولدة، ومكونات اليورانيوم الطبيعي والمخصب. توازن النيوترونات في النواة.
1.2. المبادئ والمعايير الأساسية لضمان السلامة
مبدأ الأمان الرئيسي الذي يقوم عليه تصميم محطة مفاعل RBMK-1000 هو عدم تجاوز الجرعات المقررة للتعرض الداخلي والخارجي لموظفي التشغيل والسكان، وكذلك معايير محتوى المنتجات المشعة في البيئة أثناء التشغيل العادي والحوادث التي تؤخذ في الاعتبار في المشروع.
تؤدي مجموعة الوسائل التقنية لضمان سلامة تركيب مفاعل RBMK-1000 الوظائف التالية:
مراقبة وإدارة موثوقة لتوزيع الطاقة في جميع أنحاء الحجم الأساسي؛
تشخيص حالة النواة لاستبدال العناصر الهيكلية التي فقدت وظائفها في الوقت المناسب؛
التخفيض التلقائي للطاقة وإغلاق المفاعل في حالات الطوارئ؛
تبريد موثوق للنواة في حالة فشل المعدات المختلفة؛
تبريد القلب في حالات الطوارئ في حالة تمزق خطوط أنابيب حلقة الدورة الدموية وخطوط أنابيب البخار وخطوط أنابيب التغذية.
ضمان سلامة هياكل المفاعل خلال أي أحداث بدء؛
تجهيز المفاعل بأنظمة الحماية والتوطين والتحكم للسلامة وإزالة انبعاثات المبرد في حالة انخفاض ضغط خطوط الأنابيب من مباني المفاعل إلى نظام التوطين؛
ضمان صيانة المعدات أثناء تشغيل محطة المفاعل وأثناء تصفية عواقب حوادث أساس التصميم.
أثناء عملية تصميم أول محطات مفاعلات RBMK-1000، تم تجميع قائمة بأحداث الطوارئ الأولية وتم تحليل المسارات الأكثر سلبية لتطورها. بناءً على تجربة تشغيل محطات المفاعلات في وحدات الطاقة في محطات الطاقة النووية في لينينغراد وكورسك وتشيرنوبيل ومع تزايد صرامة متطلبات سلامة محطات الطاقة النووية، وهو ما يحدث
الخامس الطاقة العالمية بشكل عام، تم توسيع القائمة الأولية للأحداث بشكل كبير.
تتضمن قائمة بدء الأحداث المتعلقة بتركيبات مفاعل RBMK-1000 بأحدث التعديلات أكثر من 30 حالة طوارئ، والتي يمكن تقسيمها إلى أربعة مبادئ رئيسية:
1) المواقف مع التغيرات في التفاعل.
2) الحوادث في نظام التبريد الأساسي.
3) والحوادث الناجمة عن تمزق خطوط الأنابيب؛
4) الحالات التي تنطوي على إيقاف تشغيل المعدات أو فشلها.
يتضمن تصميم محطة المفاعل RBMK-1000، عند تحليل حالات الطوارئ وتطوير وسائل السلامة، معايير السلامة التالية وفقًا لـ OPB-82:
1) يعتبر تمزق خط أنابيب بأقصى قطر مع تدفق سائل التبريد في الاتجاهين دون عوائق عندما يعمل المفاعل بالطاقة المقدرة بمثابة حادث أساسي على أساس التصميم الأقصى؛
2) الحد التصميمي الأول لتلف قضبان الوقود في ظروف التشغيل العادية هو: 1% من قضبان الوقود التي بها عيوب مثل تسرب الغاز و0.1% من قضبان الوقود ذات الاتصال المباشر بسائل التبريد والوقود؛
3) الحد التصميمي الثاني لأضرار قضبان الوقود في حالة حدوث تمزق في خطوط أنابيب دائرة الدوران وتفعيل مجموعات نظام التبريد في حالات الطوارئ:
درجة حرارة غلاف الوقود- لا تزيد عن 1200 درجة مئوية؛
العمق المحلي لأكسدة تكسية الوقود- ألا يزيد عن 18% من سمك الجدار الأصلي؛
نسبة الزركونيوم المتفاعل- ما لا يزيد عن 1% من كتلة غلاف عنصر الوقود لقنوات مشعب التوزيع الواحد؛
4) يجب ضمان إمكانية تفريغ القلب وإمكانية إزالة قناة العملية من المفاعل بعد MPA.
1.3. مميزات وعيوب القناةمفاعلات طاقة اليورانيوم والجرافيت
تشمل المزايا الرئيسية لمفاعلات طاقة القناة، التي تؤكدها أكثر من 55 عامًا من الخبرة في تطويرها وتشغيلها في بلدنا، ما يلي.
تفكك الهيكل:
عدم وجود مشاكل مرتبطة بتصنيع ونقل وتشغيل وعاء المفاعل ومولدات البخار؛
وقوع حوادث أسهل في حالة تمزق خطوط أنابيب دائرة تداول سائل التبريد مقارنة بمفاعلات أوعية الضغط؛
كمية كبيرة من سائل التبريد في دائرة الدوران.
التزود بالوقود المستمر:
هامش تفاعل صغير؛
الحد من منتجات الانشطار موجودة في وقت واحد
في القلب
إمكانية الاكتشاف المبكر وتفريغ مجمعات الوقود مع تسرب قضبان الوقود من المفاعل؛
القدرة على الحفاظ على مستوى منخفض من نشاط المبرد.
تخزين الحرارة في القلب (كومة الجرافيت):
إمكانية تدفق الحرارة من قنوات الحلقة المجففة إلى القنوات التي احتفظت بالتبريد، عند تنظيم ترتيب "رقعة الشطرنج" لقنوات الحلقات المختلفة؛
تقليل معدل ارتفاع درجة الحرارة أثناء حوادث الجفاف.
مستوى عالٍ من دوران سائل التبريد الطبيعي، مما يسمح بتبريد المفاعل لفترة طويلة عند إلغاء تنشيط وحدة الطاقة.
إمكانية الحصول على الخصائص النيوترونية المطلوبة للنواة.
مرونة دورة الوقود:
تخصيب منخفض للوقود؛
القدرة على حرق الوقود المستهلك من مفاعلات VVER بعد التجديد؛
إمكانية إنتاج مجموعة واسعة من النظائر. مساوئ مفاعلات قناة الماء والجرافيت:
تعقيد تنظيم الرقابة والإدارةبسبب الحجم الكبير للمنطقة النشطة.
وجود مواد هيكلية في القلب تؤدي إلى تفاقم توازن النيوترونات.
تجميع المفاعل عند تركيبه من وحدات منفصلة قابلة للنقل، مما يؤدي إلى زيادة حجم العمل في موقع البناء؛
تفرع دائرة دوران المفاعل، مما يزيد من نطاق التحكم التشغيلي للمعادن الأساسية واللحامات وتكاليف الجرعة أثناء الإصلاح والصيانة؛
توليد نفايات إضافية بسبب مادة الجرافيت عند إيقاف تشغيل المفاعل.
الفصل 2. تصميم مفاعل RBMK-1000
2.1. وصف عامتصميم المفاعل
مفاعل RBMK-1000 (الشكل 2.1) ذو الطاقة الحرارية البالغة 3200 ميجاوات هو نظام يستخدم الماء الخفيف كمبرد وثاني أكسيد اليورانيوم كوقود.
مفاعل RBMK-1000 عبارة عن مفاعل نيوتروني حراري غير متجانس من اليورانيوم-الجرافيت، من النوع المغلي، مصمم لإنتاج بخار مشبع بضغط 70 كجم/سم2. المبرد هو الماء المغلي. وترد في الجدول الخصائص التقنية الرئيسية للمفاعل. 2.1.
أرز. 2.1. قسم من الكتلة بمفاعل RBMK-1000
مجموعة المعدات التي تشمل المفاعل النووي والوسائل التقنية التي تضمن تشغيله وأجهزة إزالة الطاقة الحرارية من المفاعل وتحويلها إلى نوع آخر من الطاقة تسمى عادة محطة الطاقة النووية. يتم نقل ما يقرب من 95٪ من الطاقة المنطلقة نتيجة لتفاعل الانشطار مباشرة إلى المبرد. يتم تحرير حوالي 5٪ من طاقة المفاعل في الجرافيت من خلال النيوترونات المعتدلة وامتصاص أشعة جاما.
ويتكون المفاعل من مجموعة من القنوات الرأسية التي يتم إدخالها في الفتحات الأسطوانية لأعمدة الجرافيت، بالإضافة إلى ألواح الحماية العلوية والسفلية. جسم أسطواني خفيف الوزن (غلاف) يغلق تجويف كومة الجرافيت.
يتكون البناء من كتل جرافيت ذات مقطع عرضي مربع مجمعة في أعمدة ذات فتحات أسطوانية على طول المحور. يرتكز البناء على لوح سفلي ينقل وزن المفاعل إلى العمود الخرساني. تمر قنوات الوقود وقضبان التحكم عبر الهياكل المعدنية السفلية والعلوية.
