Kanalni reaktor velike snage. Kanalni reaktor velike snage RBMK Osnovni principi tehnologije popravka

Ovaj članak, koji bi trebao dati opću ideju o dizajnu i radu reaktora, koji je danas postao jedan od glavnih za našu nuklearnu energiju, služi kao tekst objašnjenja za crteže koji prikazuju reaktor RBMK-1000, i za dijagrame koji objašnjavaju rad stroja za istovar i utovar (REM) ).
Glavna zgrada nuklearne elektrane s reaktorom RBMK sastoji se od dva agregata električne snage od po 1000 MW, sa zajedničkom turbogeneratorskom prostorijom i odvojenim prostorijama za reaktore. Energetsku jedinicu čini reaktor s cirkulacijskim krugom rashladnog sredstva i pomoćnim sustavima, sustav cjevovoda i opreme kroz koje se voda iz kondenzatora turbine usmjerava u cirkulacijski krug rashladnog sredstva te dva turbogeneratora snage 500 MW svaki.
Rashladno sredstvo je voda, cirkulira kroz dva paralelna sustava. Svaki sustav uključuje dva separatorska bubnja, 24 padajuće cijevi, 4 usisne i - tlačne razdjelnike, - 4 cirkulacijske pumpe od kojih su tri operativne, a jedna je u rezervi, 22 grupne razvodne razdjelnike, - kao i zaporne i regulacijske ventile. .
Iz kolektora razvodne skupine voda temperature 270°C se pojedinačnim cjevovodima pomoću zaporne i regulacijske armature distribuira u procesne kanale. Pranjem gorivih elemenata, zagrijava se do temperature zasićenja, djelomično isparava, a nastala parna smjesa također ulazi u separatorske bubnjeve kroz pojedinačne cjevovode iz svakog kanala. Ovdje se parna smjesa razdvaja na paru i vodu. Odvojena voda se pomiješan s napojnom vodom i kroz nizvodne cijevi. Cijevi se šalju do glavnih cirkulacijskih crpki. Zasićena para s tlakom od 70 kgf/cm2 šalje se kroz osam parovoda u dvije turbine. Nakon rada u visokotlačnim cilindrima turbina, para ulazi u srednje separatore-pregrijače, gdje se vlaga odvaja od nje i pregrijava se na temperaturu od 250 ° C. Nakon što prođe niskotlačne cilindre, para ulazi u kondenzatore. Kondenzat prolazi 100% pročišćavanje na filtrima, zagrijava se u pet regenerativnih grijača i ulazi u deaeratore.Odatle se voda temperature 165°C pumpa natrag u bubnjeve separatora.U samo sat vremena pumpe prolaze kroz reaktor.Vose oko 38 tisuća tona vode. Nazivna toplinska snaga reaktora je 3140 MW; na sat proizvodi 5400 tona pare.
Reaktor je smješten u betonskom oknu kvadratnog presjeka dimenzija 21,6 X 21,6 m i dubine 25,5 m. Težina reaktora prenosi se na beton pomoću zavarenih metalnih konstrukcija koje ujedno služe i kao biološka zaštita. Zajedno s kućištem tvore zatvorenu šupljinu ispunjenu mješavinom helija i dušika - prostor reaktora, u kojem se nalazi grafitna hrpa. Plin se koristi za održavanje temperature zida.
Gornja i donja metalna konstrukcija reaktora prekrivena je zaštitnim materijalom (serpentinitna stijena) i ispunjena dušikom. Spremnici vode služe kao bočna biološka zaštita.

Grafitni dimnjak je okomito smješten cilindar sastavljen od grafitnih stupova sa središnjim otvorima za procesne (parotvorne) kanale i kanale sustava upravljanja i zaštite (nisu prikazani na dijagramu).
Budući da se približno 5% toplinske energije oslobađa u grafitnom moderatoru tijekom rada reaktora, predložen je izvorni dizajn čvrstih kontaktnih prstenova za održavanje potrebnih temperaturnih uvjeta grafitnih blokova i poboljšanje odvođenja topline od grafita do rashladne tekućine koja teče u kanala. Razdjelni prstenovi (visine 20 mm) postavljaju se po visini kanala blizu jedan drugoga na način da svaki susjedni prsten ima pouzdan kontakt duž cilindrične površine bilo s kanalskom cijevi bilo s unutarnjom površinom grafitnog bloka za zidanje, kao i na krajevima s druga dva prstena. Učinkovitost predloženog dizajna ispitana je pokusima na toplinskoj klupi. Iskustvo rada energetskih jedinica Lenjingradske nuklearne elektrane potvrdilo je mogućnost i jednostavnost ugradnje kanala s grafitnim prstenovima u tehnološki put i njegovog uklanjanja s njega.
Tehnološki kanal je zavarena cijevna konstrukcija dizajnirana za ugradnju sklopova goriva (FA) i organiziranje protoka rashladnog sredstva.
Gornji i donji dio kanala izrađeni su od nehrđajućeg čelika, a središnja cijev promjera 88 mm i debljine stijenke 4 mm unutar jezgre visine 7 m izrađena je od legure cirkonija s niobijem ( 2,5%). Ova je legura manja od čelika, apsorbira neutrone i ima visoka mehanička i korozijska svojstva. Stvaranje pouzdane hermetičke veze između središnjeg cirkonijevog dijela kanala i čeličnih cijevi pokazalo se teškim zadatkom, budući da se koeficijenti linearnog širenja spojenih materijala razlikuju otprilike tri puta. To je bilo moguće riješiti uz pomoć čelično-cirkonijevih adaptera izrađenih difuzijskim zavarivanjem.
U tehnološkom kanalu (ima 1693 takvih kanala) postavljena je kaseta s dva goriva elementa; Svaki takav sklop sastoji se od 18 gorivih šipki. Gorivi element je cijev od cirkonijeve legure vanjskog promjera 13,6 mm, debljine stijenke 0,9 mm s dva krajnja čepa unutar kojih se nalaze kuglice uranovog dioksida. Ukupno je u reaktor utovareno oko 190 tona urana koji sadrži 1,8% izotopa uran-235.

U našoj zemlji razvijena su i uspješno rade tri tipa energetskih reaktora:

kanalni vodeno-grafitni reaktor RBMK-1000 (RBMK-1500);

tlačna voda tlačna posuda reaktor VVER-1000 (VVER-440);

brzi neutronski reaktor BN-600.

Sljedeći tipovi energetskih reaktora razvijeni su i korišteni u drugim zemljama:

Vodeni reaktor pod tlakom PWR;

Reaktor s kipućom vodom pod tlakom BWR;

kanalni teškovodni reaktor CANDU;

reaktor s plinsko-grafitnom posudom AGR.

Broj gorivih šipki ubačenih u jezgru reaktora doseže 50.000 komada. Radi lakšeg postavljanja, pretovara, transporta i hlađenja, gorivne šipke svih energetskih reaktora spojene su u gorivne sklopove - FA. Radi pouzdanog hlađenja, gorivne šipke u gorivom sklopu međusobno su odvojene razmaknim elementima.

