Слайд 1Тема. Повышение надежности и безопасной эксплуатации ПГ ВВЭР
Парогенераторы АЭС
Слайд 2 ПГ является важнейшим элементом АЭС, который обеспечивает выработку пара для
турбогенератора и охлаждение активной зоны реактора.
ПГ реакторных установок ВВЭР
являются третьим физическим барьером между радиоактивной и нерадиоактивной частью АЭС и эксплуатируются в наиболее тяжелых коррозионных условиях.
Общая оценка надежности ПГ ВВЭР
Слайд 3Общая оценка надежности ПГ ВВЭР
В связи с этим в процессе
эксплуатации должны быть обеспечены как работоспособность ПГ, так и '
межконтурная плотность для исключения попадания воды первого контура во второй контур АЭС и окружающую среду.
Слайд 4 Всего в эксплуатации находится 162 парогенератора типа ПГВ-440 и 108
типа ПГВ-1000.
Парогенераторы типа ПГВ-440 на ряде АЭС эксплуатируются в настоящее
время за пределом проектного срока службы 30 лет. Максимальная наработка ПГВ-1000 достигла более 150 тысяч часов.
Обосновано продление ресурса ПГ 3,4 блоков НВ АЭС и 1 блока Кольской АЭС на 15 лет.
Общая оценка надежности ПГ ВВЭР
Слайд 5Основные виды дефектов ПГ ВВЭР
1. На АЭС с ВВЭР-1000 в
1987…1992 годах 34 ПГ были заменены из-за повреждения коллекторов теплоносителя
в районе перфорации. После выяснения причин повреждений и выполнения комплекса мер, подобных случаев разрушения не встречалось.
2. В последние годы основным элементом, определяющим, фактический срок службы ПГ на АЭС с ВВЭР, являются ТОТ. В 1999…2004 годах шесть ПГВ-1000 были заменены по причине коррозионного повреждения металла ТОТ.
3. Повреждения сварного соединения горячего коллектора и корпуса ПГВ-1000 на (сварной шов №111).
Слайд 6 Целостность коллектора ПГ ВВЭР-1000 (сталь 10ГН2МФА)
Проблемы возникла в 1986
г., когда на ПГ второго блока ЮУАЭС ВВЭР-1000) были обнаружены
трещины на "холодных" (выходных) коллекторах теплоносителя. Позже аналогичные дефекты были обнаружены на 24 ПГ.
Причины повреждения коллекторов неоднократно обсуждались на совещаниях МАГАТЭ.
Слайд 7 Целостность коллектора ПГ ВВЭР-1000 (сталь 10ГН2МФА)
Были разработаны, обоснованы и
внедрены мероприятия по повышению эксплуатационной надежности и ресурса ПГ ВВЭР-1000.
На ПГ, находящихся в эксплуатации, были выполнены следующие мероприятия:
1. «Разневоливание" (освобождение от защемления) верхней части коллекторов;
2. Проведение низкотемпературной (450оС) термообработки перфорированной части коллекторов;
Слайд 8 Целостность коллектора ПГ ВВЭР-1000 (сталь 10ГН2МФА)
3. Модернизация системы водопитания
и продувки ПГ, в результате которой значительно снижена концентрация коррозионно-активных
примесей вблизи коллекторов ПГ;
4. Проведение периодического эксплуатационного неразрушающего контроля целостности перемычек и теплообменных труб вихретоковым методом (ВТК);
5. Ужесточение норм и требований по ведению ВХР, введение коррекционного ВХР.
Слайд 9 Целостность коллектора ПГ ВВЭР-1000 (сталь 10ГН2МФА)
На уже изготовленных, но
еще не введенных в эксплуатацию ПГ дополнительно была проведена довальцовка
труб на выходе из коллектора.
Это мероприятие устранило зазор, в котором могло происходить накопление и концентрация примесей.
Внедрение мероприятий и их завершение (1991 год) оказали решающее влияние на работу ПГ в дальнейшем. С 1991 г. замены ПГ на отечественных АЭС не было.
Слайд 10 Целостность трубчатки ПГ (сталь 08Х18Н10Т)
Впервые со сквозным массовым повреждением
теплообменных труб ПГ АЭС с ВВЭР столкнулись в сентябре 1982
г. на 1-2 блоках АЭС "Норд" с реактором В-440 (в период стоянки реакторов на расхолаживании, по недосмотру имело место поступление охлаждающей морской воды во второй контур первого и второго блоков).