الهيكل العام لمفاعل RBMK-1000
"قلب" محطة الطاقة النووية هو مفاعل يتم فيه الحفاظ على تفاعل متسلسل لانشطار نواة اليورانيوم. RBMK هو مفاعل مائي-جرافيتي يستخدم النيوترونات البطيئة (الحرارية). المبرد الرئيسي فيه هو الماء، ووسيط النيوترونات هو البناء الجرافيت للمفاعل. يتكون البناء من 2488 عمودًا رأسيًا من الجرافيت، بقاعدة مقاس 250x250 ملم وثقب داخلي بقطر 114 ملم. 1661 عمودًا مخصصة لتركيب قنوات الوقود فيها، 211 عمودًا - لقنوات نظام التحكم والحماية للمفاعل، والباقي عاكسات جانبية.المفاعل عبارة عن دائرة واحدة، مع وجود سائل تبريد مغلي في القنوات وإمداد مباشر بالبخار المشبع إلى التوربينات.
الأساسية وقضبان الوقود وأشرطة الوقود
الوقود في RBMK هو ثاني أكسيد اليورانيوم -235 U0 2 ، ودرجة تخصيب الوقود وفقًا لـ U-235 هي 2.0 - 2.4٪. ومن الناحية الهيكلية، يقع الوقود في عناصر الوقود (عناصر الوقود)، وهي عبارة عن قضبان من سبائك الزركونيوم مملوءة بكريات ثاني أكسيد اليورانيوم الملبدة. يبلغ ارتفاع عنصر الوقود حوالي 3.5 متر وقطره 13.5 ملم. يتم تعبئة قضبان الوقود في مجموعات الوقود (FA)، التي تحتوي كل منها على 18 قضيب وقود. مجموعتا وقود متصلتان على التوالي تشكلان علبة وقود يبلغ ارتفاعها 7 أمتار.يتم إمداد القنوات بالمياه من الأسفل، وتغسل قضبان الوقود وتسخن، ويتحول جزء منها إلى بخار. تتم إزالة خليط الماء والبخار الناتج من الجزء العلوي من القناة. لتنظيم تدفق المياه، يتم توفير صمامات الإغلاق والتحكم عند مدخل كل قناة.
في المجمل، يبلغ قطر النواة حوالي 12 مترًا، وارتفاعها حوالي 7 أمتار، وتحتوي على حوالي 200 طن من اليورانيوم 235.
CPS
تم تصميم قضبان التحكم لتنظيم المجال الشعاعي لإطلاق الطاقة (PC)، والتحكم التلقائي في الطاقة (AP)، والإغلاق السريع للمفاعل (A3) والتحكم في مجال الارتفاع لإطلاق الطاقة (USP)، وقضبان USP ذات تتم إزالة طول 3050 ملم من القلب إلى الأسفل، وكل الباقي بطول 5120 ملم إلى الأعلى.ولرصد توزيع الطاقة على طول ارتفاع القلب، يتم توفير 12 قناة مزودة بكاشفات من سبعة أقسام، يتم تركيبها بالتساوي في الجزء المركزي من المفاعل خارج شبكة قنوات الوقود وقضبان التحكم. تتم مراقبة توزيع الطاقة على طول نصف قطر القلب باستخدام أجهزة الكشف المثبتة في الأنابيب المركزية لمجموعة الوقود في 117 قناة وقود. عند مفاصل أعمدة الجرافيت في بناء المفاعل، يتم توفير 20 فتحة رأسية بقطر 45 مم، حيث يتم تركيب موازين حرارة ثلاثية المناطق لمراقبة درجة حرارة الجرافيت.
يتم التحكم في المفاعل بواسطة قضبان موزعة بالتساوي في جميع أنحاء المفاعل تحتوي على عنصر ماص للنيوترونات - البورون. يتم نقل القضبان بواسطة أجهزة فردية في قنوات خاصة، يشبه تصميمها القنوات التكنولوجية. تحتوي القضبان على دائرة تبريد مياه خاصة بها بدرجة حرارة 40-70 درجة مئوية. يتيح استخدام قضبان ذات تصميمات مختلفة تنظيم إطلاق الطاقة في كامل حجم المفاعل وإغلاقه بسرعة إذا لزم الأمر.
يوجد 24 قضبان AZ (الحماية في حالات الطوارئ) في RBMK. قضبان التحكم الآلي - 12 قطعة. يوجد 12 قضيب تحكم أوتوماتيكي محلي، 131 قضيب تحكم يدوي، و32 قضيب امتصاص قصير (USP).
1. الأساسية 2. خطوط أنابيب الماء والبخار 3. فاصل الأسطوانة 4. مضخات الدوران الرئيسية 5. مجموعة التوزيع المتشعبة 6. خطوط أنابيب المياه 7. الحماية البيولوجية العلوية 8. آلة التفريغ والتحميل 9. حماية بيولوجية أقل.
دائرة تداول قسري متعددة
هذه دائرة لإزالة الحرارة من قلب المفاعل. يتم توفير الحركة الرئيسية للمياه فيه بواسطة مضخات الدوران الرئيسية (MCP). في المجموع، هناك 8 مضخات دوران رئيسية في الدائرة، مقسمة إلى مجموعتين. مضخة واحدة من كل مجموعة هي مضخة احتياطية. قدرة مضخة الدوران الرئيسية 8000 م 3 / ساعة، الضغط 200 م عمود ماء، قوة المحرك 5.5 ميجاوات، نوع المضخة طرد مركزي، جهد الدخل 6000 فولت.
بالإضافة إلى مضخة الدوران الرئيسية، هناك مضخات التغذية ومضخات المكثفات ومضخات نظام السلامة.
عنفة
في التوربين، يتمدد سائل التشغيل - البخار المشبع - ويؤدي شغلًا. يقوم مفاعل RBMK-1000 بتزويد البخار لتوربينين بقدرة 500 ميجاوات لكل منهما. وبدورها، يتكون كل توربين من أسطوانة واحدة للضغط العالي وأربعة أسطوانات للضغط المنخفض.عند مدخل التوربين يكون الضغط حوالي 60 ضغط جوي، وعند مخرج التوربين يكون ضغط البخار أقل من الضغط الجوي. يؤدي تمدد البخار إلى ضرورة زيادة مساحة تدفق القناة، ولهذا فإن ارتفاع الشفرات مع تحرك البخار في التوربين يزداد من مرحلة إلى أخرى. نظرًا لأن البخار يدخل التوربين مشبعًا، ويتوسع في التوربين، فإنه يصبح مبللًا بسرعة. يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لمحتوى الرطوبة المسموح به للبخار عادة 8-12٪ لتجنب التآكل الشديد لجهاز الشفرة بسبب قطرات الماء وانخفاض الكفاءة.
عند الوصول إلى الحد الأقصى للرطوبة، تتم إزالة كل البخار من أسطوانة الضغط العالي وتمريره عبر فاصل - سخان البخار (SHP)، حيث يتم تجفيفه وتسخينه. لتسخين البخار الرئيسي إلى درجة حرارة التشبع، يتم استخدام البخار من عملية الاستخلاص الأولى للتوربين، ويستخدم البخار الحي (البخار من أسطوانة الفاصل) في عملية التسخين الزائد، ويتم تصريف بخار التسخين إلى جهاز إزالة الهواء.
بعد الفاصل - سخان البخار، يدخل البخار إلى أسطوانة الضغط المنخفض. هنا، أثناء عملية التمدد، يتم ترطيب البخار مرة أخرى إلى الحد الأقصى المسموح به من الرطوبة ويدخل المكثف (K). إن الرغبة في الحصول على أكبر قدر ممكن من العمل من كل كيلوغرام من البخار وبالتالي زيادة الكفاءة تجبرنا على الحفاظ على أعمق فراغ ممكن في المكثف. وفي هذا الصدد، فإن المكثف ومعظم أسطوانة الضغط المنخفض للتوربين تكون تحت الفراغ.
يحتوي التوربين على سبع مخارج بخار، تستخدم الأولى في المسخن الفاصل لتسخين البخار الرئيسي إلى درجة حرارة التشبع، وتستخدم المستخرجة الثانية لتسخين المياه في جهاز نزع الهواء، وتستخدم المستخرجات 3 – 7 لتسخين تدفق المكثفات الرئيسي في، على التوالي، PND-5 - PND- 1 (سخانات الضغط المنخفض).
كاسيتات الوقود
تخضع قضبان الوقود ومجموعات الوقود لمتطلبات موثوقية عالية طوال فترة خدمتها بأكملها. يتفاقم تعقيد تنفيذها بسبب حقيقة أن طول القناة يبلغ 7000 ملم وقطرها صغير نسبيًا، وفي الوقت نفسه، يجب ضمان التحميل الزائد للآلة على الأشرطة عند إيقاف المفاعل وعندما يكون المفاعل جاهزًا. جري.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آلة التحميل والتفريغ (RZM)
السمة المميزة لـ RBMK هي القدرة على إعادة تحميل علب الوقود دون إيقاف المفاعل عند الطاقة المقدرة. في الواقع، هذه عملية روتينية ويتم إجراؤها يوميًا تقريبًا.تركيب الآلة فوق القناة المقابلة يتم حسب الإحداثيات، والتوجيه الدقيق للقناة باستخدام نظام تلفزيوني بصري، يمكن من خلاله ملاحظة رأس قابس القناة، أو باستخدام نظام اتصال يتم من خلاله الإشارة يتم إنشاؤه عندما يلمس الكاشف السطح الجانبي لأعلى رافع القناة.
يحتوي REM على علبة محكمة الغلق محاطة بحماية بيولوجية (حاوية)، ومجهزة بمجلة دوارة بأربع فتحات لتجميعات الوقود والأجهزة الأخرى. البدلة مجهزة بآليات خاصة لأداء العمل الزائد.
