XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Наиболее важным вопросом при проектировании и строительстве АЭС является вопрос безопасности. Абсолютно все страны имеющие технологии атомного производства и строительства вкладывают весомую долю бюджета проектирования/строительства атомных электростанций на решение вопросов безопасности. Это обусловлено горьким опытом эксплуатации некоторых АЭС. [3]

Актуальность данной темы обусловлена появлением новой продукции в сфере строения атомных электростанций.

Целю статьи является рассмотрение выполнения требований технических регламентов на передовых проектах Росатома, в первую очередь в плане безопасности.

Технический регламент - документ, принятый комиссией и устанавливающий обязательные для применения и исполнения на территории Союза требования к объектам технического регулирования. [2]

Технические регламенты применяют в целях:

защиты жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества;

охраны окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений;

предупреждения действий, вводящих в заблуждение приобретателей. [1]

Принятие технических регламентов в иных целях не допускается. Технический регламент должен содержать перечень и (или) описание объектов технического регулирования, требования к этим объектам и правила их идентификации в целях применения технического регламента. Технический регламент должен содержать правила и формы оценки соответствия (в том числе в техническом регламенте могут содержаться схемы подтверждения соответствия, порядок продления срока действия выданного сертификата соответствия), определяемые с учетом степени риска, предельные сроки оценки соответствия в отношении каждого объекта технического регулирования и (или) требования к терминологии, упаковке, маркировке или этикеткам и правилам их нанесения. Технические регламенты с учётом степени риска причинения вреда устанавливают минимально необходимые требования, обеспечивающие:

безопасность излучений,

биологическую безопасность,

взрывобезопасность,

механическую безопасность,

пожарную безопасность,

промышленную безопасность,

термическую безопасность,

химическую безопасность,

электрическую безопасность,

ядерную и радиационную безопасность,

электромагнитную совместимость в части обеспечения безопасности работы приборов и оборудования,

единство измерений.

Требования технических регламентов не должны быть неоправданно завышенными, т.к. это может привести к удорожанию продукции и услуг, препятствиям в предпринимательской деятельности. [1]

Выполнение требований технических регламентов в актуальных проектах Госкорпорации Росатом.

Одним из основных направлений деятельности Госкорпорации Росатом является проектирование и строительство атомных станций. Помимо строительства станций на территории Российской Федерации Росатом занимается продажей атомных электроэнергетических мощностей зарубежным странам: Индия, Турция, Беларусь, Китай и др. Приоритетным направлением работ является работы над проектами АЭС-2006, ВВЭР-1200 и ВВЭР-ТОИ.

Проект АЭС-2006 (ВВЭР-1200) представляет собой разработку типовой российской ядерной энергетической установки поколения III+, характеризующейся усовершенствованными техническими и экономическими эксплуатационными характеристиками. Целью разработки проекта является достижение типовым энергоблоком соответствующих современным требованиям характеристик безопасности и надежности с оптимизацией строительных издержек. Основой проекта АЭС-2006 является реактор ВВЭР мощностью не менее 1150 МВт. Эл. и способностью увеличения номинальной мощности до 1200 МВт. Эл. Коэффициент использования установленной мощности составляет 92%, а интервал перегрузки топлива (длительность топливной кампании) составляет до 24 месяцев.

В отношении безопасности проект АЭС-2006 соответствует всем необходимым российским требованиям и основным рекомендациям МАГАТЭ. Основным свойством установки является использование вспомогательных пассивных систем безопасности наряду с традиционными активными системами.  Установка будет надежно защищена от землетрясений, цунами, ураганов и падений самолётов.  Ее инновационными свойствами являются: двойная защитная оболочка реактора и ловушка для расплава материалов активной зоны, размещенныей под корпусом реактора; а также пассивная система отвода остаточного тепла. Конструктивное исполнение основывается на российском водо-водяном ядерном реакторе (ВВЭР), который подтвердил свою надежность за тысячи реактор-лет безаварийной эксплуатации. Рассмотрим далее выполнение наиболее важных требований в сфере атомной энергетики, установленных техническим регламентом.