Gorivi elementi i gorivi sklopovi reaktora RBMK-1000 i RBMK-1500

U jezgri reaktora RBMK-1000 i RBMK-1500 s kvadratnim korakom mreže od 250 mm nalazi se 1693 i 1661 procesni kanal. Gorivni sklopovi nalaze se u potpornoj cijevi svakog kanala. Za kanalsku cijev F 80x4 mm od legure Zr+ 2,5% Nb u rekristaliziranom stanju, vrhovi od čelika OKH18N10T pričvršćeni su s obje strane difuzijskim zavarivanjem, što omogućuje čvrsto spajanje svakog kanala na kolektor rashladne tekućine.

Ovaj dizajn kanala omogućuje jednostavno punjenje i ponovno punjenje gorivnih sklopova pomoću stroja za ponovno punjenje, uključujući i kada reaktor radi. U kanal reaktora RBMK-1000 ubacuje se kazeta koja se sastoji od dva odvojena goriva sklopa, smještena jedan iznad drugoga, povezana u jednu cjelinu pomoću šuplje potporne šipke izrađene od legure Zr+ 2,5% Nb ( f 15x1,25 mm). U šupljini nosive šipke, u zasebnoj cjevastoj ovojnici od cirkonijeve legure, smješteni su senzori za praćenje oslobađanja energije ili dodatni apsorberi neutrona koji služe za izravnavanje oslobađanja energije u jezgri reaktora.

Sl. 1. FA reaktora RBMK-1000

Svaki gornji i donji gorivni sklop (slika 1) formiran je paralelnim snopom šipki gorivih šipki od 18 komada, raspoređenih u koncentričnim krugovima s fiksnim korakom polumjera, što stvara stabilan odvod topline tijekom cijelog životnog vijeka gorivih šipki. . Učvršćenje gorivih šipki osigurano je okvirom koji čine potporna središnja šipka i deset odstojnih rešetki ravnomjerno raspoređenih po visini svakog gorivnog sklopa. Odstojne rešetke sastavljene su od pojedinačnih oblikovanih ćelija, međusobno zavarene na točkama i pričvršćene izvana rubom. Svaka ćelija ima unutarnje izbočine dužine 0,1 - 0,2 mm: četiri u ćelijama vanjskog reda i pet u ćelijama unutarnjeg reda gorivih šipki, čvrsto, s napetošću, učvršćuju gorivne šipke koje prolaze kroz ćelije. Time se sprječavaju radijalna kretanja gorivih elemenata u ćelijama, koja se mogu pobuditi vibracijama strukture pod utjecajem turbulentnog protoka rashladne tekućine. Na taj način se eliminira pojava fretting korozije na mjestima gdje obloga gorivnog elementa dodiruje metal ćelija. Rešetke su izrađene od nehrđajućeg austenitnog čelika (u tijeku je zamjena materijala legurom cirkonija). Odstojne rešetke imaju slobodu kretanja zajedno sa snopom gorivnih šipki potporne šipke, ali je isključena rotacija rešetke u odnosu na os šipke.

Gorivne šipke su pričvršćene na jednom kraju na potpornu rešetku pomoću prstenastih bravica, uvijenih u izreze oblikovanih vrhova. Drugi krajevi gorivih šipki ostaju slobodni. Potporna rešetka (kraj) je kruto pričvršćena na aksijalnu polovicu nosive šipke.

Opći pogled na gorivu šipku prikazan je na sl. 2. Ukupna duljina gorive šipke je 3644 mm, duljina gorive jezgre je 3430 mm.

Materijal plašta i krajnjih dijelova gorivih šipki je legura Zr+1% Nb u rekristaliziranom stanju. Promjer školjke 13,6 mm, debljina stijenke 0,9 mm. Gorivo su kuglice sinteriranog uranovog dioksida visine bliske njihovom promjeru s rupama na krajevima.

Prosječna masa stupca goriva je 3590 g uz minimalnu gustoću od 10,4 g/cm 3 .

Raspon dijametralnog razmaka između tablete i ovojnice je 0,18-0,36 mm. U ljusci se gorivne kuglice komprimira zavojnom oprugom smještenom u kolektoru plina, čime se smanjuje tlak plinovitih fisijskih produkata. Omjer slobodnog volumena ispod ljuske prema ukupnom volumenu pri prosječnim geometrijskim parametrima je 0,09.

sl.2. Goriva šipka reaktora RBMK: 1 - čep, 2 - gorivna kuglica, 3 - ljuska, 4 - opruga, 5 - čahura, 6 - vrh

Projekti kanala uran-grafitnih reaktora nuklearnih elektrana

Dio kanala RBMK-1000 za proizvodnju goriva

(Sl. 2.31) sastoji se od dva goriva sklopa, potporne središnje šipke, drške, šipke i vrha. Gorivni sklop je sastavljen od 18 gorivih šipki tipa šipke promjera 13,5x0,9 mm, okvira i pričvrsnih elemenata; FA su zamjenjivi. Okvir se sastoji od središnje cijevi na koju je pričvršćen jedan kraj i deset odstojnih rešetki. Odstojne rešetke služe za osiguranje potrebnih
položaj gorivih elemenata u presjeku gorivnog sklopa i montirani su u središnju cijev. Pričvršćivanje odstojnih rešetki omogućuje im pomicanje duž osi za udaljenost od 3,5 m tijekom toplinskog širenja gorivih elemenata. Najudaljenija odstojna rešetka montirana je na ključ kako bi se povećala krutost protiv torzije grede.

Odstojna rešetka je struktura saća i sastavljena je od središnjeg, srednjeg pola, dvanaest perifernih ćelija i ruba, međusobno povezanih točkastim zavarivanjem. Rub ima izbočine za razmak.

Riža. 2.31. FA RBMK-1000:
1 - ovjes; 2 - adapter; 3 - drška; 4 - gorivna šipka; 5 - potporna šipka; 6 - čahura; 7 - vrh; 8 - matica

Središnja cijev gorivnog elementa na kraju ima pravokutni rez pola promjera za međusobno spajanje gorivnog elementa u kanalu. Ovo osigurava potrebno poravnanje gorivih šipki dvaju sklopova goriva i sprječava njihovu rotaciju jedna u odnosu na drugu.

Gorivi elementi su kruto pričvršćeni u krajnje rešetke gorivnog sklopa (na gornjoj i donjoj granici jezgre), a kada reaktor radi, odabire se razmak u središtu jezgre zbog toplinskog širenja. Smanjenje udaljenosti između gorivih šipki u središtu jezgre smanjuje toplinski udar i smanjuje temperaturu goriva i strukturnog materijala u zoni čepa gorivne šipke. Korištenje dvaju gorivnih sklopova u visini jezgre omogućuje da svaki sklop radi u zoni maksimalnog i minimalnog oslobađanja energije po visini.