عند إعادة تحميل الوقود، يتم ضغط البدلة على طول السطح الخارجي لرافعة القناة، وينشأ فيها ضغط ماء يساوي ضغط سائل التبريد في القنوات. في هذه الحالة، يتم تحرير قابس السدادة، وإزالة مجموعة الوقود المستهلك مع التعليق، وتركيب مجموعة وقود جديدة وإغلاق السدادة. خلال كل هذه العمليات، يدخل الماء من المعدن الأرضي النادر إلى الجزء العلوي من القناة، ويتم خلطه مع المبرد الرئيسي، ويتم إزالته من القناة عبر خط أنابيب المخرج. وبالتالي، عند إعادة تحميل الوقود، يتم ضمان التداول المستمر لسائل التبريد من خلال القناة المحملة بشكل زائد، في حين أن الماء من القناة لا يدخل المعدن الأرضي النادر.
هذه المقالة، التي ينبغي أن تعطي فكرة عامة عن تصميم وتشغيل المفاعل، الذي أصبح أحد المفاعلات الرئيسية للطاقة النووية لدينا اليوم، بمثابة نص توضيحي للرسومات التي توضح مفاعل RBMK-1000، و للحصول على مخططات توضح عمل آلة التفريغ والتحميل (REM)).
ويتكون المبنى الرئيسي للمحطة النووية مع مفاعل RBMK من وحدتين للطاقة قدرة كهربائية لكل منهما 1000 ميغاواط، مع غرفة مشتركة للمولدات التوربينية وغرف منفصلة للمفاعلات. وحدة الطاقة عبارة عن مفاعل مزود بدائرة دوران سائل التبريد وأنظمة مساعدة، ونظام خطوط أنابيب ومعدات يتم من خلالها توجيه المياه من مكثفات التوربينات إلى دائرة دوران سائل التبريد، ومولدين توربينيين بقدرة 500 ميجاوات لكل منهما.
المبرد هو الماء، ويدور من خلال نظامين متوازيين. يشتمل كل نظام على أسطوانة فاصل، و24 أنبوب إسقاط، و4 مجمعات شفط وضغط، و4 مضخات دوران، ثلاث منها عاملة وواحدة احتياطية، و22 مجمع توزيع جماعي، بالإضافة إلى صمامات الإغلاق والتحكم .
من مجمعات مجموعة التوزيع، يتم توزيع المياه بدرجة حرارة 270 درجة مئوية من خلال خطوط الأنابيب الفردية باستخدام صمامات الإغلاق والتحكم في قنوات المعالجة. عند غسل عناصر الوقود، يتم تسخينه إلى درجة حرارة التشبع، ويتبخر جزئياً، ويدخل خليط الماء والبخار الناتج أيضاً في براميل فاصلة عبر خطوط أنابيب فردية من كل قناة، وهنا يتم فصل خليط الماء والبخار إلى بخار وماء، ويتم فصل الماء المنفصل. يتم خلطها بمياه التغذية ومن خلال التيارات السفلية، ويتم إرسال الأنابيب إلى مضخات التدوير الرئيسية، ويتم إرسال البخار المشبع بضغط 70 كجم/سم2 عبر ثمانية خطوط بخارية إلى توربينين.بعد العمل في أسطوانات الضغط العالي للتوربينات، يدخل البخار في فواصل متوسطة - سخانات فائقة، حيث يتم فصل الرطوبة عنه ويتم تسخينه إلى درجة حرارة 250 درجة مئوية، وبعد مرور اسطوانات الضغط المنخفض، يدخل البخار إلى المكثفات، وتخضع المكثفات لتنقية 100٪ على المرشحات، ويتم تسخينها في خمس سخانات تجديدية ويدخل إلى أجهزة نزع الهواء، ومن هناك يتم ضخ الماء بدرجة حرارة 165 درجة مئوية مرة أخرى إلى براميل الفاصل، وفي ساعة واحدة فقط تمر المضخات عبر المفاعل وتدفع حوالي 38 ألف طن من الماء. الطاقة الحرارية المقدرة للمفاعل هي 3140 ميجاوات؛ في الساعة ينتج 5400 طن من البخار.
يقع المفاعل في عمود خرساني مربع المقطع بأبعاد 21.6 × 21.6 م وعمق 25.5 م، ويتم نقل وزن المفاعل إلى الخرسانة باستخدام هياكل معدنية ملحومة، والتي تعمل في نفس الوقت كحماية بيولوجية. جنبًا إلى جنب مع الغلاف، يشكلون تجويفًا مغلقًا مملوءًا بمزيج من الهيليوم والنيتروجين - مساحة المفاعل التي توجد بها كومة الجرافيت. يستخدم الغاز للحفاظ على درجة حرارة البناء.
يتم تغطية الهياكل المعدنية العلوية والسفلية للمفاعل بمادة واقية (صخور السربنتينيت) ومملوءة بالنيتروجين. تستخدم خزانات المياه كحماية بيولوجية جانبية.
مكدس الجرافيت عبارة عن أسطوانة ذات موقع رأسي يتم تجميعها من أعمدة الجرافيت مع فتحات مركزية لقنوات العملية (توليد البخار) وقنوات نظام التحكم والحماية (لا تظهر في الرسم التخطيطي).
نظرًا لإطلاق ما يقرب من 5% من الطاقة الحرارية في وسيط الجرافيت أثناء تشغيل المفاعل، فقد تم اقتراح تصميم أصلي لحلقات الاتصال الصلبة للحفاظ على ظروف درجة الحرارة المطلوبة لكتل الجرافيت وتحسين إزالة الحرارة من الجرافيت إلى سائل التبريد المتدفق في المفاعل. القنوات. يتم وضع الحلقات المقسمة (ارتفاع 20 مم) على طول ارتفاع القناة بالقرب من بعضها البعض بحيث يكون لكل حلقة مجاورة اتصال موثوق على طول السطح الأسطواني إما مع أنبوب القناة أو مع السطح الداخلي لكتلة البناء الجرافيت، وكذلك في الأطراف بحلقتين أخريين. تم اختبار فعالية التصميم المقترح من خلال التجارب التي أجريت على المقعد الحراري. أكدت تجربة تشغيل وحدات الطاقة في محطة لينينغراد للطاقة النووية إمكانية وبساطة تركيب قناة بها حلقات من الجرافيت في المسار التكنولوجي وإزالتها منه.
القناة التكنولوجية عبارة عن هيكل أنبوبي ملحوم مصمم لتثبيت مجموعات الوقود (FA) فيه وتنظيم تدفق سائل التبريد.
الأجزاء العلوية والسفلية للقناة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والأنبوب المركزي الذي يبلغ قطره 88 ملم وسمك جداره 4 ملم داخل القلب والذي يبلغ ارتفاعه 7 أمتار، مصنوع من سبيكة الزركونيوم مع النيوبيوم ( 2.5%). هذه السبيكة أصغر من الفولاذ، وتمتص النيوترونات، ولها خصائص ميكانيكية وتآكل عالية. تبين أن إنشاء اتصال محكم موثوق به بين الجزء المركزي من الزركونيوم من القناة والأنابيب الفولاذية يمثل مهمة صعبة، نظرًا لأن معاملات التمدد الخطي للمواد المتصلة تختلف بحوالي ثلاث مرات. كان من الممكن حلها بمساعدة محولات الزركونيوم الفولاذية المصنوعة عن طريق اللحام بالانتشار.
يتم وضع كاسيت مع مجموعتين للوقود في القناة التكنولوجية (يوجد 1693 قناة من هذا القبيل) ؛ تتكون كل مجموعة من 18 قضيب وقود. وعنصر الوقود عبارة عن أنبوب من سبائك الزركونيوم يبلغ قطره الخارجي 13.6 ملم، وسمك جداره 0.9 ملم، وله سدادتان طرفيتان، توضع داخلهما كريات ثاني أكسيد اليورانيوم. في المجمل، يتم تحميل حوالي 190 طنًا من اليورانيوم الذي يحتوي على 1.8% من نظائر اليورانيوم 235 في المفاعل.
1. مقدمة …………………………………………………….4
2. الخصائص الرئيسية لمفاعل RBMK-1000 ............... 7
2.1 الرسم البياني الحراريبمفاعل RBMK-1000 ............... 7
2.2 الهياكل داخل المفاعل ........................... 12
2.3 صمام الإغلاق والتحكم ……………………………18
2.4 آلة التحميل والتفريغ ………………………….21
2.5 مجموعات الوقود (FA)................................................25
2.6 تصميم الحماية ضد الإشعاعات المؤينة للعميد..28
3. أنواع خطوط الأنابيب والغرض منها ومكوناتها مع الرسومات والمخططات ومعايير التشغيل والقوى الرئيسية المؤثرة على خطوط الأنابيب ........................................................... ……….32
4. العيوب الرئيسية التي تحدث في خطوط الأنابيب مع تحليل أسباب حدوثها وطرق اكتشاف العيوب ............................48
5. إجراء إخراج خطوط الأنابيب للإصلاح مع تجهيز مكان العمل وفصلها عن الدائرة الحرارية ……………………………………………………….53
6. إصلاح تكنولوجيا الإنتاج والتحكم الوسيط .......... 57
7. اختبار خطوط الأنابيب……………………………………..60
8.التشغيل …………………………………………………….61
9. الخلاصة.................................................................................................................................63
10.قائمة المختصرات.................................................................................64
11. قائمة المراجع ...........................................66
مقدمة
مفاعل RBMK-1000 هو مفاعل ذو قنوات غير قابلة للتحميل الزائد؛ وعلى النقيض من المفاعلات ذات قنوات التحميل الزائد، فإن مجمعات الوقود وقناة العملية عبارة عن وحدات منفصلة. ترتبط خطوط الأنابيب بالقنوات المثبتة في المفاعل باستخدام وصلات دائمة - مسارات فردية لتزويد وتفريغ سائل التبريد. يتم تأمين مجموعات الوقود المحملة في القنوات وضغطها في الجزء العلوي من رافع القناة. وبالتالي، عند إعادة تحميل الوقود، ليست هناك حاجة لفتح مسار المبرد، مما يسمح بإجرائه باستخدام أجهزة إعادة التحميل المناسبة دون إغلاق المفاعل.