Безопасность излучений и биологическая безопасность обеспечивается системами, ограничивающими радиационное излучение. К таким системам относятся оболочка ТВЭЛа, корпус реакторной установки, гермооболочка реакторной установки. О последней системе необходимо рассказать немного подробнее. [3]

В последних, более актуальных проектах Росатома и инжиниринговых компаний, относящихся к госкорпорации, инженерами было принято решение о создании гермооболочки повышенной степени защиты. А именно, помимо основного здания реакторной установки строится дополнительное, страховочное герметичное здание. Такое решение позволяет с уверенностью констатировать факт того, что при авариях, связанных с выходом радиоактивной среды под гермооболочку, выход радиоактивности в окружающую среду не будет происходить. Кроме того, прочность внешней ступени гермооболочки рассчитана на приложение весьма большого усилия, например прямого падения самолета на высокой скорости. [3]

Взрывобезопасность, ядерная безопасность и радиационная безопасность. Необходимо сперва рассмотреть более внимательно термин взрыв в отношение атомной промышленности. Возможно, это является секретом для многих, но внештатных ситуаций на атомных станциях, связанных с разрывом трубопроводов высокого давления, «выбиванием» элементов арматы и др. происходит не малое количество. Подобные ситуации также можно называть взрывом, подобные ситуации решаются довольно легко, каждое оборудование, которое теоретически может подвергаться подобному выходу из строя, резервируется, а выведенный из строя элемент системы подлежит замене. Подобная практика присуща элементам систем второго контура, поскольку при подобных авариях не происходит выхода радиоактивной среды.

При авариях с разгерметизацией первого (радиоактивного) контура, в работу вступают активные системы регулирования активности (системы борного регулирования, СУЗ), системы подачи аварийной питательной воды для отвода тепловыделений, в том числе остаточных при полном останове РУ и многие другие системы, обеспечивающие безопасную работу реактора в режимах нормальной эксплуатации и режимах переходных. [3]

Но самым важным является вопрос взрывов, связанных с набором критической массы делящегося материала активной зоны реактора, в следствии чего происходит ядерный взрыв. Данная проблема стала еще более актуальной после событий на Японской станции Фокусима-1. Перед инженерами всего мира была поставлена задача предотвращения набора критической массы делящегося материала в условиях полного отсутствия электропитания и как следствие отказа работы активных систем безопасности. Прорывным решением этой проблемы стала идея отечественных инженеров.

В проекте АЭС-2006 реализовано инженерное решение, которое обеспечивает охлаждение расплава материала активной зоны, тем самым останавливается последующий расплав и увеличение массы кориума.

Все эти решения воплощено в Устройстве Локализации Расплава (УЛР).

Вопросы технической, пожарной безопасности и др. по принципу не сильно отличаются от подобных вопросов на любом другом крупном производстве, поэтому рассмотрение их в рамках данной работы не имеет смысла.

В рамках данной работы были рассмотрены главные вопросы, связанные с эксплуатацией Атомных станций. Последние разработки в области строительства и проектирования ядерных энергетических установок позволяют с уверенностью говорить о том, что вопрос безопасности эксплуатирования АЭС является ведущим.

Техническим регламентом установлены требования, которые решаются инженерами-проектировщиками при реализации систем безопасности на АЭС. На данном историческом этапе эксплуатации ЯЭУ нарушения требований тех. регламентов со стороны проектирующих, эксплуатирующих организаций отсутствуют, что позволяет говорить о безопасности использования энергии деления ядерного топлива. [3]

Список литературы

1. Кайнова В.Н. Основы технического регулирования: монография/ В.Н. Кайнова; НГТУ. – Нижний Новгород, 2010. – 41-42 с.

2. Приложение N 9 к Договору о Евразийском экономическом союзе Протокол о техническом регулировании в рамках Евразийского экономического союза

3. Каратушина И.В., Разин В.А. Технологические системы и оборудование реакторного отделения энергоблока с реактором ВВЭР-1000: учеб. Пособие/И.В. Каратушина, В.А. Разин; Нижегород. гос. техн. ун-т. им. Алексеева. – Нижний Новгород, 2018. – 254 с.

4. http://www.rospromtest.ru/content.php?id=22

Код для цитирования: Скопировать