Svi dijelovi gorivnog sklopa osim šipke i odstojnih rešetki izrađeni su od legure cirkonija. Šipka koja služi za spajanje sklopa s ovjesom i odstojne rešetke izrađene su od nehrđajućeg čelika X18N10T.

Analizom termohidrauličkih i čvrstočkih karakteristika reaktora RBMK-YOO utvrđene su raspoložive rezerve za povećanje snage postrojenja. Povećanje kritične snage procesnog kanala, odnosno snage pri kojoj dolazi do krize prijenosa topline na površini gorivih elemenata, praćene neprihvatljivim porastom temperature cirkonijeve obloge, postignuto je uvođenjem pojačivača prijenosa topline. u sklop goriva. Korištenje rešetki za pojačavanje s aksijalnim vrtlogom protoka rashladnog sredstva omogućilo je povećanje kapaciteta procesnog kanala RBMK-1000 za 1,5 puta. Dizajn gorivnog sklopa RBMK-1500 razlikuje se od dizajna gorivnog sklopa RBMK-1000 po tome što se u gornjem sklopu gorivnog sklopa koriste razmakne pojačivačke rešetke; inače, dizajn gorivnog sklopa nema temeljnih razlika. Održavanje otpora cirkulacijskog kruga postiže se smanjenjem protoka rashladnog sredstva.

Povećanje snage gorivnog sklopa uzrokuje odgovarajuće povećanje linearne snage gorivih elemenata na 550 W/cm. Domaća i strana iskustva pokazuju da ova razina linearne snage nije granica. Na brojnim američkim postajama maksimalne linearne snage su 570-610 W/cm.

Za ugradnju i zamjenu kućišta tehnološkog kanala tijekom rada, kao i za organiziranje pouzdanog uklanjanja topline za grafitne zidove u kanal, na njegovom srednjem dijelu nalaze se prstenovi "tvrdog kontakta" (Sl. 2.32). Razdjelni prstenovi visine 20 mm postavljaju se po visini kanala blizu jedan drugoga na način da svaki susjedni prsten ima pouzdan kontakt duž cilindrične površine bilo s cijevi kanala ili s unutarnjom površinom grafitnog bloka za zidanje, kao i kao na kraju jedno s drugim. Najmanji dopušteni razmaci kanal-prsten i prsten-blok određuju se pod uvjetom da kanal nije zaglavljen u zidu kao rezultat radijacijskog skupljanja grafita i povećanja promjera kanala kao rezultat

puzanje materijala cijevi. Blago povećanje praznina dovest će do pogoršanja uklanjanja topline iz grafita ziđa. Na gornjem dijelu tijela kanala zavareno je nekoliko čahura, dizajniranih za poboljšanje uklanjanja topline iz metalnih konstrukcija reaktora kako bi se osigurala sigurnost od zračenja i stvorila tehnološka osnova za proizvodnju tijela kanala.

Riža. 2.32. Montaža tehnološkog kanala u grafitnom zidu:
1- cijev (legura Zr+2,5% Nb); 2 - vanjski grafitni prsten; 3 - unutarnji grafitni prsten; 4 - zidanje od grafita

Kao što je već navedeno, legure cirkonija se uglavnom koriste za proizvodnju elemenata jezgre reaktora, koji u potpunosti iskorištavaju prednosti svojih specifičnih svojstava: neutron

“prozirnost”, otpornost na toplinu, otpornost na koroziju i zračenje itd. Za izradu ostalih dijelova reaktora koristi se jeftiniji materijal - nehrđajući čelik. Kombinacija ovih materijala određena je zahtjevima dizajna, kao i ekonomskim razmatranjima u vezi s materijalima i tehnologijom. Razlika u fizičkim, mehaničkim i tehnološkim svojstvima cirkonijevih legura i čelika uzrokuje problem njihovog spajanja.

U industrijskim reaktorima poznato je mehaničko spajanje čelika s legurama cirkonija, na primjer, u kanadskim reaktorima Pickering-2, -3 i -4, spoj kanalnih cijevi od legure cirkonija s krajnjim spojnicama od kaljenog nehrđajućeg čelika ( Slika 2.33) izrađena je valjanjem. Međutim, takvi spojevi djeluju zadovoljavajuće na temperaturama od 200-250 °C. Spojevi čelika i cirkonija zavarivanjem taljenjem (argon-luk) i zavarivanjem u čvrstoj fazi proučavani su u inozemstvu. Argonsko zavarivanje izvodi se na višim temperaturama od zavarivanja u čvrstoj fazi, što dovodi do stvaranja slojeva krhkih intermetalnih spojeva u zoni spoja, koji negativno utječu na mehanička i korozijska svojstva zavara. Među metodama koje se proučavaju za spajanje legura cirkonija s čelikom u čvrstoj fazi su zavarivanje eksplozijom, kovanje spojeva, utiskivanje, zavarivanje pod pritiskom, prešanje spojeva, otporno lemljenje, zavarivanje trenjem itd.

Međutim, svi ti spojevi nisu primjenjivi za cijevi procesnog kanala reaktora RBMK, jer su svi namijenjeni

raditi pod drugim parametrima, a ne mogu pružiti potrebnu gustoću i čvrstoću.

Srednji cirkonski dio kanala RBMK, koji se nalazi u jezgri reaktora, spojen je na krajnje sklopove od nehrđajućeg čelika pomoću posebnih adaptera čelik-cirkonij. Čelik-cirkonij adapteri se proizvode difuzijskim zavarivanjem.

Zavarivanje se provodi u vakuumskoj komori kao rezultat snažnog pritiskanja dijelova izrađenih od legure cirkonija i nehrđajućeg čelika zagrijanih na visoku temperaturu jedan prema drugom. Nakon mehaničke obrade dobiva se adapter čiji je jedan kraj od legure cirkonija, a drugi od nehrđajućeg čelika. Za smanjenje naprezanja koja nastaju u vezi s velikom razlikom u koeficijentima linearnog širenja cirkonijeve legure (a = 5,6 * 10 -6 1 / ° C) i čelika 0H18N10T (a = 17,2 * 10 -6 1 / ° C), koristi se zavoj od bimetalnih vruće prešanih cijevi (čelik 0H18N10T + čelik 1H17N2) (a=11*10 -6 1/°S).

Spajanje adaptera s cirkonijskom cijevi vanjskog promjera 88 i debljine stijenke 4 mm izvodi se zavarivanjem elektronskim snopom. Varovi podliježu istim zahtjevima za čvrstoću i svojstva protiv korozije kao i glavna cijev. Razvijeni načini zavarivanja elektronskim snopom, metode i načini mehaničke i toplinske obrade zavara i zona utjecaja topline omogućili su dobivanje pouzdanih vakuumski nepropusnih zavarenih spojeva čelik-cirkonij.