عند إنشاء مثل هذه المفاعلات، تم حل مشكلة الاستخدام الاقتصادي للنيوترونات في قلب المفاعل. ولهذا الغرض، تُصنع أغطية قضبان الوقود وأنابيب القنوات من سبائك الزركونيوم ضعيفة الامتصاص للنيوترونات. أثناء تطوير RBMK، لم يكن الحد الأقصى لدرجة حرارة التشغيل لسبائك الزركونيوم مرتفعًا بدرجة كافية. تم تحديد هذا من خلال المعلمات المنخفضة نسبيًا لسائل التبريد في RBMK. يبلغ الضغط في الفواصل 7.0 ميجا باسكال، وهو ما يتوافق مع درجة حرارة البخار المشبع البالغة 284 درجة مئوية. تصميم محطات RBMK هو دائرة واحدة. يدخل خليط الماء والبخار بعد القلب من خلال أنابيب فردية إلى براميل الفاصل، وبعد ذلك يتم إرسال البخار المشبع إلى التوربينات، ومياه الدوران المنفصلة، بعد خلطها مع مياه التغذية الداخلة إلى براميل الفاصل من وحدات التوربينات، استخدام مضخات الدورة الدمويةيتم توفيرها لقنوات المفاعل. كان تطوير RBMK خطوة مهمة في تطوير الطاقة النووية في الاتحاد السوفياتي، لأن هذه المفاعلات تجعل من الممكن إنشاء محطات طاقة نووية كبيرة عالية الطاقة.
من بين نوعين من مفاعلات النيوترونات الحرارية - مفاعلات الماء المضغوط ومفاعلات قناة الماء والجرافيت المستخدمة في صناعة الطاقة النووية في الاتحاد السوفيتي، تبين أن الأخير أسهل في إتقانه وتنفيذه. ويفسر ذلك حقيقة أنه يمكن استخدام محطات بناء الآلات العامة لتصنيع مفاعلات القنوات، كما أن المعدات الفريدة اللازمة لتصنيع أوعية مفاعلات الماء المضغوط ليست مطلوبة.
تعتمد كفاءة مفاعلات القناة من نوع RBMK إلى حد كبير على الطاقة المستخرجة من كل قناة. يعتمد توزيع الطاقة بين القنوات على كثافة تدفق النيوترونات في القلب واحتراق الوقود في القنوات. هناك حد للطاقة لا يمكن تجاوزه في أي قناة. يتم تحديد قيمة الطاقة هذه من خلال ظروف إزالة الحرارة.
في البداية، تم تطوير مشروع RBMK للحصول على طاقة كهربائية تبلغ 1000 ميجاوات، والتي تتوافق، مع المعلمات المختارة، مع الطاقة الحرارية للمفاعل البالغة 3200 ميجاوات. وبالنظر إلى عدد قنوات العمل المتاحة في المفاعل (1693) والمعامل الناتج لعدم انتظام إطلاق الحرارة في قلب المفاعل، فإن الحد الأقصى لقدرة القناة كان حوالي 3000 كيلوواط. نتيجة للدراسات التجريبية والحسابية، وجد أنه مع الحد الأقصى لمحتوى البخار الشامل عند مخرج القنوات بحوالي 20٪ والطاقة المشار إليها، يتم توفير الاحتياطي اللازم قبل أزمة إزالة الحرارة. وكان متوسط محتوى البخار في المفاعل 14.5%. تعمل وحدات الطاقة المزودة بمفاعلات RBMK بقدرة كهربائية تبلغ 1000 ميجاوات (RBMK-1000) في محطات الطاقة النووية في لينينغراد وكورسك وتشرنوبيل وسمولينسك. لقد أثبتت أنها منشآت موثوقة وآمنة ذات مؤشرات فنية واقتصادية عالية. إلا إذا قمت بتفجيرهم عن قصد.
ولزيادة كفاءة مفاعلات RBMK، تمت دراسة إمكانية زيادة القدرة القصوى للقنوات. نتيجة لتطورات التصميم والدراسات التجريبية، اتضح أنه من الممكن، من خلال تكثيف نقل الحرارة، زيادة الطاقة القصوى المسموح بها للقناة بمقدار 1.5 مرة إلى 4500 كيلوواط، مع زيادة محتوى البخار المسموح به في نفس الوقت إلى عدة عشرات بالمائة. تم تحقيق التكثيف اللازم لنقل الحرارة بفضل تطوير مجموعة الوقود، والتي يتضمن تصميمها مكثفات نقل الحرارة. وبزيادة قدرة القناة المسموح بها إلى 4500 كيلوواط، تم زيادة الطاقة الحرارية لمفاعل RBMK إلى 4800 ميغاواط، وهو ما يعادل طاقة كهربائية قدرها 1500 ميغاواط. تعمل مفاعلات RBMK-1500 هذه في محطة Ignalina للطاقة النووية. إن زيادة الطاقة بمقدار 1.5 مرة مع تغييرات طفيفة نسبيًا في التصميم مع الحفاظ على حجم المفاعل هي مثال على الحل التقني الذي له تأثير كبير.
الخصائص الرئيسية لمفاعل RBMK-1000
مخطط حراري لمفاعل RBMK-1000
جزء.
أنواع خطوط الأنابيب والغرض منها ومكوناتها مع الرسومات والمخططات ومعلمات التشغيل والقوى الرئيسية المؤثرة على خطوط الأنابيب.
تصنيف خطوط الأنابيب
تنقسم خطوط الأنابيب، اعتمادًا على فئة خطر المادة المنقولة (مخاطر الانفجار والحريق والضرر)، إلى مجموعات بيئية (أ، ب، ج) واعتمادًا على معايير التصميم البيئية (الضغط ودرجة الحرارة) - إلى خمس فئات (الأول، الثاني، الثالث، الرابع، الخامس)
يجب تحديد فئة خط الأنابيب بواسطة المعلمة التي تتطلب تخصيصها لفئة أكثر مسؤولية.
يتضمن تعيين مجموعة من وسيلة نقل معينة تعيين مجموعة من الوسيلة (أ، ب، ج) ومجموعة فرعية (أ، ب، ج)، مما يعكس السمية ومخاطر الحريق والانفجار للمواد المدرجة في هذا واسطة.
يتوافق تعيين خط الأنابيب بشكل عام مع تعيين مجموعة الوسيط المنقول وفئته. تعني عبارة "خط الأنابيب I المجموعة A (b)" خط الأنابيب الذي يتم من خلاله نقل وسيط المجموعة A (b) مع معلمات الفئة I.
يتم إنشاء المجموعة البيئية لوسائط نقل خط الأنابيب التي تتكون من مكونات مختلفة وفقًا للمكون الذي يتطلب تعيين خط الأنابيب إلى مجموعة أكثر مسؤولية. علاوة على ذلك، إذا تجاوز محتوى أحد المكونات في الخليط متوسط التركيز المميت في الهواء وفقًا لـ GOST 12.1.007، فيجب تحديد مجموعة الخليط بواسطة هذه المادة. إذا تم تضمين العنصر الأكثر خطورة من حيث الخواص الفيزيائية والكيميائية في الخليط بكمية أقل من الجرعة المميتة، فإن مسألة تخصيص خط الأنابيب لمجموعة أقل مسؤولية أو فئة خط الأنابيب يتم تحديدها من قبل منظمة التصميم (مؤلف الكتاب) مشروع).
يجب تحديد فئة خطر المواد وفقًا لـ GOST 12.1.005 و GOST 12.1.007، وقيم مؤشرات خطر الحريق والانفجار للمواد - وفقًا لـ ND المقابلة أو الطرق المنصوص عليها في GOST 12.1.044.
بالنسبة لخطوط الفراغ، يجب أن يؤخذ ضغط التشغيل المطلق في الاعتبار.
يجب تصنيف خطوط الأنابيب التي تنقل المواد التي تبلغ درجة حرارة تشغيلها تساوي أو تتجاوز درجة حرارة الاشتعال الذاتي، وكذلك المواد غير القابلة للاشتعال وبطيئة الاحتراق والقابلة للاشتعال، والتي يمكن أن تكون قابلة للاشتعال عند تفاعلها مع الماء أو الأكسجين الجوي، على أنها الفئة الأولى. بقرار من المطور، يُسمح، اعتمادًا على ظروف التشغيل، بقبول فئة خط أنابيب أكثر مسؤولية (مما تحدده المعلمات المحسوبة للبيئة).
متطلبات تصميم خطوط الأنابيب
يجب أن يوفر تصميم خط الأنابيب إمكانية إجراء جميع أنواع التحكم. إذا كان تصميم خط الأنابيب لا يسمح بإجراء عمليات تفتيش خارجية وداخلية أو اختبارات هيدروليكية، فيجب على مؤلف المشروع الإشارة إلى المنهجية والتكرار ونطاق التحكم، والذي سيضمن تنفيذه تحديد العيوب والقضاء عليها في الوقت المناسب.
