CS241936B1 - Barbotage vacuum system of atomic power stations's crashes localization with water piping reactors - Google Patents

Description

Vynález se týká barbotážně vakuového systému lokalizace havarií jaderných elektráren s vodovodními reaktory o elektrickém výkonu 2 x 440 W a ' řeší problematiku zvyšování efektivnosti funkce u tohoto strategického bezpečnostního systému·

U doposud realizovaných barbotážně vakuových systémů lokalizace havarií je konstrukční řešení celého systému založeno na použití . dvíoiáctipatrového barbotážniho kondenzétoru páry, jehož jednotlivá patra jsou uložena na prizmatických nosnících profilu I o výšce 600 mn. Toto řešení vede k omezeným možnostem při konstruování zařízení pro zachycování vody vyteklé po první tj· barbotážní funkci kondensátoru z jeho vodních žlabů na prakticky vodorovné stropní stěny každého nižšího barbotážniho patra· Stávající vpředu uletěné zachycovače vody, u kterých jejich ^šikm^á děrované dna zajišťují alespoň hru^bou desiMegraci ^v°dy, maj z důvodu nepřípustného zužování vstupních průtočných průřezů pro pohcarvaijní paroplynovou směs omezené rozm&ry a tito i omezený objem. Proto se ve stávajících zactycovačích vody zachtí jenom asi polovina vyteklé vody a druhá polovina vyteklé vody přeteče přes stávající zachycovače vody a prakticky bez jakéhokoliv teplotechnického učinku dopadne na dno šachtového prostoru· Poloviční sprchové vybultí vody vyteklé z barbotážniho kondensátoru páry způsobuje relativně dlouhodobé'trvání přetisku respektive nadatmooférického tlaku v prvním hermetickém prostoru, což je podstatnou technickou nevýhodou dosavadního havarijního lokalizačního systému realizovaného u příslušných dvoublokových jaderných elektráren sovětské koncepce.

Výše uvedená nevýhoda je odstraněna u barbo•tážně vakuového systému lokalizace havarií podle tohoto vyníQezu, který spočívá

- 2 241 936 v tom, že mezi jednotlivými zejména výše položenými patry při* bii žně v polovině vodorovné hloubky barbotážního kondensátoru pá:ry, eventuelně v jeho přední části jsou kolmo k prizratickýrn nosníkťta unistěny přídavné zachycovače vody, jejichž výška je přibližně rovna polovině výšky prizmatických nosníků, které na okrajích svou spodní stranou sedí na spodních přírubách sousedních prizmatických nosníků . a svými svislami stranami. . volné vězí či visí ^e^e^i dvojicemi plných nebo svisle proříznutých čepi, nebo/a mezi dvojicemi mírně kuželových vyrazitelných kolíků, které přivařením, nebo uložením v odpovvdajících otvorech, eventuelně naražením, jsou pevně spojeny se stojnami prizmatických nosníků.

Technická pokrokovost barbo tážně vakuového systému lekalizace havarií inovovaného'podle tohoto vynálezu je dána především těmito jeho výhodami oproti systému dosavadnímu. Záchytem a rozptylem veškeré vody vyteklé z barbotážního kondeenEátoru páry se přibližně dvojnásobně prodlužuje jeho intenzivní sprchovací . funkce, což vede k podstatnému zkrácení doby trvání přetlaku radioaktivního pohavarijního prostředí v prvním hermetickém pro* storu a tím i k významnému zmenšení radioaktivních úniků do vnitřního i vnějšího okolí prvního hermetického prostoru. Za druhé, lze snížit poměrně vysoké nároky na rychlost i spolehlivost startu, jakož i na výkonnost aktivního sprchového systému, který dříve bylo nutno dimenzovat a zálohovat prává vzhledem k co ne jry<ch.e jší likvidaci zbytkového přetlaku v prvním hermetickém prostoru existujícího i po-sprchovém zafungování původního barbotážního kondensátoru páry. Za třetí, vlivem podstatně zvýšené efektivnosti pasivního sprchování dojde k odpovídájícmu zmennení havarijní radiační zátěže· okolí, čímž je plněn prioritní požadavek státního dozoru nad jadrnou bezpečnn^í sočívající v naléhavém zajišťování maximiního reálně dosažitelného orazování radiačních dávek u provozního personálu i obbvattestva. Za čtvrté, přídavné zachycovače vody jsou výrobně. a montážně velice jednoduché a·, snadno. vy^ěnnia^eL^^, takže mohou být z uhlíkatého ocelového plechu opatřeného antikorozním nátěrem či pokovením, pročež jejich cena bude velmi nízká. Za páté, je zřejmé, že i dodátečná montáž přídavných zachycovačů vody bude . velmi snadná a že je tedy možné instalovat je i u jaderná energetických bloků, které jsou dnes už ve výstavbě Či v provozu. Za šesté, další funkční výhodou instalace přídavných zachycovačů vody je likvidace reálného nebez- 3 241 936 péčí proražení a přemstění vodní náplně u vodních žlabů v blízkosti zádní stěny Šachtového prostoru kde dochází k náhlé změně směru prudkého proudění bezprostředně ·po vzniku projektové havárie se ztrátou chLadiva. Za sedmé, osazení přídavných zachy ^covačů vody ^představuje . celko-ě velmi učenou a efektivní, remizačně zcela primitivní a bezprostředně využitelnou inovaci u důležitého jaderně bezpečnostního systému.