Drugi život kanalnih reaktora

Sljedeće godine obilježava se 70 godina od puštanja u rad prvog reaktorskog postrojenja kanalnog tipa. Zašto je tehnologija danas uskraćena za razvoj i tko se s time ne slaže? Alexey Slobodchikov, glavni dizajner reaktorskih postrojenja energetskih kanala, direktor odjela JSC NIKIET, objašnjava i odgovara.

Prvo, nekoliko riječi o povijesti kanalnih reaktora. Njihova pojava bila je usko povezana s nastankom same nuklearne industrije, kako vojno-industrijskog kompleksa tako i energetskog sektora.

Prvi kanalski reaktor pušten je u rad 19. lipnja 1948. u regiji Čeljabinsk. Razvoj industrijskog reaktora A proveo je glavni projektant Nikolaj Antonovič Dolležal, a znanstveni projekt vodio je Igor Vasiljevič Kurčatov. Naravno, glavna svrha reaktora bila je proizvodnja plutonija za oružje, a prva faza razvoja industrije kanalnih reaktora neraskidivo je povezana s pitanjima obrane.

Prvi reaktori bili su čisto utilitarni. Temelje se na dijagramu toka i nepostojanju zatvorene petlje. U procesu razvoja operativnih rješenja postalo je moguće prijeći na korištenje reaktora u klasičnom industrijskom smislu - u sklopu energetskog kompleksa. Reaktor sibirske nuklearne elektrane, izgrađen 1958. godine, prvi je ostvario tu zadaću. U tom razdoblju počinju se otvarati izgledi za korištenje nuklearne energije u miroljubive svrhe.

U Obninsku je izgrađena prva nuklearna elektrana s kanalnim uran-grafitnim reaktorom. Prema energetskim standardima, AM reaktor je imao malu snagu - samo 5 MW. Ali unatoč tome, njegovo stvaranje, dizajn i rad (uglavnom u istraživačkom načinu) omogućili su rješavanje problema povezanih s proučavanjem materijala i njihovog ponašanja tijekom proizvodnje električne energije nuklearnim reaktorom.

Polazna točka
Nakon puštanja u rad nuklearne elektrane u Obninsku, sljedeća faza je stanica Beloyarsk. Ovaj projekt bio je hrabar ne samo za svoje vrijeme, već i za reaktorsku tehniku ​​općenito. U NE Beloyarsk implementirana je tehnologija pregrijavanja nuklearne pare, što je omogućilo značajno povećanje učinkovitosti elektrane i približavanje onim pokazateljima koji su tipični za elektrane na fosilna goriva. Nakon toga, na prijelazu iz 1960-ih u 1970-e, pojavila se prilika za početak razvoja i izgradnje reaktora RBMK-1000.

Lansiranje reaktora RBMK-1000 postalo je polazište za široku upotrebu nuklearne energije u nacionalnom gospodarstvu. Bio je to prvi milijunski blok, koji je dugo ostao jedini takvog kapaciteta.

Prva energetska jedinica s reaktorima RBMK pokrenuta je u prosincu 1973. u Lenjingradskoj nuklearnoj elektrani. Zatim je tijekom 1970-ih i 1980-ih uzastopno pušteno u rad 17 energetskih jedinica s RBMK reaktorima.

Danas u Rusiji radi 11 takvih blokova na lokacijama nuklearnih elektrana Lenjingrad, Kursk i Smolensk. Četiri agregata izgrađena su u Ukrajini, a još dva na području Litvanske SSR. Snaga potonjeg povećana je 1,5 puta - do 1500 MW (nazivna električna snaga). Ove jedinice su bile najjače u to vrijeme, au doglednoj budućnosti za rusku nuklearnu industriju i dalje ostaju ograničenje snage pojedine jedinice.

Biografija

Aleksej Vladimirovič SLOBODČIKOV
rođen 1972. godine. Diplomirao na Moskovskom državnom tehničkom sveučilištu. N. E. Bauman s diplomom iz nuklearnih elektrana.

Od 1995. godine radi u JSC NIKIET. Trenutačno obnaša dužnost glavnog projektanta reaktorskih postrojenja energetskog kanala, ravnatelja odjela.

Za svoj doprinos u radu na obnovi resursnih karakteristika RBMK reaktora, A. Slobodchikov je, kao dio autorskog tima, nagrađen Nagradom Vlade Ruske Federacije. Stvaranje i industrijska implementacija ove jedinstvene tehnologije, koju je razvio NIKIET zajedno s vodećim poduzećima u industriji, ruskom znanošću i industrijom, omogućuje održavanje nuklearnih elektrana s takvim reaktorima u jedinstvenom energetskom sustavu Rusije do puštanja u pogon zamjenskih kapaciteta.

O sadašnjosti, prošlosti i budućnosti RBMK
Ako govorimo o udjelu RBMK reaktora u energetskoj bilanci, tada se ta brojka, ovisno o godini, kreće oko 39–41%. Do sada se i dalje koriste samo jedinice izgrađene 1970-ih – 1980-ih. Prvi od njih pokrenut je 1973. godine, a najmlađi - treći blok stanice Smolensk - 1990. godine. Uzimajući u obzir iskustvo rada uran-grafitnih reaktora, životni vijek RBMK-a određen je u fazi projektiranja - 30 godina.

Ovdje vrijedi napraviti malu napomenu. Povijest razvoja cjelokupnog sektora kanala - posebno govoreći o RBMK reaktorima - proces je njegovog usavršavanja i modernizacije u skladu s najnovijom tehnologijom u određenom trenutku. Na primjer, nemoguće je usporediti tehničko stanje reaktora iz 1973. (kao u Lenjingradskoj nuklearnoj elektrani) s onim što imamo danas. Tijekom više od 40 godina dogodile su se značajne promjene u sustavima upravljanja, sigurnosti, samom ciklusu goriva i fizici jezgre.

Nesreća u Černobilu postala je crna stranica u povijesti razvoja kanalske i svjetske reaktorogradnje općenito. Ali nakon toga su doneseni odgovarajući zaključci. Sada se reaktor RBMK naziva "černobilski reaktor", ali to nije sasvim točna definicija. Nemoguće je usporediti ono što je bilo s onim što imamo danas. Stalni proces modernizacije o kojem sam govorio omogućio je na prijelazu 1990-ih u 2000-e da se postavi pitanje produljenja vijeka trajanja reaktora na 45 godina. Tako će produženi radni vijek prve jedinice Lenjingradske nuklearne elektrane završiti 2018. godine, a rad treće jedinice stanice Smolensk završit će 2035. godine.

O grafitnim elementima i predviđanju zakrivljenosti
Postoje različite vrste kanalnih reaktora. Na primjer, u Kanadi su temelj nuklearne energije CANDU reaktori s teškom vodom. U našoj zemlji rade samo uran-grafitni kanalni reaktori. Grafit je netrivijalan materijal, njegova svojstva nisu slična čeliku ili betonu. Proučavanje grafita kao elementa aktivne zone počelo je od prvog dana rada industrijskih uređaja.