الفروع (المتفرعة)
يتم التفرع من خط الأنابيب بإحدى الطرق التالية. لا يُسمح بتعزيز الفروع باستخدام أدوات التقوية.
- الفروع على خطوط الأنابيب العملية
يتم استخدام ربط الفروع باستخدام الطريقة "أ" في الحالات التي يتم فيها تعويض ضعف خط الأنابيب الرئيسي من خلال احتياطيات القوة الحالية للاتصال. يُسمح أيضًا بإدخال خط الأنابيب بشكل عرضي لمحيط المقطع العرضي للأنبوب لمنع تراكم المنتجات في الجزء السفلي من خط الأنابيب.
يمكن استخدام المحملات الملحومة من الأنابيب، والثنيات الملحومة بالختم، والمحملات والانحناءات من القضبان المصبوبة باستخدام تقنية الخبث الكهربائي لضغوط تصل إلى 35 ميجاباسكال (350 كجم/سم2). في هذه الحالة، تخضع جميع اللحامات ومعدن قطع العمل المصبوبة لاختبار الموجات فوق الصوتية بنسبة 100%.
يمكن استخدام الصلبان الملحومة والإدخالات المتقاطعة على خطوط الأنابيب المصنوعة من الفولاذ الكربونيعند درجة حرارة تشغيل لا تزيد عن 250 درجة مئوية. يمكن استخدام الصلبان والإدخالات المتقاطعة المصنوعة من الأنابيب الملحومة كهربائيًا عند ضغط اسمي لا يزيد عن PN 16 (1.6 ميجا باسكال). في هذه الحالة، يجب أن تكون القطع المتقاطعة مصنوعة من أنابيب ذات ضغط اسمي لا يقل عن PN 25 (2.5 ميجاباسكال). يمكن استخدام الصلبان والصنابير المتقاطعة المصنوعة من الأنابيب غير الملحومة عند ضغط اسمي لا يزيد عن PN 24 (شريطة أن تكون الصلبان مصنوعة من أنابيب ذات ضغط اسمي لا يقل عن PN 40. ويجب تنفيذ توصيل التركيبات في لحام خطوط الأنابيب مع الأخذ بعين الاعتبار البند 11.2.7.
الانحناءات
بالنسبة لخطوط الأنابيب، كقاعدة عامة، يتم استخدام الانحناءات المنحنية بشكل حاد، مصنوعة من أنابيب التماس المستقيمة غير الملحومة والملحومة عن طريق الختم الساخن أو التطرق، وكذلك عازمة وملحومة بالختم. بالنسبة لأقطار أكبر من DN 6.4.2 400، يتم لحام جذر اللحام، وتخضع اللحامات لاختبار الموجات فوق الصوتية أو الإشعاعية بنسبة 100%.
يتم استخدام الأكواع المنحنية المصنوعة من الأنابيب غير الملحومة في الحالات التي يكون فيها من الضروري تقليل المقاومة الهيدروليكية لخط الأنابيب، على سبيل المثال، على خطوط الأنابيب ذات التدفق النابض للوسيط (لتقليل الاهتزاز)، وكذلك على خطوط الأنابيب ذات القطر الاسمي تصل إلى DN 25. يتم تحديد الحاجة إلى المعالجة الحرارية إلى 12.2.11.
يجب أن تتوافق حدود تطبيق الانحناءات المنحنية من الأنابيب ذات النطاق الحالي مع حدود استخدام الأنابيب التي تصنع منها. يجب أن لا يقل طول المقطع المستقيم من نهاية الأنبوب إلى بداية المقطع المنحني عن 100 ملم.
في خطوط الأنابيب، يُسمح باستخدام ثنيات القطاع الملحومة بقطر اسمي DN 500 أو أقل عند ضغط اسمي لا يزيد عن PN 40 (4 ميجاباسكال) وبقطر اسمي يزيد عن 500 DN عند ضغط اسمي يصل إلى ما يصل إلى PN 25 (2.5 ميجا باسكال). عند انحناء قطاع التصنيع يجب ألا تزيد الزاوية بين المقاطع العرضية للقطاع عن 22.5 درجة. يجب أن تضمن المسافة بين اللحامات المجاورة في الجزء الداخلي من الانحناء إمكانية التحكم في هذه اللحامات على طول خط التماس بالكامل. بالنسبة لتصنيع انحناءات القطاع، لا يُسمح باستخدام الأنابيب الملحومة الحلزونية؛ ولأقطار أكبر من 400 مم، يتم استخدام لحام جذر اللحام؛ وتخضع اللحامات لاختبارات الموجات فوق الصوتية أو الإشعاعية بنسبة 100٪. لا ينبغي استخدام انحناءات القطاع الملحومة في حالات: - الأحمال الدورية العالية، على سبيل المثال من الضغط، أكثر من 2000 دورة؛ - عدم التعويض الذاتي بسبب عناصر الأنابيب الأخرى.
الانتقالات
في خطوط الأنابيب، كقاعدة عامة، يجب ختم التحولات، أو لفها من ورقة بلحام واحد، أو ختمها ولحامها من نصفين بلحامين. يجب أن تتوافق حدود استخدام التحولات الفولاذية مع حدود استخدام الأنابيب المتصلة ذات الدرجات الفولاذية المماثلة ومعلمات التشغيل (الحساب) المماثلة.
يُسمح باستخدام انتقالات البتلة لخطوط الأنابيب التي لا يزيد الضغط الاسمي فيها عن PN16 (1.6 ميجاباسكال) وقطرها الاسمي 500 DN أو أقل. لا يجوز تركيب انتقالات البتلة على خطوط الأنابيب المخصصة لنقل الغازات المسالة ومواد المجموعتين A و B.
يجب أن تكون انتقالات البتلة ملحومة، يليها التحكم بنسبة 100٪ في اللحامات عن طريق طرق الموجات فوق الصوتية أو التصوير الشعاعي. بعد التصنيع، يجب أن تخضع التحولات البتلة للمعالجة الحرارية.
بذرة
يوصى باستخدام المقابس المسطحة والمضلعة الملحومة المصنوعة من صفائح الفولاذ في خطوط الأنابيب ذات الضغوط الاسمية التي تصل إلى PN 25 (2.5 ميجاباسكال).
لا ينبغي استخدام المقابس المثبتة بين الشفاه لفصل خطي أنابيب بوسائل مختلفة، حيث يكون الخلط بينهما غير مقبول.
حدود استخدام المقابس وخصائصها حسب المادة والضغط ودرجة الحرارة والتآكل وغيرها. يجب أن تمتثل لحدود تطبيق شفة.
متطلبات تجهيزات خطوط الأنابيب.
عند تصميم وتصنيع تجهيزات خطوط الأنابيب، من الضروري الامتثال لمتطلبات اللوائح الفنية والمعايير ومتطلبات العملاء وفقًا لمتطلبات السلامة وفقًا لـ GOST R 53672.
يجب أن تتضمن مواصفات الأنواع والأنواع المحددة من تجهيزات خطوط الأنابيب ما يلي:
قم بالتمرير الوثائق التنظيمية، والتي على أساسها يتم تصميم وتصنيع وتشغيل التجهيزات؛
البيانات الفنية الأساسية وخصائص التجهيزات؛
مؤشرات الموثوقية و (أو) مؤشرات السلامة (للصمامات ذات الأعطال الحرجة المحتملة)؛
متطلبات التصنيع
متطلبات السلامة؛ - محتويات التسليم؛
قواعد القبول؛
طرق الاختبار؛
قائمة حالات الفشل المحتملة ومعايير الحالات الحدية؛
تعليمات التشغيل؛
الأبعاد الكلية الرئيسية وأبعاد التوصيل، بما في ذلك القطر الخارجي والداخلي للفوهات، وقطع حواف الفوهات للحام، وما إلى ذلك.
المؤشرات الرئيسية لغرض التركيبات (جميع الأنواع والأنواع) المحددة في التصميم والوثائق التشغيلية:
الضغط الاسمي PN (ضغط العمل أو التصميم P)؛
القطر الاسمي DN؛
بيئة العمل؛
درجة حرارة التصميم (درجة الحرارة القصوى لبيئة العمل)؛
انخفاض الضغط المسموح به
ضيق الصمام (فئة الضيق أو قيمة التسرب)؛
طول البناء
النسخة المناخية (مع المعايير البيئية)؛
مقاومة التأثيرات الخارجية (الزلزالية، الاهتزازات، الخ)؛
مؤشرات الوجهة الإضافية ل أنواع محددةتوصيلات:
معامل المقاومة (ζ) لصمامات الإغلاق والفحص؛
اعتماد معامل المقاومة على ضغط السرعة – لصمامات الفحص؛
معامل التدفق (السائل والغاز)، منطقة المقعد، ضبط الضغط، ضغط الفتح الكامل، ضغط الإغلاق، الضغط الخلفي، ضبط نطاق الضغط - لصمامات الأمان؛
الإنتاجية الشرطية (Kvy)، نوع خصائص الإنتاجية، خصائص التجويف - لصمامات التحكم؛
الإنتاجية المشروطة، وقيمة الضغط المنظم، ونطاق الضغوط المنظمة، ودقة صيانة الضغط (المنطقة الميتة والمنطقة غير المستوية)، وانخفاض الضغط الأدنى الذي يتم عنده ضمان التشغيل - لمنظمات الضغط؛
معلمات محركات الأقراص والمحركات.
