CS211658B1 - Kompenzátor objemu - Google Patents

Description

Šité technologické nátrúbky, tj. nátrubek vstřiku vody a nátrubek tlakového pojištěni kompenzátoru objemu, respektive celého primárního okruhu. Princip funkce tohoto zařízení vyžaduje vytvoření a udržování horkého místa, tj. stavu sytosti dvoufázové směsi voda-pára ve vnitřním prostoru kompenzátoru objemu. Potřebný tlak je vyvolán stupňové regulovaným zapínáním a vypínáním elektroohřívačů. Je-li potřebné tlak rychle snížit, vstřikuje se tlaková voda ze studené větve primárního okruhu do parního prostoru kompenzátoru objemu. V těch případech,kdy dochází k nadměrnému růstu tlaku v kompenzátoru objemu, otevírají se postupně dva pojistné systémy napojené na nátrubek tlakového pojištění. Výstup média z odpovídajících pojistných ventilů je zaveden do nízkotlaké barbotážní nádrže. Všechny doposud provozované kompenzátory objemu úspěšně plní řadu provozních požadavků vyplývajících z víceméně normálních provozních režimů předpokládaných projektem odpovídající jaderné elektrárny. Tyto kompenzátory objemu však mohou funkčně zcela selhat při poruchových až havarijních režimech nadprojektového charakteru, tj. při provozních stavech, které projekt nepředpokládal a které se,jak ukazuje zahraniční zkušenost, nedájí vyloučit. Ztráta funkce kompenzátoru objemu nastane zejména při havarijním přeplnění primárního okruhu tlakovou vodou, při kterém zanikne pružný polštář v kompenzátoru objemu. Tato skutečnost je velkou nevýhodou dosavadních kompenzátorů objemu, která se velmi nepříznivě promítá do složité havarijní provozní problematiky primárního okruhu, respektive do provozní spolehlivosti a bezpečnosti celé jaderné elektrárny.

Výše uvedenou nevýhodu odstraňuje chráněná jednoduchá konstrukční úprava kompenzátoru objemu podle tohoto vynálezu spočívajícího v tom, že horní dno kompenzátoru objemu , respektive jeho nátrubek tlakového pojištění jsou opatřeny vnitřní navazující tenkostěnnou trubkou, jejíž spodní konec je nad nejvyšší možnou hladinou vody vyskytující se v kompenzátoru objemu při různých normálních provozních režimech jaderné elektrárny, přičemž horní konec této tenkostěnné trubky je' pevně a těsně připojen ke vstupu nátrubku tlakového pojištěni, respektive k hornímu*dnu.

Charakteristikou technického pokroku mimo odstranění výše uvedené nevýhody zde jsou i tyto další výhody získané navrženou instalací tenkostěnné trubky do kompenzátoru objemu. Za prvé, provozuschopnost primárního okruhu podmíněná jeho měkkostí jé i během odpovídajících poruchových a havarijních režimů plně zajištěna upraveným kompenzátorem objemu, tedy zařízením k tomu speciálně určeným. Za druhé, přídavný element,jímž je předmětná trubka, je naprosto statický a tedy zcela pasivně fungující konstrukční prvek, čímž se zachovává původní spolehlivost nadřazeného zařízení a systému. Za třetí, možnost a to i dodatečné instalace tenkostěnné trubky je velmi snadná. Za čtvrté, životnost přídavné trubky bude zřejmě vysoká, nebol jde o tenkostěnný tlakem nenamáhaný konstrukční prvek, který je za provozu občas vystaven jen sprchovému ostřiku vodou o teplotě přibližně 270 až 290 °C, která se odebírá ve výtlaku hlavního cirkulačního čerpadla.

Na přiložených výkresech jsou znázorněny dvě varianty chráněné konstrukční úpravy kompenzátoru objemu, kde na obr. t je varianta s tenkostěnnou trubkou větší světlosti, zatímco na olir. 2 je varianta s tenkostěnnou trubkou o stejné světlosti, jakou má nátrubek tlakového pojištění. Na obr, 1 je nakreslen částečný svislý řež horním dnem J kompenzátoru objemu v místě, kde je situován nátrubek 2 tlakového pojištění. Mezi nátrubek 2 tlakového pojištění a již neznázorněná navazující vnější potrubí je vložen austenitický nástavec J, který je přivařen k vlastnímu nátrubku 2 tlakového pojištění prostřednictvím austenitického návaru 2· Uvnitř nátrubku 2 tlakového pojištěni je vložena austenitická košilka J, která je svařena nahoře s austenitickým nástavcem J a dole s návarovou vrstvou 6. · *

Potud se popis týká stávajících provedení předmětného detailu kompenzátoru objemu.