Već tada je bilo jasno da je pod utjecajem visokih temperatura i visokoenergetskih strujanja ovaj materijal podložan degradaciji. Istovremeno, promjene fizičkih i mehaničkih svojstava grafita i njegove geometrije utječu na stanje jezgre u cjelini. Nisu samo sovjetski znanstvenici detaljno proučavali ovo pitanje. Promjene stanja grafita zanimale su i naše američke kolege.

Jedan od glavnih problema je promjena geometrije grafitnih elemenata. Jezgra reaktora RBMK sastoji se od grafitnih stupova. Svaki stup je visok 8 metara i sastoji se od 14 grafitnih blokova - paralelopipeda visine 600 mm i presjeka 250x250 mm. Ukupno ima 2,5 tisuće takvih stupaca.

Sama jezgra je visoka 7 metara, duljina gorivnog sklopa koji se u njoj nalazi je također 7 metara, a ukupna duljina gorivnog modula je 16 metara.

Potrebno je razumjeti da je aktivna zona jedinstvena cjelina, stoga se promjene u jednom elementu duž lanca - kao kumulativni učinak - prvo prenose na obližnja područja, a zatim mogu pokriti cijelu geometriju aktivne zone. Jedan od najnegativnijih čimbenika u promjenama grafitnih blokova je zakrivljenost stupova i, kao posljedica toga, otklona kanala za gorivo i kanala kontrolne šipke.

Tijekom instalacije svi su stupovi, naravno, okomiti, ali tijekom rada ta se vertikalnost gubi. Ako se ponovno okrenemo povijesti, možemo vidjeti da je za industrijske uređaje i prve uran-grafitne reaktore ovaj proces započeo u prvim godinama rada. Istovremeno su shvaćeni mehanizmi ovog fenomena. Tijekom razvoja reaktora RBMK neki su procesi bili onemogućeni projektnim rješenjima.

Nemoguće je potpuno se riješiti promjena. Teško je predvidjeti njihov izgled. Uz životni vijek reaktora od 45 godina, pretpostavljalo se da će proces promjena ući u aktivnu fazu na prijelazu 43-44. No, pokazalo se da smo na pragu 40. godine rada naišli na problem. Odnosno, pogreška prognoze bila je oko tri godine.

Godine 2011. u prvoj jedinici Lenjingradske stanice zabilježene su promjene u geometriji: zakrivljenost procesnih kanala (nuklearno gorivo - u njima su ugrađeni gorivi sklopovi), kanali upravljačkih i zaštitnih šipki. Želio bih vam skrenuti pozornost na činjenicu da rad RBMK-a zahtijeva stalno praćenje parametara koji određuju sigurnost. Uz pomoć ultrazvučnog ispitivanja prati se promjer kanala te zakrivljenost, cjelovitost i međusobno stanje elemenata koji određuju rad u različitim (i nazivnim i prijelaznim) režimima. Kada je tijekom planiranog praćenja otkriven početak procesa promjena, postalo je jasno: kada proces jednom započne, njegova će brzina biti prilično velika; rad reaktorskog postrojenja u takvim uvjetima zahtijeva dodatna rješenja.

Glavni pokazatelji RBMK reaktora

Pronalaženje pravih rješenja
Kod savijanja procesnih kanala i upravljačkih šipki prvo je potrebno osigurati bezuvjetnu radnu sposobnost aktuatora sustava upravljanja i zaštite, kao i gorivnih sklopova u uvjetima promjene geometrije.

Također je potrebno potvrditi sposobnost tehnoloških kanala koji rade u uvjetima progiba da zadrže svojstva čvrstoće. U prvom bloku stanice Lenjingradskaja broj tehnoloških kanala je 1693, a niti jedan od njih, kada radi u uvjetima zakrivljenosti, nije ugrožen s gledišta svoje izvedbe.

Još jedna važna točka: moraju se osigurati sve tehnološke operacije povezane s utovarom i istovarom gorivnih sklopova. Izrazita značajka, koja je također prednost, RBMK reaktora je mogućnost rada u uvjetima kontinuiranog preopterećenja. Dizajn omogućuje preopterećenje tijekom rada izravno na snazi. To omogućuje fleksibilan ciklus goriva, oblikovanje jezgre i povećano sagorijevanje. Zapravo, to određuje ekonomičnost: reaktor ne radi u kampanjama, on radi u stalnom režimu preopterećenja.

U 2011. godini na stanici Lenjingrad obavljen je niz radova koji su potvrdili operativnost elemenata reaktorskog postrojenja u uvjetima otklona do 100 mm. Nakon toga je prvi blok Lenjingradske NE pušten u rad na kratko vrijeme uz pojačanu kontrolu parametara. Sedam mjeseci kasnije ponovno je zaustavljen radi proširene kontrole geometrije: zabilježen je razvoj procesa povezanog s promjenom oblika grafitne hrpe. Tada je postalo jasno da je daljnji rad reaktora nemoguć. U svibnju 2012. zaustavljena je prva energetska jedinica Lenjingradske stanice.

Istodobno je zabilježen početak promjena na drugom bloku Lenjingradske NE i na drugom bloku nuklearne elektrane Kursk. Identificirani otkloni ukazuju da se proces približava aktivnoj fazi.

Bilo je potrebno rješenje koje bi bilo primjenjivo na sve blokove nuklearnih elektrana Lenjingrad, Kursk i Smolensk s reaktorima RBMK. Razmatrano je nekoliko načina. Bilo je moguće koristiti pasivnu metodu kontrole zakrivljenosti, ali postalo je očito da su procesi degradacije grafita i, kao posljedica toga, promjene oblika povezani s razinom štetnih čimbenika. Prije svega temperaturom i brzim protokom neutrona.

Sukladno tome, pasivne metode upravljanja ovim procesom mogu biti sljedeće: radikalno, do 50%, smanjenje snage agregata kako bi se pokazao značajan učinak; ili njihov rad u sezonskom režimu. Odnosno, jedinica radi četiri mjeseca, a zatim stoji nekoliko mjeseci. Ali te su metode bile prikladne samo za one reaktore u kojima proces promjene nije daleko odmakao.

Drugi smjer - aktivni, kako smo ga tada zvali - je razvoj i implementacija tehnologija popravka. Njihova povremena uporaba omogućila bi duži rad reaktorskog postrojenja.

Zašto smo uopće razgovarali o mogućnosti popravka? U odgovoru na ovo pitanje treba se vratiti iskustvu industrijskih uređaja, jer za njih problem promjene oblika postoji već desetljećima. U reaktoru sibirske nuklearne elektrane EI-2 zabilježeni su značajni otkloni kanala. Ako je za reaktor RBMK otklon bio 100 mm, tada su otkloni procesnih kanala u reaktoru EI-2 dosegli 400 mm.