أ) للمحرك الكهربائي - الجهد، التردد الحالي، الطاقة، الوضع يعملونسبة التروس والكفاءة والحد الأقصى لعزم الدوران والمعلمات البيئية؛
ب) للمحركات الهيدروليكية والهوائية - وسط التحكم، ضغط وسط التحكم - لمنظمات الضغط؛
وقت الفتح (الإغلاق) يكون بناءً على طلب عميل الصمام.
يجب اختبار التركيبات وفقًا لـ GOST R 53402 وTU، ويجب أن يتضمن نطاق الاختبار الإلزامي ما يلي:
على قوة وكثافة الأجزاء الرئيسية والمفاصل الملحومة التي تعمل تحت الضغط؛
بالنسبة لضيق الصمامات، معايير ضيق الصمام - وفقًا لـ GOST R 54808 (بالنسبة لصمامات معدات العمل من المجموعات A وB (a) وB (b)، عند اختبار ضيق الصمام يجب ألا يكون هناك أي تسربات مرئية - الفئة A GOST R 54808 );
للضيق بالنسبة للبيئة الخارجية؛
من أجل الأداء (الأداء). يجب أن تنعكس نتائج الاختبار في شهادة الصمام.
لا يُسمح باستخدام صمامات الإغلاق كصمامات تحكم (خانقة).
عند تركيب مشغل على صمام، يجب أن تفتح العجلات اليدوية للتحكم اليدوي الصمام في اتجاه عكس اتجاه عقارب الساعة وتغلق في اتجاه عقارب الساعة. يجب تحديد اتجاه محاور قضيب المحرك في وثائق التصميم.
يجب أن تحتوي صمامات الإغلاق على مؤشرات لموضع عنصر القفل ("مفتوح"، "مغلق").
يجب اختيار مادة الصمام لخطوط الأنابيب وفقًا لظروف التشغيل والمعلمات والخصائص الفيزيائية والكيميائية للوسيط المنقول ومتطلبات الوثائق التنظيمية. يمكن استخدام التسليح المصنوع من المعادن غير الحديدية وسبائكها في الحالات التي لا يمكن فيها استخدام حديد التسليح والفولاذ لأسباب مبررة. يمكن استخدام التعزيز المصنوع من الكربون وسبائك الفولاذ في البيئات التي لا يزيد معدل التآكل فيها عن 0.5 ملم في السنة.
يجب استخدام التركيبات المصنوعة من حديد الزهر القابل للطرق بدرجة لا تقل عن KCh 30-6 ومن الحديد الزهر الرمادي بدرجة لا تقل عن SCh 18-36 في خطوط الأنابيب التي تنقل الوسائط التابعة للمجموعة.
بالنسبة لبيئات المجموعات A(b)، B(a)، باستثناء الغازات المسيلة؛ ب(ب)، باستثناء السوائل القابلة للاشتعال التي تقل درجة غليانها عن 45 درجة مئوية؛ ب(ج) - يمكن استخدام تركيبات حديد الزهر المرن إذا كانت حدود درجة حرارة التشغيل للوسط لا تقل عن 30 درجة مئوية تحت الصفر ولا تزيد عن 150 درجة مئوية عند ضغط متوسط لا يزيد عن 1.6 ميجا باسكال (160 كجم قوة/سم2) ). في هذه الحالة، بالنسبة لضغوط التشغيل الاسمية للوسيط حتى 1 ميجا باسكال، يتم استخدام التركيبات المصممة لضغط لا يقل عن PN 16 (1.6 ميجا باسكال)، وللضغوط الاسمية التي تزيد عن PN 10 (1 ميجا باسكال) - التركيبات المصممة لـ ضغط لا يقل عن PN 25 (2.5 ميجا باسكال). 8.13 لا يجوز استخدام التركيبات المصنوعة من الحديد الزهر المرن على خطوط الأنابيب التي تنقل وسائط المجموعة أ (أ)، والغازات المسالة من المجموعة ب (أ)؛
السوائل القابلة للاشتعال بدرجة غليان أقل من 45 درجة مئوية، المجموعة ب(ب). لا يجوز استخدام التركيبات المصنوعة من الحديد الزهر الرمادي على خطوط الأنابيب التي تنقل مواد المجموعتين A و B، وكذلك على خطوط أنابيب البخار وخطوط أنابيب الماء الساخن المستخدمة كأقمار صناعية.
لا يُسمح باستخدام الصمامات المصنوعة من الحديد الزهر الرمادي والمرن بغض النظر عن الوسط وضغط التشغيل ودرجة الحرارة في الحالات التالية: - على خطوط الأنابيب المعرضة للاهتزاز؛
على خطوط الأنابيب التي تعمل في متغير بشكل حاد ظروف درجة الحرارةبيئة؛
إذا كان من الممكن حدوث تبريد كبير للتجهيزات نتيجة لتأثير الاختناق؛
على خطوط الأنابيب التي تنقل مواد المجموعتين A وB، والتي تحتوي على الماء أو سوائل متجمدة أخرى، عندما تكون درجة حرارة جدار خط الأنابيب أقل من 0 درجة مئوية، بغض النظر عن الضغط؛
في وحدات الضخ الأنابيب عند تركيب المضخات في المناطق المفتوحة؛
في صهاريج الأنابيب والحاويات لتخزين المواد المتفجرة والخطرة للحرائق والسامة.
في خطوط الأنابيب التي تعمل عند درجات حرارة محيطة أقل من 40 درجة مئوية، يجب استخدام التركيبات المصنوعة من سبائك الفولاذ المناسبة أو السبائك الخاصة أو المعادن غير الحديدية التي لها قوة تأثير معدنية (KCV) لا تقل عن 20 جول/سم2 عند أدنى درجة حرارة ممكنة للجسم. يُسمح باستخدام الأمونيا السائلة والغازية تجهيزات خاصةمصنوعة من حديد الدكتايل ضمن المعايير والشروط.
في المحرك الهيدروليكي للصمامات، يجب استخدام السوائل غير القابلة للاشتعال وغير المتجمدة التي تلبي ظروف التشغيل.
من أجل القضاء على احتمال سقوط المكثفات في محركات الهواء، وقت الشتاءيتم تجفيف الغاز إلى نقطة الندى عند درجة حرارة التصميم السلبية لخط الأنابيب.
بالنسبة لخطوط الأنابيب التي يزيد الضغط الاسمي فيها عن 35 ميجا باسكال (350 كجم/سم2)، لا يُسمح باستخدام التركيبات المصبوبة.
يمكن استخدام الصمامات المزودة بأختام شفة "نتوء-تجويف" في حالة استخدام حشوات خاصة عند ضغط اسمي يصل إلى 35 ميجاباسكال (350 كجم ثقلي/سم2)
لضمان التشغيل الآمن في أنظمة التحكم الآلي، عند اختيار صمامات التحكم يجب استيفاء الشروط التالية:
يجب أن يكون فقدان الضغط (انخفاض الضغط) على صمامات التحكم عند الحد الأقصى لمعدل التدفق لوسط العمل 40% على الأقل من فقدان الضغط في النظام بأكمله؛
عندما يتدفق السائل، يجب ألا يتجاوز انخفاض الضغط عبر صمامات التحكم في جميع أنحاء نطاق التحكم بأكمله قيمة انخفاض التجويف.
يجب على الشركة المصنعة وضع علامة على جسم الصمام في مكان ظاهر بالقدر التالي:
اسم الشركة المصنعة أو علامتها التجارية؛
رقم المصنع - سنة الصنع؛
الضغط الاسمي (العامل) РN (РР) ؛ - القطر الاسمي DN؛
درجة حرارة بيئة العمل (عند تحديد ضغط العمل Рп – إلزامي) ؛
سهم يشير إلى اتجاه التدفق المتوسط (مع إمداد الوسيط في اتجاه واحد)؛ - تصميم منتج؛
درجة الفولاذ ورقم الحرارة (للأجسام المصنوعة من المسبوكات)؛ - علامات إضافية وفقًا لمتطلبات العملاء والمعايير الوطنية.
يجب أن تتضمن حزمة تسليم تجهيزات خطوط الأنابيب الوثائق التشغيلية في المجلد التالي:
جواز السفر (ملاحظة)؛
دليل التشغيل (أوم)؛
الوثائق التشغيلية للمكونات (محركات الأقراص، والمحركات، وأجهزة تحديد المواقع، ومفاتيح الحد، وما إلى ذلك). نموذج جواز السفر موجود في الملحق ن (كمرجع). يجب أن يحتوي دليل التشغيل على: - وصف التصميم ومبدأ تشغيل الصمامات؛
إجراءات التجميع والتفكيك؛ - تكرار وشرح المعلومات الواردة في وضع علامات على التجهيزات؛
قائمة المواد للأجزاء الرئيسية من التجهيزات؛
معلومات عن أنواع التأثيرات الخطرة، إذا كانت التركيبات قد تشكل خطراً على حياة وصحة الأشخاص أو البيئة، وتدابير الوقاية منها؛
مؤشرات الموثوقية و (أو) مؤشرات السلامة؛
نطاق التفتيش الوارد للتجهيزات قبل التثبيت؛
منهجية إجراء اختبارات التحكم (التفتيش) للصمامات ومكوناتها الرئيسية، وإجراءات الصيانة والإصلاح والتشخيص.