В результате в течение 1982-1984 годов из-за хлоридного коррозионного растрескивания на парогенераторах 1 блока было заглушено суммарно 731 теплообменная трубка, второго блока – 404.
Слайд 11 Целостность трубчатки ПГ (сталь 08Х18Н10Т)
В апреле-мае 1996 года при
контроле вихретоковым методом были обнаружены коррозионные повреждения теплообменных труб парогенераторов
на 2 блоке Балаковской АЭС с реактором ВВЭР-1000.
Было установлено, что причиной является хлоридное коррозионное растрескивание под напряжением, проявившееся в результате длительной работы блока с нарушениями водно-химического режима второго контура
Слайд 12 Целостность трубчатки ПГ (сталь 08Х18Н10Т)
В связи с большим количеством
поврежденных труб в парогенераторах 2 блока Балаковской АЭС были проведены
расчетно-экспериментальные работы.
С использованием концепции "течь перед разрушением" была установлена допустимая величина утонения труб, определяемая вихретоковым контролем.
Трубы, имеющие недопустимые утонения, были заглушены и блок введен в нормальную эксплуатацию.
Слайд 13 Целостность трубчатки ПГ (сталь 08Х18Н10Т)
Безусловно, повреждение труб не следует
рассматривать как явление, характерное для ПГ ВВЭР-1000.
Практика эксплуатации парогенераторов
АЭС с ВВЭР показывает, что на тех энергоблоках, где соблюдаются Нормы водно-химического режима второго контура и проводятся регулярные химические промывки парогенераторов для удаления отложений, повреждения теплообменных труб минимальны.
Слайд 15Состояние ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР-1000
Слайд 17Повреждения ТОТ ПГ 3-го блока Нововоронежской АЭС
2 июня 2003 года
блок № 3 НВ АЭС аварийно остановлен из-за течи ТОТ
в ПГ-4.
После выполненного в ППР-2003 комплекса работ (химическая отмывка ПГ, гидравлическая опрессовка, 100-% ВТК ТОТ, особые критерии глушения, пневмоаквариумный контроль герметичности, ужесточение радиационного контроля) до ППР-2004 парогенераторы 3 блока проработали без замечаний.
Слайд 18Вырезка ТОТ с дефектами из ПГ ЮУ АЭС
В 2003 г.
из демонтированного ПГ вырезено около 600 дефектных труб
Слайд 19Основные направления работ по обеспечению надежной и безопасной эксплуатации ПГ
Модернизация
системы продувки и водопитания ПГ;
Модернизация внутрикорпусных устройств ПГ;
Совершенствование
ВХР 2 контура;
Внедрение усовершенствованной технологии химической промывки;
Совершенствование контроля трубчатки ПГ и сварного шва №111.
Слайд 20Невозможность обеспечить достаточный расход продувочной воды для эффективного вывода солей
из солевого отсека.
Локальное скопление шлама между 2-4 дистанционирующими решетками «горячего»
канала ПГ.
Зашламовывание штуцеров ПГ и трубопроводов продувки.
Проблемы, связанные с недостаточной эффективностью системы продувки ПГ
Слайд 21Дополнительная реконструкция системы продувки ПГ
Слайд 22Модернизация внутрикорпусных устройств ПГ ВВЭР-1000
Слайд 23Мероприятия по совершенствованию ВХР
Введение в действие с 01.08.2004 нового РД
по ВХР 2 контура (РД ЭО 0003-03, приказ № 417
от 11.05.2004).
Повышение плотности конденсаторов турбин, ТПН, ПНД.
Внедрение ВХР 2 контура с дозированием морфолина и моноэтаноламина.
Применение во втором контуре оборудования, не- содержащего медь и углеродистую сталь.
Внедрение систем шарикоочистки конденсаторов турбин.
Осуществление научно-технической поддержки ведения ВХР Центром химических технологий ВНИИАЭС.
Слайд 24Нормы качества продувочной воды ПГ на АЭС с ВВЭР и
PWR
Слайд 25Оптимизация технологий химической промывки ПГ
Технология, предусматривающая добавление щавелевой кислоты
применялась на 5 НВАЭС
и на Балаковской АЭС.
Технология на основе этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТК), аммиака, перекиси водорода, гидразин-гидрата применялась на Калининской АЭС.