Različitim tehnološkim tehnikama, na primjeru industrijskih uređaja, prikazana je mogućnost djelomičnog saniranja grafitnih zidova. Čak je i iskustvo samog reaktora RBMK pokazalo da je grafitna ploča složen, velik element, ali donekle popravljiv. Na svakom agregatu s RBMK-om zamijenjeni su tehnološki kanali - to je, između ostalog, bilo zbog utjecaja na grafitne zidove.

Opsežno iskustvo akumulirano u projektnim institutima i izravno u pogonima u području popravaka u jezgri omogućilo je stvaranje i implementaciju novih tehnologija popravaka.

Analiza tehnoloških metoda korištenih na industrijskim uređajima pokazala je da je njihova primjena za reaktor RBMK iz različitih razloga nemoguća. Neke operacije su neučinkovite u uvjetima RBMK; drugi su nemogući sa stajališta značajki dizajna. Inženjeri i dizajneri počeli su tražiti nova rješenja. Bila je potrebna tehnologija koja bi omogućila da se izravno utječe na uzrok promjene oblika i promjene geometrije pojedinog grafitnog bloka, odnosno da se smanji njegov poprečni promjer.

Razmjeri problema zahtijevali su postupno stavljanje izvan pogona RBMK reaktora. 2012. - prvi, 2013. - drugi blok Lenjingradske stanice; 2012. - drugi blok stanice Kursk; Tijekom 2012.–2014. polovica RBMK reaktora trebala je biti stavljena izvan pogona – 20–25% ukupne nuklearne proizvodnje u Rusiji!

Većina stručnjaka shvatila je da metode primjenjive na industrijske uređaje neće dati željeni učinak u slučaju reaktora zbog različitih karakteristika.

Prihod NEK s RBMK-om po godinama

Kumulativni prihod NEK s RBMK (2014. – 2035.)

Utvrđujuća odluka
Konačno, u lipnju 2012. pojavio se zanimljiv tehnički prijedlog. Mjesec dana kasnije, u srpnju, održan je sastanak u Lenjingradskoj nuklearnoj elektrani pod vodstvom Sergeja Vladilenoviča Kirijenka, na temelju kojeg je donesena odluka o izradi i provedbi nacrta programa popravka.

U to vrijeme nitko nije mogao dati garancije uspjeha. Predložena tehnološka metoda bila je složena; Prije svega, to je zbog činjenice da su svi radovi morali biti izvedeni robotskim sustavima na dubini od oko 18 metara, u rupi promjera 113 mm. Osim toga, popravci nisu napravljeni na jednom određenom stupu, već na cijelom reaktoru.

Radovi na prvom bloku Lenjingradske stanice započeli su u prvih deset dana siječnja 2013. godine.

Ispostavilo se da je u šest mjeseci osmišljen cijeli kompleks operacija. Bio je to intenzivan i multifaktorski rad, u koji su bila uključena tri alternativna razvijača tehničkog kompleksa: JSC NIKIMT-Atomstroy i dvije organizacije izvan Rosatoma.

Razvoj tehničkih sredstava bio je početak rješavanja problema. Paralelno je proveden cijeli kompleks računskih, znanstvenih i eksperimentalnih radova kako bi se potvrdile i proučile mogućnosti rada svih elemenata jezgre u uvjetima zakrivljenosti, u kombinaciji s utjecajem tehnologije popravka.

Prije ulaska u reaktorsko postrojenje, čak i za probni rad uređaja koji su se razvijali, bila su potrebna opsežna ispitivanja tehnologije. Naravno, načelo prioriteta bilo je "ne naškoditi", jer je svaka akcija bila nepovratna. Stoga je bilo potrebno provjeriti svaki korak u fazi razvoja i tehnologije i opreme.

U Istraživačkom institutu ENITs u Elektrogorsku, na postolju stvorenom ranije za druga ispitivanja, provedena su potpuna ispitivanja opreme za rezanje grafitnih stupova i za primjenu sile na elemente grafitnog zida. Posebna pozornost posvećena je pitanjima osiguranja radijacijske sigurnosti. Prilikom izvođenja bilo kakvih mehaničkih operacija uklanjanja grafita (koji je radioaktivni materijal) mora se voditi računa da on ne smije doći u dodir s okolinom.

Sve je to temeljito ispitano u uvjetima ispitnog stola. Još jednom naglašavam: nismo imali iskustva u takvim poslovima, pa su svi pripremni procesi odvijani postupno. Svi tehnički materijali podvrgnuti su temeljitom pregledu Rostechnadzora. Po potrebi su napravljene prilagodbe i dopune. Tek nakon svih ovih procedura dobili smo dozvolu i započeli s radom na stanici Lenjingrad. Provedene su u nekoliko faza: prvih devet ćelija, jedan red, zatim tri reda, pet redova, a tek nakon toga je donesena odluka o učinkovitosti tehnologije i mogućnosti njezine primjene za cijeli aparat.

Tehnologija kakva jest
Osnovni uzrok promjene oblika grafitnog zida je promjena geometrije grafitnog bloka. Nakon dulje upotrebe grafit ulazi u tzv. fazu "bubrenja": njegovi slojevi, najviše izloženi temperaturi i fluenciji, povećavaju gustoću. A vanjski slojevi grafitnog bloka nastavljaju se skupljati. Pojavljuje se unutarnje naprezanje, što dovodi do stvaranja pukotina.

Širina vertikalne pukotine u grafitnom bloku se s vremenom povećava. Tako se geometrijske dimenzije grafitnog bloka, izvorno 250x250 mm, povećavaju na 255x257 mm. Budući da postoje tisuće grafitnih blokova koji su u kontaktu jedni s drugima, pojava velikog broja pukotina u njima i povećanje njihovih geometrijskih dimenzija dovodi do činjenice da se počinju međusobno gurati i postupno se kretati od središta prema periferiji , određivanje promjena u geometriji.

Pojava zakrivljenosti također je povezana s protokom neutrona, koji izgleda kao polica s padom na periferiji. Zapravo, cijela ova polica se ponaša na isti način. U jednom redu su 24 grafitna bloka, a svaki odguruje svog susjeda: recimo prvi blok gurnut za 2 mm, sljedeći za još 2, sve se to zbroji i rezultat su dosta visoke strelice otklona na periferiji.

Mehanika ovog procesa potvrđena je tijekom mjerenja prve energetske jedinice stanice Lenjingrad, što je omogućilo razvoj tehnologije popravka. Odbijanje povezano sa stvaranjem pukotina i povećanjem geometrije temeljni su uzroci promjena u obliku cijelog grafitnog zida. Odatle zaključak: kao mjeru olakšanja potrebno je smanjiti poprečne dimenzije grafitnog bloka.