Na přiloženém výkresu je znázorněno · ucítěni i principielní konstrukční řešení nepoihbbivých, přídavných zachycovačů vody, kde na obr. 1 a 2 jsou uvedeny dílčí schematické řezy barbotážním-kondienzátoie^m páry respektive jeho šachtovém prostorem, na obr.3 je prostorové znázornění místa styku přídavných zachycovačů vody s prizmatickými nosníky· a na*obr. 4 a 5 jsou nakresleny konstrukční detaily některých variant upevnění a tvarování nepohyblivých přídavných·zachycovačů vody.

Na obirl je lokální svislý řez A-A šachtovém prostorem · 1 vedený rovnoběžně s rovinou stojiny prizmatického nosníku £, zatímco na odpovídajícím obr.2 je svislý řez· B-B vedený rovinou kolmou k podélné ose prizmatického. nosníku 2,· Na; obr.l a 2 je vidět už zmíněný šachtový prostor ·. , ve kterém je uloženo na · konzolových patkách · potřebné množsví prizmatických nosníků 2, které nesou barbotážní kondenzátor páry sestávající v podatatě z velkého.počtu vodních žlabů £ a jejich klobouků · jakož i ze stropních stěn 6· a předních stěn £, na kterých jsou v jejich horních částech uchyceny· zachycovače S · vody. Jediným novým zařízením jsou přídavné zachycovače £ vody, které se nachááejí mezi všemi prizmati-Okými nosníky· 2 přibližně v polovině, vodorovné hloubky* barbotážního· kondensátoru páry. Konstrukční výška přídavných “zachycovačů £ vody je rovna zhruba jedné polovině výšky prizmatických nosníků 2. Na obr.3 je prostorově znázorněna vzá*jemná poloha prizmitických nosníků £ a· přídavných zachycovačů 9 vody, přičemž jsou zde zakresleny i fixační elementy, čepy Ю. i stropní stěna 6, Na obr.4 a 5 jsou uvedeny detailní nácresy msta styku prizmatických nosníků ·2 a přídavných zachycovačů £ vody, včetně různých fixačních elementů. Na obr.4 je příčný řez 0-0 prizmatickým nosníkem & s přivařenou stropní · stěnou j5 a pohled ve směru proudění paroplynové směsi na přídavné zachycovače £ vody, jejichž polohu vymeeuUí a současně snadnou výměnu umožňují če^py 10. ^Je zvýrazněna· možnost realizace různě vysoké odto- 4 241 936 kové štěrbiny mezi spodním okrajem přídavného zachycovače g vody a stropní stěnou í. Výška a tím průtočný průřez této odtokové štěrbiny o^j^<^'^:£dá celkovému odtokovému průřezu v š&méta děrovaném dnu stávajícíc^h zachycoval £ vofy* Na olbr.5 je iíikrát nakreslen odpooídaáící příčný řez P-P přídavným zachycovaném £ vody, který má tři různá provedení· Fixačními. elementy- jsou proříznuté nebo plné čepy 10 nebo/a mírn& kuželové kolíky 11¾ nakterých . mlže být pomocí vylisovaných nebo přivařených závěsů 12 přídavný zachycovač 2 vody zavěšen. Fixační elementy i jiného druhu mohou být - k prizmatickým nosníkům g rovněž přivařeny. Podélné ohyby dodávaj přídaviýfa zachycovaná £ vody potřebnou tuhost a zároveň příznivě ovlivňují jak proudění paroplynové směj., které je znázorněno plošným, šipkam, tak i odtok vofy, který je znázorněn jednoduchou šipkou a který je účelné náležitě onezit a tím pozdržet. Funkce přídavných zachycovačů £ vody zakreslených v obr.l až v obr.5 vyplý^ jednoznataě a ^úplně z názvu tohoto nového zařízení, které je očividně velmi jednoduché, levné a vysoce spolehlivé, neto? jeho funkce je naprosto ^pa^iv^í.