Dle obr. 1 navržená úprava tohoto konstrukčního uzlu spočívá v tom, že k návarové vrstvě je přivařena tenkostěnná .trubka 2, případně i s výztuhami 8, jejíž spodní konec se nachází nad nejvyšší možnou hladinou vody, označenou híAX , vyskytující se v kompenzátoru objemu v průběhu různých normálních provozních režimů. Účelem instalace a výsledkem funkce tenkostěnné trubky £ je zachování sice zmeněeného, ale prakticky srovnatelně velkého pružného polštáře uvnitř primárního okruhu během jeho poruchových a havarijních provozních stavů. Je evidentní, že havarijní průtok dvoufázové směsi, respektive kapalné fáze teplonosného média tenkostěnnou trubkou £, jakož i již neznázorněným pojistným ústrojím, může nastat jen při současné existenci odpovídajícího přeplnění kompenzátoru objemu vodou a překročení otevíracího tlaku pojistných ventilů. Na obr. 2 je znázorněn a shodně označen tentýž konstrukční uzel kompenzátoru objemu. Rozdíl oproti obr. 1 je dán tím, že je zde použita tenkostěnná trubka £ o stejném vnitřním průměru a přibližně stejném vnějším průměru., jako má austenitická košilka £, s níž je tenkostěnná trubka £ buá svařena, nebo společně vyrobena z jednoho kusu nerezové trubky, což je znázorněno právě na obr. 2. Relativní výhody a nevýhody obou předložených řešení jsou zřejmé a vychází hlavně z porovnání jednak spolehlivosti upevnění tenkostěnné trubky £, jednak průtočných rychlostí médií v nich proudících při abnormálním provozu bloku.

Konkrétní úvahy byly vztaženy ke kompenzátoru objemu pro blok standardní jaderné elektrárny s vodovodním reaktorem o tepelném výkonu 1 375 MW. Předmětný nátrubek tlakového pojištění má jmenovitou světlost 100 mm a je přivařen k hornímu dnu,jehož tloušlka je 160 mm. Na vnitřní straně dna je návarová vrstva o síle 9 mm, ke které se podle první varianty přivaří tenkostěnná trubka o jmenovité světlosti .200 mm. Délka této trubky bude odvozena od polohy maximální hladiny vody v’ kompenzátoru objemu, která ale nebyla v dostupných konstrukčních podkladech staršího data definována. Předběžně je délka tenkostěnné trubky v daném případě odhadnuta v rozmezí 2 až 3,5 m.

Podle druhé varianty jde o tenkostěnnou trubku o vnitřním průměru 88 mm a o síle stěny 3 až 5 mm, která přechází v austenitiokou košilku o příslušných průměrech 88 mm a 98 mm. Nainstaluje-li se přímá tenkostěnná trubka, bude její poloha buá svislá,nebo mírně šikmá, v souladu s polohou nátrubku tlakového pojištění vůči hornímu dnu, respektive vůči svislé ose kompenzátoru objemu. Zbývá poznamenat, že pro dokonalé odv.zdušnění kompenzátoru objemu, například před jeho tlakovou zkouškou, je nutné odvést vzduch jak z vnitřního prostoru nátrubku tlakového pojištění, tak z vnějšího nejvyššího místa v kompenzátoru objemu, tj. z nátrubku tvořícího průlez, oož vede k přidání jedné odvzdušňovaoí armatury malé světlosti.

Vzhledem k významu zachování pružného polštáře v kompenzátoru objemu při abnormálních provozních režimech v primárním okruhu, i vzhledem k extrémní jednoduchosti chráněné konstrukční úpravy lze předpokládat, že ve smyslu tohoto vynálezu inovovaný kompenzátor objemu najde uplatnění nejen u nových, ale dodatečně i u stávajících dvouokruhových ja- ’ děrných elektráren jak v ČSSR, tak i v zahraničí.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Kompenzátor objemu, který je instalován v primárním okruhu jaderných elektrárna s tlakovodními, respektive vodovodními reaktory za účelem vyrovnávání teplotně objemových změn teplonosného média, vyznačený tím, že horní dno (1) kompenzátoru objemu, respektive jeho nátrubek (2) tlakového pojištěni jsou opatřeny vnitřní navazující tenkostěnnou trubkou (7), jejíž spodní konec je nad nejvyšší možnou hladinou vody vyskytující se v kompenzátoru objemu při různých normálních provozních režimech jaderně elektrárny, přičemž horní koneo této tekonstšnné trubky (7) je pevně a těsně připojen ke vstupu nátrubku 12) tlakového pojištění, respektive k hornímu dnu (1).
2. 2 výkresy