Cijela se tehnologija temelji na činjenici da ako je negativan čimbenik povećanje veličine, tada će pozitivan čimbenik biti njezino smanjenje. Ova tehnologija uključuje, bez zaustavljanja na međufazama, tri operacije za jednu stanicu, koje na prvi pogled izgledaju prilično jednostavne. Prvo: pomoću alata za rezanje grafitni blokovi se režu okomito. Širina rezanja se uzastopno mijenja od 12 do 36 mm - grafitni blok se reže s obje strane, a "višak" se uklanja u procesu. Druga operacija je spajanje izrezanih grafitnih blokova koji su strojno obrađeni. Treća operacija je vraćanje rupe.

Da bi se obnovila geometrija reaktora u cjelini, razvija se shema koja uzima u obzir utjecaj stanica smještenih na periferiji na središte, i obrnuto. Ovaj međusobni utjecaj je odlučujući čimbenik pri odabiru sheme popravka, što zauzvrat utječe na količinu posla. Tako je za prvi blok stanice Leningradskaya obujam popravaka u 2013. godini iznosio 300 ćelija od ukupnog broja od 1693.

Osnovni principi tehnologije popravka

Za popravke odabire se dizajn i geometrijski položaj tih ćelija koji će smanjiti ukupnu zakrivljenost, što će omogućiti nastavak rada reaktora.

Uz razvoj tehnologije remonta i njezinu implementaciju, provodi se cijeli znanstveno-tehnički i računski skup mjera za potvrdu mogućnosti rada svih elemenata reaktorskog postrojenja nakon završetka radova iu uvjetima stalnih deformacija.

Mnoga industrijska poduzeća sudjelovala su u radu na potkrijepljenju mogućnosti rada reaktorskog postrojenja nakon popravka: NIKIET, VNIIAES, VNIIEF, OKBM im. I. I. Afrikantova, ENITs, NIKIMT.

Opću koordinaciju provodio je NIKIET. Također je radio kao glavni izvođač u razvoju, studiji izvedivosti i popravku pogonske jedinice Lenjingradske nuklearne elektrane.

Opći zadatak
S tako velikim brojem sudionika u procesu nije bilo problema u međusobnoj interakciji. Rad u Lenjingradskoj nuklearnoj elektrani postao je jedan od upečatljivih primjera zajedničkog cilja, postigavši ​​rezultat formuliran na sljedeći način: razviti i implementirati tehnologiju, izvršiti popravke i opravdati mogućnost daljnjeg rada, odrediti optimalne uvjete. Pri izvođenju svih operacija također je uzeta u obzir daljnja degradacija grafita i naknadne promjene oblika.

Puštanje u rad prvog bloka Lenjingradske stanice održano je u studenom 2013. Od trenutka donošenja odluke do puštanja u rad agregata prošlo je nešto više od godinu dana. Kao rezultat toga, razvili smo tehničko rješenje koje nam omogućuje vraćanje funkcionalnosti grafitnog dimnjaka i produljenje životnog vijeka reaktora ponavljanjem slične operacije.

Još jedna značajka postupka vraćanja karakteristika resursa (tako se zovu takvi popravci) je da je nemoguće napraviti novi reaktor iz ove operacije. Odnosno, proces oblikovanja će se nastaviti: reže se ograničeni broj stanica, ostavljajući stanice koje se ne mogu popraviti, pa će se proces oblikovanja i, sukladno tome, zakrivljenosti nastaviti. Njegova brzina je fiksirana sekvencijalnim upravljanjem.

Metodologija podrazumijeva sljedeće: uz kontrolirani proces, njegova numerička prognoza određuje vrijeme popravka, učestalost njegove provedbe i servisne intervale između popravaka. Naravno, ovaj proces se mora ciklički ponavljati. Do danas je restauracija karakteristika resursa grafitnog zida provedena u dvije jedinice snage Lenjingradske stanice: prva i druga - i na prvoj fazi stanice Kursk (također prva i druga jedinica energije).

Od 2013. do 2017. tehnologija je značajno modernizirana. Na primjer, smanjeno je vrijeme potrebno za završetak radova, optimizirane su tehnološke operacije, a trošak je značajno smanjen - gotovo višestruko u usporedbi s energetskim jedinicama Lenjingradske NE. Možemo reći da je tehnologija uvedena u industrijski rad.

Opća struktura reaktora RBMK-1000

"Srce" nuklearne elektrane je reaktor, u čijoj se jezgri održava lančana reakcija fisije jezgri urana. RBMK je kanalni vodeno-grafitni reaktor koji koristi spore (toplinske) neutrone. Glavno rashladno sredstvo u njemu je voda, a moderator neutrona je grafitni zid reaktora. Zid se sastoji od 2488 vertikalnih grafitnih stupova, s bazom od 250x250 mm i unutarnjom rupom promjera 114 mm. 1661 stupac je namijenjen za ugradnju kanala za gorivo u njih, 211 - za kanale sustava upravljanja i zaštite reaktora, a ostalo su bočni reflektori.
Reaktor je jednokružni, s kipućom rashladnom tekućinom u kanalima i izravnim dovodom zasićene pare u turbine.

Jezgra, gorivne šipke i kasete za gorivo

Gorivo u RBMK-u je uran-dioksid-235 U0 2, stupanj obogaćivanja goriva prema U-235 je 2,0 - 2,4%. Strukturno, gorivo se nalazi u gorivim elementima (gorivim elementima), koji su šipke od legure cirkonija ispunjene sinteriranim kuglicama uranovog dioksida. Visina gorivnog elementa je približno 3,5 m, promjer 13,5 mm. Gorive šipke pakirane su u gorivne sklopove (FA) koji sadrže po 18 gorivih šipki. Dva gorivna sklopa spojena u seriju tvore kasetu za gorivo, čija je visina 7 m.
Voda se dovodi u kanale odozdo, pere gorivne šipke i zagrijava, a dio se pretvara u paru. Dobivena smjesa pare i vode uklanja se iz gornjeg dijela kanala. Za regulaciju protoka vode, na ulazu u svaki kanal nalaze se zaporni i regulacijski ventili.
Ukupno je promjer jezgre ~12 m, visina ~7 m. Sadrži oko 200 tona urana-235.