قبل التثبيت، يجب أن تخضع التركيبات للفحص والاختبار الوارد بالقدر المحدد في دليل التشغيل. يجب أن يتم تركيب التركيبات مع مراعاة متطلبات السلامة وفقًا لتعليمات التشغيل.
يتم ضمان سلامة الصمامات أثناء التشغيل من خلال تلبية المتطلبات التالية:
يجب استخدام الصمامات وأجهزة القيادة وفقًا للغرض المقصود منها من حيث معلمات التشغيل والبيئات وظروف التشغيل؛
يجب تشغيل الصمامات وفقًا لدليل التشغيل (بما في ذلك حالات الطوارئ التصميمية) واللوائح التكنولوجية؛
يجب أن تكون صمامات الإغلاق مفتوحة أو مغلقة بالكامل. لا يجوز استخدام صمامات الإغلاق كصمامات تحكم؛
يجب استخدام التركيبات وفقًا للغرض الوظيفي منها؛
يجب أن يتضمن التحكم في إنتاج السلامة الصناعية للصمامات نظامًا من التدابير للقضاء على حالات الحد المحتملة ومنع الأعطال الحرجة للصمامات.
غير مسموح:
تشغيل الصمامات في غياب العلامات والوثائق التشغيلية؛
القيام بأعمال إزالة العيوب في أجزاء الجسم وشدها اتصالات مترابطةتحت الضغط؛
استخدام التعزيز كدعم لخط الأنابيب.
للتحكم في الصمام، استخدم الرافعات التي تمد ذراع المقبض أو دولاب الموازنة غير المنصوص عليها في تعليمات التشغيل؛
استخدم أسلاك التمديد لمفاتيح التثبيت.
إجراء إصلاح خطوط الأنابيب مع إعداد مكان العمل وفصلها عن الدائرة الحرارية.
في حالات تمزق أنابيب مسار الماء والبخار والرؤوس وخطوط البخار الطازج وإعادة التسخين واستخلاص البخار وأنابيب المكثفات الرئيسية ومياه التغذية ووصلات مياه البخار الخاصة بها والمحملات والوصلات الملحومة ذات الحواف ووحدة الطاقة (غلاية، توربينة) ) يجب قطع الاتصال وإيقافه على الفور.
في حالة اكتشاف شقوق أو انتفاخات أو ناسور في خطوط البخار النقي، وخطوط إعادة التسخين والاستخراج، وخطوط أنابيب مياه التغذية، وفي تجهيزات مياه البخار، والمحملات، والوصلات الملحومة ذات الحواف، يجب إخطار مشرف الوردية في الورشة على الفور بهذا الأمر. يلتزم مدير الوردية بتحديد المنطقة الخطرة على الفور، وإيقاف جميع الأعمال فيها، وإخراج الموظفين منها، وتسييج هذه المنطقة، ووضع علامات السلامة "ممنوع التعدي على ممتلكات الغير"، و"الحذر! منطقة الخطر" واتخاذ تدابير عاجلة لإغلاق المنطقة الخطرة. منطقة الطوارئ باستخدام محركات الأقراص عن بعد. إذا لم يكن من الممكن أثناء فترة إيقاف التشغيل حجز قسم للطوارئ، فيجب إيقاف المعدات المقابلة المرتبطة بقسم الطوارئ. يتم تحديد وقت إيقاف التشغيل من قبل كبير مهندسي محطة الطاقة مع إخطار المهندس المناوب لنظام الطاقة.
إذا تم الكشف عن الدعامات والشماعات التالفة، فيجب فصل خط الأنابيب واستعادة التثبيت. يتم تحديد وقت إيقاف التشغيل من قبل كبير مهندسي محطة الطاقة بالاتفاق مع المهندس المناوب لنظام الطاقة.
عند اكتشاف تلف في خط أنابيب أو تثبيته، من الضروري إجراء تحليل شامل لأسباب الضرر وتطوير تدابير فعالة لتحسين الموثوقية. في حالة اكتشاف تسربات أو بخار في التركيبات أو وصلات الفلنجة أو من تحت الطبقة العازلة لخطوط الأنابيب، يجب إبلاغ مشرف الوردية بذلك على الفور. مدير الوردية ملزم بتقييم الوضع، وإذا كان التسرب أو البخار يشكل خطرا على العاملين أو المعدات (على سبيل المثال، البخار من تحت العزل)، واتخاذ الإجراءات اللازمة. ينبغي فحص التسربات أو الأبخرة التي لا تشكل خطراً على الموظفين أو المعدات (مثل البخار الناتج عن العبوات) في كل نوبة عمل.
يجب تقديم خطوط الأنابيب للإصلاحات بعد انتهاء فترة الإصلاح المخطط لها والتي تم تحديدها على أساس المعايير الحالية فنى تشغيلوفي معظم الحالات، يتم إصلاحه بالتزامن مع المعدات الرئيسية. من الضروري تقديم خط الأنابيب للإصلاحات قبل انتهاء فترة الإصلاح المخطط لها في حالة حدوث أضرار طارئة أو حالة طارئة، يتم تأكيدها بتقرير يوضح أسباب وطبيعة ومدى الضرر أو التآكل. يجب إزالة عيوب خطوط الأنابيب التي تم تحديدها خلال فترة الإصلاح والتي لم تتسبب في إيقاف التشغيل في حالات الطوارئ أثناء أي إيقاف تشغيل تالٍ.
يجب فحص خطوط أنابيب البخار التي تعمل عند درجات حرارة 450 درجة مئوية أو أكثر قبل إجراء الإصلاحات الرئيسية.
عند التسليم للإصلاحات، يجب على العميل أن ينقل إلى المقاول وثائق التصميم والإصلاح، التي تحتوي على معلومات حول حالة خط الأنابيب ومكوناته والعيوب والأضرار. يجب إعداد الوثائق وفقًا لـ GOST 2.602-68*. بعد الإصلاح، يجب إعادة هذه الوثائق إلى العميل.
وفقًا لقواعد تنظيم وصيانة وإصلاح المعدات أثناء تجديد كبيرخطوط أنابيب الغلايات والمحطات ، يجب أن تتضمن التسميات الأعمال التالية:
التحقق من الحالة الفنية لخطوط أنابيب البخار.
التحقق من الحالة الفنية لوصلات الحافة والمثبتات واستبدال المسامير البالية.
فحص شد الزنبرك وفحص وإصلاح المعلقات والدعامات.
فحص اللحامات والمعادن.
إعادة لحام الوصلات المعيبة واستبدال عناصر خطوط الأنابيب المعيبة أو أنظمة التثبيت.
فحص وإصلاح أجهزة أخذ العينات ومبردات العينات.
إصلاح العزل الحراري.
عند فحص خطوط الأنابيب، يجب تسجيل الترهل والانتفاخ والنواسير والشقوق وأضرار التآكل والعيوب المرئية الأخرى. إذا كانت وصلات الحافة معيبة، فيجب التحقق من حالة أسطح الختم والمثبتات. عندما تكون الدعامات والشماعات معيبة، يجب تسجيل الشقوق في المعدن لجميع عناصر الدعامات والشماعات والتشوه المتبقي في الزنبركات.
يتم تحديد الإجراء ونطاق التحكم في معادن خطوط الأنابيب من خلال الوثائق المعيارية والتقنية. تتم المراقبة تحت التوجيه الفني لمختبر المعادن.
يحق للعميل التدخل في عمل المقاول إذا كان الأخير:
العيوب التي يمكن إخفاؤها عن طريق العمل اللاحق؛
لا يتوافق مع المتطلبات التكنولوجية والتنظيمية للوثائق الفنية.
أثناء أعمال الإصلاح المتعلقة بتركيب أو تفكيك كتل الزنبرك أو أجزاء خط الأنابيب، يجب اتباع تسلسل العمليات المنصوص عليها في مشروع العمل أو الخريطة التكنولوجية، مما يضمن استقرار المكونات والعناصر المتبقية أو المثبتة حديثًا لخط الأنابيب ومنع سقوط أجزائه المفككة.
قبل تفكيك الدعامة الثابتة أو قطع خط الأنابيب عند إعادة لحام الوصلات الملحومة وفقًا لاستنتاجات كاشفات الخلل أو عند استبدال أي عناصر من خط الأنابيب، يجب تأمين النوابض الموجودة على أقرب علاقتين على كل جانب من المنطقة التي تم إصلاحها بخيوط ملولبة العلاقات الملحومة. يجب تركيب الدعامات المؤقتة (الدعامات) على مسافة لا تزيد عن 1 متر على كلا الجانبين من مكان تفريغ خط الأنابيب (أو تفكيك الدعامة الثابتة). يجب أن تضمن هذه الدعامات إزاحة خطوط الأنابيب على طول المحور المطلوب أثناء اللحام وتثبيت خط الأنابيب في موضع التصميم. لا يُسمح بربط هذه الأطراف بخطوط الأنابيب أو الدعامات أو الشماعات المجاورة.
على جانبي المنطقة التي تم إصلاحها يجب عمل النوى على الأنابيب، ويجب تسجيل المسافة بين النقاط الأساسية في التقرير. عند استعادة خط الأنابيب، يجب إجراء التمدد البارد بحيث لا يتجاوز الانحراف في المسافة بين النقاط الأساسية 10 ملم.
بعد تفكيك قسم أو عنصر من خط الأنابيب، يجب إغلاق الأطراف الحرة للأنابيب المتبقية بالمقابس.
عند قطع خط أنابيب في عدة نقاط، يجب إجراء العمليات في كل حالة.