Усовершенствованная технология с добавлением ацетата аммония применяется на Балаковской АЭС, 3,4 НВАЭС и имеет следующие преимущества:
Более высокая кинетика и полнота растворения медьсодержащей составляющей отложений;
Минимум образования вторичных отложений в процессе промывки;
Простота и технологичность приготовления концентратов растворов химических реагентов ;
Высокая емкость и устойчивость используемых растворов по растворенному железу ;
Возможность создания больших концентраций ЭДТК в исходном концентрате раствора;
Сокращение количества жидких радиоактивных отходов.
Слайд 27
Организовано изготовление на российских предприятиях манипуляторов и зондов для проведения
ВТК.
Предусмотрена поставка двух установок ВТК «Framatome ANP»
в 3 квартале 2004г.
ВНИИАЭС созданы стенды с искусственными и реальными дефектами ТОТ для совершенствования ВТК.
В соответствии с решением НТС концерна «Росэнергоатом», проведённым 30.03.2004г., планируется:
разработка атласа индикаций дефектных труб;
разработка и внедрение процедуры аттестации систем ВТК;
внедрение модернизированных зондов для проведения ВТК.
Мероприятия по совершенствованию ВТК
Слайд 29 Организация контроля состояния ТОТ
ВТК проходным зондом
Аттестационный и методический
Центр
База
данных результатов ВТК
Анализ результатов ВТК
Глушение
Ремонт
Эксплуатация
Стенд с образцами ТОТ
Аттестация
контроллеров
при реализации технологии ВНИИАЭС
Слайд 30Основные мероприятия, реализованные в 2003г.- 1 полугодии 2004г.
Внедрены СШО: турбины
на 2 бл. БалАЭС, ТПН на 1 бл. ВДАЭС и
1 бл. БалАЭС.
Реализованы запланированные мероприятия по модернизации системы продувки ПГ на 3 блоке КлнАЭС и 1,2 блоке БалАЭС.
Разработано и поставлено на НВ АЭС для внедрения в опытно-промышленную эксплуатацию устройство для промывки карманов ПГ.
Разработаны и поставлены на КлнАЭС и НВ АЭС манипуляторы для проведения телевизионного осмотра при контроле герметичности ТОТ ПГ.
Разработаны и переданы на экспертизу обосновывающие материалы для внедрения ВХР с дозированием морфолина на 1 бл.ВДАЭС.
Внедрена усовершенствованна технология промывки ПГ на Балаковской и Нововоронежской АЭС.
Созданы стенды с искусственными и реальными дефектами ТОТ для совершенствования ВТК.
Слайд 31Основные задачи на 2004 г.
Реализовать проекты реконструкции системы продувки ПГ
на блоках 3,4 Балаковской АЭС с разделением линий продувки «торцов»
и «карманов» ПГ.
Выполнить комплекс работ по продлению срока службы парогенераторов 2 блока Кольской АЭС (оптимизация объемов ВТК в ППР-2004).
Разработать ТЗ для проектов реконструкции системы продувки ПГ АЭС с ВВЭР-440.
Провести испытания опытного образца устройства очистки «карманов» ПГ от отложений.
Подготовить документацию для разработки новых критериев глушения ТОТ.
Выполнить работы по подготовке к внедрению ВХР 2 контура с дозированием морфолина на 1 блоке Волгодонской АЭС.
Разработать технологию изготовления трубных систем теплообменников из дуплексной стали SAF 2205.
Слайд 32Предложения в решение совещания
1. Завершить разработку, утвердить и ввести в
действие «Комплексную программа по обеспечению надежной и безопасной эксплуатации ПГ
АЭС с ВВЭР-1000 и ВВЭР-440»
Срок – август 2004 г.
Ответственный – Н.Н.Давиденко
2. Согласовать с Министерством природных ресурсов и «Медбиоэкстрем» Минздрава России применения ВХР с дозированием морфолина на первом блоке Волгодонской АЭС.
Срок – октябрь 2004 г
Ответственный – Н.Н.Давиденко
3. При создании новых блоков обеспечивать:
исключение из состава конденсатно-питательного тракта оборудования, содержащего медь и углеродистую сталь;
оснащение СШО конденсаторов турбин и турбопитательных насосов;
завершение реализации утвержденных мероприятий по совершенствованию системы продувки и водопитания ПГ.
Ответственные –М.Ф.Рогов
Н.Н.Давиденко