CPS

Upravljačke šipke su predviđene za regulaciju radijalnog polja oslobađanja energije (PC), automatsku regulaciju snage (AP), brzo gašenje reaktora (A3) i kontrolu visinskog polja oslobađanja energije (USP), a USP šipke s duljine 3050 mm uklanjaju se od jezgre prema dolje, a svi ostali duljine 5120 mm prema gore.
Za praćenje raspodjele energije po visini jezgre predviđeno je 12 kanala sa sedmosekcionim detektorima koji su ravnomjerno postavljeni u središnjem dijelu reaktora izvan mreže kanala za gorivo i upravljačkih šipki. Distribucija energije duž polumjera jezgre prati se pomoću detektora ugrađenih u središnje cijevi gorivnog sklopa u 117 kanala za gorivo. Na spojevima grafitnih stupova reaktorskog zida predviđeno je 20 vertikalnih rupa promjera 45 mm u koje su ugrađeni trozonski termometri za praćenje temperature grafita.
Reaktorom upravljaju šipke ravnomjerno raspoređene po reaktoru koje sadrže element koji apsorbira neutrone - bor. Šipke se pokreću pojedinačnim servosima u posebnim kanalima, čiji je dizajn sličan tehnološkim. Šipke imaju vlastito vodeno hlađenje s temperaturom od 40-70°C. Korištenje šipki različitih izvedbi omogućuje reguliranje oslobađanja energije u cijelom volumenu reaktora i brzo ga isključivanje ako je potrebno.
U RBMK-u postoje 24 šipke AZ (zaštita u nuždi). Automatske upravljačke šipke - 12 komada. Postoji 12 lokalnih automatskih upravljačkih šipki, 131 ručna upravljačka šipka i 32 skraćene apsorberske šipke (USP).


1. Jezgra 2. Parovodni cjevovodi 3. Bubanj-separator 4. Glavne cirkulacijske crpke 5. Razdjelnici grupe za točenje 6. Vodovodni cjevovodi 7. Gornja biološka zaštita 8. Stroj za istovar i utovar 9. Donja biološka zaštita.

Višestruki krug prisilne cirkulacije

Ovo je krug za odvođenje topline iz jezgre reaktora. Glavno kretanje vode u njemu osiguravaju glavne cirkulacijske crpke (MCP). Ukupno postoji 8 glavnih cirkulacijskih crpki u krugu, podijeljenih u 2 skupine. Jedna pumpa iz svake grupe je rezervna pumpa. Kapacitet glavne cirkulacijske pumpe je 8000 m 3 /h, pritisak je 200 m vodenog stupca, snaga motora je 5,5 MW, tip pumpe je centrifugalni, ulazni napon je 6000 V.


Osim glavne cirkulacijske crpke, postoje pumpe za napajanje, pumpe za kondenzat i pumpe sigurnosnog sustava.

Turbina

U turbini se radni fluid – zasićena para – širi i vrši rad. Reaktor RBMK-1000 opskrbljuje parom 2 turbine od po 500 MW. Zauzvrat, svaka turbina sastoji se od jednog visokotlačnog cilindra i četiri niskotlačna cilindra.
Na ulazu u turbinu tlak je oko 60 atmosfera, a na izlazu iz turbine para je pod tlakom manjim od atmosferskog. Širenje pare dovodi do činjenice da se područje protoka kanala mora povećati; za to se visina lopatica dok se para kreće u turbini povećava od stupnja do stupnja. Budući da para ulazi u turbinu zasićena, šireći se u turbini, brzo se ovlaži. Maksimalni dopušteni sadržaj vlage u pari obično ne smije premašiti 8-12% kako bi se izbjeglo intenzivno erozivno trošenje aparata lopatica kapljicama vode i smanjenje učinkovitosti.
Kada se postigne maksimalna vlažnost, sva se para odvodi iz visokotlačnog cilindra i prolazi kroz separator – grijač pare (GGP), gdje se suši i zagrijava. Za zagrijavanje glavne pare do temperature zasićenja koristi se para iz prvog odsisa turbine, za pregrijavanje živa para (para iz bubnja separatora), a ogrjevna para se odvodi u deaerator.
Nakon separatora – grijača pare, para ulazi u niskotlačni cilindar. Ovdje se tijekom procesa ekspanzije para ponovno navlaži do maksimalno dopuštene vlažnosti i ulazi u kondenzator (K). Želja da dobijemo što više rada od svakog kilograma pare i time povećamo učinkovitost tjera nas da održavamo najdublji mogući vakuum u kondenzatoru. U tom smislu, kondenzator i veći dio niskotlačnog cilindra turbine su pod vakuumom.
Turbina ima sedam odvoda pare, prvi se koristi u separatoru-pregrijaču za zagrijavanje glavne pare do temperature zasićenja, drugi odvod služi za zagrijavanje vode u deaeratoru, a odsisi 3 – 7 koriste se za zagrijavanje glavnog protoka kondenzata. u, odnosno, PND-5 - PND-1 (niskotlačni grijači).

Kasete za gorivo

Gorive šipke i gorivi sklopovi podliježu visokim zahtjevima pouzdanosti tijekom cijelog radnog vijeka. Složenost njihove implementacije pogoršava činjenica da je duljina kanala 7000 mm s relativno malim promjerom, a istovremeno mora biti osigurano strojno preopterećenje kazeta i kada je reaktor zaustavljen i kada je reaktor ugašen. trčanje.

Parametar Dimenzija Veličina Maksimalna snaga naponskog kanala kW (toplinska) 3000-3200 Protok rashladne tekućine kroz kanal pri maksimalnoj snazi t/h 29,5-30,5 Maksimalni maseni sadržaj pare na izlazu iz kazeta % 19,6 Parametri rashladne tekućine na ulazu u kasetu Pritisak kgf/cm 2 79,6 Temperatura °C 265 Parametri rashladne tekućine na izlazu iz kasete: Pritisak kgf/cm 2 75,3 Temperatura °C 289,3 Maksimalna brzina m/s 18,5 Maksimalna temperatura: Vanjska površina školjke, °C 295 Unutarnja površina školjke °C 323

Stroj za utovar i istovar (RZM)

Posebnost RBMK-a je mogućnost ponovnog punjenja kazeta s gorivom bez zaustavljanja reaktora pri nazivnoj snazi. Zapravo, ovo je rutinska operacija i izvodi se gotovo svakodnevno.
Postavljanje stroja preko pripadajućeg kanala vrši se prema koordinatama, a precizno navođenje do kanala pomoću optičko-televizijskog sustava, preko kojeg se može promatrati glava kanalskog čepa, ili pomoću kontaktnog sustava u kojem se signal se stvara kada detektor dodirne bočnu površinu vrha uspona kanala.
REM ima zatvoreno kućište-odijelo okruženo biološkom zaštitom (kontejner), opremljeno rotirajućim spremnikom s četiri utora za gorivne elemente i druge uređaje. Odijelo je opremljeno posebnim mehanizmima za obavljanje preopterećenog rada.
Prilikom pretovara goriva, odijelo se zbija duž vanjske površine uspona kanala, au njemu se stvara tlak vode jednak tlaku rashladne tekućine u kanalima. U tom stanju, čep se otpušta, istrošeno gorivo s ovjesom se uklanja, ugrađuje se novo gorivo i zatvara se čep. Tijekom svih ovih operacija voda iz metala rijetke zemlje ulazi u gornji dio kanala i, miješajući se s glavnom rashladnom tekućinom, uklanja se iz kanala kroz izlazni cjevovod. Dakle, pri ponovnom utovaru goriva osigurana je kontinuirana cirkulacija rashladne tekućine kroz preopterećeni kanal, dok voda iz kanala ne ulazi u metal rijetke zemlje.