عند قطع خط أنابيب بعد لحام وصلة الإغلاق، من الضروري إعداد تقرير وإدخاله في دفتر الحبل.
بعد الانتهاء من أعمال الإصلاح المتعلقة بقطع خط الأنابيب أو استبدال أجزاء من دعاماته، من الضروري التحقق من منحدرات خط الأنابيب.
عند استبدال الزنبرك المعيب، يجب اختيار الزنبرك البديل وفقًا للحمل المناسب المسموح به، ومعايرته مسبقًا وضغطه إلى الارتفاع المحسوب للحالة الباردة. بعد تثبيت كتلة التعليق وإزالة روابط التثبيت، تحقق من ارتفاع الزنبرك وقم بإجراء التعديلات إذا لزم الأمر. عند لحام قارنات التوصيل، من غير المقبول أن تتلامس ملفات الزنبركات مع القوس الكهربائي، وعند القطع مع لهب الموقد، مما قد يؤدي إلى تلف الزنبركات.
عند استبدال الزنبرك في الدعامة بسبب تلفه أو عدم مطابقته للأحمال التصميمية، يجب عليك:
ضع الألواح أسفل كتلة الزنبرك (إذا كانت الكتلة البديلة ذات ارتفاع أقل من الكتلة المستبدلة)؛
قم بفك قاعدة الدعم وتقليل ارتفاعها (إذا كان ارتفاع الكتلة البديلة أكبر من ارتفاع الكتلة المستبدلة).
عند تغيير ارتفاعات النوابض في دعامة الزنبرك، من الضروري إزالة الكتلة القابلة للتعديل وتغيير ارتفاعها على جهاز المعايرة وتثبيتها في الدعامة.
بعد الانتهاء من العمل على ضبط ارتفاعات النوابض، يجب تسجيل ارتفاعات النوابض بعد التعديل في النماذج التشغيلية (انظر الملحق 6)، ويجب تحديد مواقع خط الأنابيب في الحالة الباردة على مؤشرات الإزاحة.
أي تغييرات في تصميم خط الأنابيب تم إجراؤها أثناء إصلاحه وتم الاتفاق عليها مع منظمة التصميم يجب أن تنعكس في جواز السفر أو دفتر الحبل الخاص بخط الأنابيب هذا. عند استبدال أجزاء خط الأنابيب التالفة أو الأجزاء التي استنفدت مدة خدمتها، يجب تسجيل الخصائص المقابلة للأجزاء الجديدة في دفتر الأسلاك.
بعد الانتهاء من أعمال الإصلاح والضبط، يجب إجراء الإدخال المقابل في سجل الإصلاح ويجب إعداد شهادة التشغيل وإدخالها في دفتر الأسلاك.
اختبار خطوط الأنابيب
التكليف
يتم ملء خط الأنابيب بعد أعمال الإصلاح وفقًا لخطة معتمدة، والتي تنص على اتخاذ تدابير تكنولوجية تهدف إلى إزالة مرحلة البخار والهواء في خط الأنابيب. وكقاعدة عامة، يتم تنفيذ هذه العملية باستخدام فواصل مرنة.
يُنصح بتشغيل خط الأنابيب بعد إجراء أعمال الإصلاح باستخدام المكثفات التي يتم تفريغها من الغاز في الظروف الجوية.
يمكن ملء خط الأنابيب بالمكثفات المستقرة عند أي ضغط أولي داخل خط الأنابيب. إذا كان خط الأنابيب مملوءًا بمكثفات غير مستقرة أو غاز هيدروكربون مسال، فيجب إجراء هذه العملية بعد زيادة ضغط الغاز أو الماء أو المنتج المستقر في خط الأنابيب أعلى من ضغط بخار المنتج الذي يتم ضخه وبعد إدخال الفواصل الميكانيكية في خط الأنابيب خط انابيب.
إذا كان من الضروري إزاحة الماء من خط الأنابيب باستخدام منتج غير مستقر، فيجب اتخاذ تدابير للحماية من تكوين الهيدرات (استخدام الفواصل، ومثبطات تكوين الهيدرات، وما إلى ذلك)
في حالة عدم وجود فواصل ميكانيكية، يوصى بملء خط الأنابيب جزئيًا بمكثفات مستقرة قبل ملئه بالمنتج الذي يتم ضخه.
يتم تفريغ الغاز أو الماء المستخدم أثناء التطهير (الشطف) والاختبار اللاحق لخط أنابيب المنتج والمزاح بواسطة المنتج باستخدام الفواصل من خط الأنابيب من خلال أنابيب التطهير.
وفي هذه الحالة يجب تنظيم الرقابة على محتوى المنتج في التيار الخارج من أنبوب التطهير من أجل تقليل مخاطر التلوث البيئي وتقليل خسائر المنتج.
بعد ملء خط الأنابيب بالمكثفات المنزوعة الغاز، يتم رفع الضغط فوق الحد الأدنى المسموح به لضغط التشغيل، والذي سيتم تحديده بواسطة ضغط التفريغ، وكمية فقدان الضغط بسبب الاحتكاك، وتكوين المنتج، وملف تعريف المسار ودرجة حرارة "النقطة الأكثر سخونة" لخط الأنابيب.
يتم رفع الضغط في خط الأنابيب عن طريق ضخ المكثفات مع إغلاق الصمام في نهاية قسم خط الأنابيب.
بعد أن يزيد الضغط في بداية خط أنابيب منتج المكثفات عن الحد الأدنى المسموح به، يُسمح له بالبدء في ضخ المكثفات غير المستقرة.
يتم ضمان الحفاظ على الحد الأدنى من ضغط التشغيل المسموح به في خط الأنابيب أثناء التشغيل من خلال منظم الضغط "المنبع" المثبت مباشرة أمام المستهلك.
عيوب مفاعل RBMK-1000:
عدد كبير من خطوط الأنابيب والأنظمة الفرعية المساعدة المختلفة، الأمر الذي يتطلب عددًا كبيرًا من الموظفين المؤهلين تأهيلاً عاليًا؛
الحاجة إلى التحكم في التدفق من قناة إلى أخرى، مما قد يؤدي إلى حوادث مرتبطة بتوقف تدفق سائل التبريد عبر القناة؛
حمل أعلى على أفراد التشغيل مقارنة بـ VVER، ويرتبط بالحجم الكبير للقلب والتزود المستمر بالوقود في القنوات.
معامل البخار الإيجابي للتفاعل. أثناء تشغيل المفاعل، يتم ضخ الماء عبر قلب المفاعل لاستخدامه كمبرد. يغلي داخل المفاعل ويتحول جزئيًا إلى بخار. كان للمفاعل معامل تفاعل بخاري إيجابي، أي أنه كلما زاد البخار، زادت الطاقة المنطلقة بسبب التفاعلات النووية. عند الطاقة المنخفضة التي عملت بها وحدة الطاقة أثناء التجربة، لم يتم تعويض تأثير معامل البخار الإيجابي بظواهر أخرى تؤثر على التفاعلية، وكان للمفاعل معامل طاقة إيجابي للتفاعلية.
هذا يعني أنه كانت هناك ردود فعل إيجابية - أدت الزيادة في الطاقة إلى حدوث عمليات في القلب أدت إلى زيادة أكبر في الطاقة. وهذا جعل المفاعل غير مستقر وخطير. بالإضافة إلى ذلك، لم يتم إبلاغ المشغلين بإمكانية حدوث ردود فعل إيجابية عند الطاقة المنخفضة. "التأثير النهائي"
والأخطر من ذلك هو الخطأ في تصميم قضبان التحكم. للتحكم في قوة التفاعل النووي، يتم إدخال قضبان تحتوي على مادة تمتص النيوترونات في القلب. عند إزالة القضيب من القلب، يبقى الماء في القناة، والتي تمتص أيضًا النيوترونات. ومن أجل القضاء على التأثير غير المرغوب فيه لهذه المياه، تم وضع مبدلات مصنوعة من مادة غير ماصة (الجرافيت) في RBMK تحت القضبان.
ولكن مع رفع القضيب بالكامل، بقي عمود من الماء بارتفاع 1.5 متر تحت الإزاحة. عندما يتحرك القضيب من الموضع العلوي، يدخل جهاز الامتصاص إلى الجزء العلوي من المنطقة ويُدخل تفاعلًا سلبيًا، وفي الجزء السفلي من القناة، يحل مُزاح الجرافيت محل الماء ويُدخل تفاعلًا إيجابيًا. في وقت وقوع الحادث، كان للمجال النيوتروني تراجع في منتصف النواة وأقصى حدين - في أجزائه العلوية والسفلية.
مع هذا التوزيع للمجال، كان إجمالي التفاعل الذي قدمته القضبان موجبًا خلال الثواني الثلاث الأولى من الحركة. وهذا هو ما يسمى بـ "التأثير النهائي"، والذي يؤدي من خلاله تنشيط الحماية في حالات الطوارئ في الثواني الأولى إلى زيادة الطاقة، بدلاً من إيقاف المفاعل على الفور. (التأثير النهائي في RBMK هو ظاهرة تتكون من زيادة قصيرة المدى في تفاعل المفاعل النووي (بدلاً من الانخفاض المتوقع)، والتي يتم ملاحظتها في مفاعلات RBMK-1000 عند خفض قضبان نظام التحكم والحماية (CPS) من المستوى أعلى موضع (أو قريب منه).وكان السبب في التأثير هو سوء تصميم القضيب.