Funkce spočívá zejména v zachycení vody vyteklé z vodních žlabů 4 nacházejících se v zadní polovině, barbotážního kondenzátoru páry a ve z^po^žúov^á^:í jejího vto^ku do strojících zachycovačů 8 vody, čímž dojde ke sprchovému využžtí i této dříve neza^hyt-telné vody. Mmoto přídavné zachycovače £ vody velmi výhodně zafungují i v prvopočáteční fázi projektové havarie se ztrátou chladivá, kdy zrovnoměimí prudký vstup paroplynové směsi do barbotážního kondenzátoru pá:ry, nebo? svým aerodynamický^· odporem přinuuí paroplynovou směs proudit i do vodních ŽLabů £ v přední polovině barbotážního kondenzátoru páry· Tuto. sekundáři, ale rovněž. velmi ^e^ou ^funkci dob^ře splní zejména výše popsané a na výkrese zobrazené nepohyblivé přídavné zachycovače 9 vody, zatmco k nim alternativně uvažované už nenakrealené otočně· zavěšené a tím výkyvné po^hyb-ivé přídavné zachycovače vody umožňuuí jejich urfst&hí- v přední části barbotážního kondenzátoru páry a tedy i jejich - ještě snadnější občasnou kontrolu stavu i funkce. Je zřejme, žz konstrukční výška, výkyvné pohyblivých přídavných zachycovačů vody může být i větší než je polovina výšky prizmatického nosníku £ a že áiel. jejich veJLrn ^rkodoWho vykýrautií z klidové do téměř vo^Tovné polohy nepřekročí '90°.

- 5 241 936

Koi&rótní aplikační úvahy byly vztaženy na barbo^žně vakuový systém lokaLizace havarií u čs. jaderné elektrárny V-2, kde prizmatické nosníky profilu I jsou rovněž 600 mm vysoké a jsou v počtu 18 ks na jedno patro uLoženy s roztečí 2000 mm· Pro uvažovaných deset nejvyšších pater jednoho barbotážního kondensátora páry bude nutno vyrobit a nainstalovat celkem 170 kusů přídavných zachycovačů vody. Jako konstrukční materiál je předběžně vybrán plech o síle okolo 2 mm z uilíkaté oceli. Výška nepohyblivých přídavných zachycovačů vody je poloviční vůči výšce prizmatických nosníků, takže činí 300 mm. Při možném ekonomickém bezodpadovém dělení konstrukčního uhlíkatého materiálu o výchozím rozměru plechové tabule 2 m x 3 m postačí jen 17 tabuuí pro zhotovení 170 ks přídavných zachycovačů vody. Celková spotřeba plechu činí jen 1,6 tuny na'jeden barbotážní kondenzátor páry. Lze předpokládat, že celková hmoonost fixačnich elementů bude řádové menší, takže součet hmotnootí veškerého potřebného materiálu nepřesáhne 2 tuny.

Možno konstatovat, že inovace předmětného bezpečnostního systému podle tohoto vynálezu je využitelná u všech deseti jaderně energetických bloků s reaktory WER 440 v provedení V 213 budovaných v ČSSR, jako^{ž i} u vtech ostatn^h stejných jadrně energetických zařízení realizovaných v některých dalších zemích RVE»·

Claims (2)

1. pRedmEt vynálezu

   241 936

   1. Barbotážně vakuový systém lokalizace havarií jaderných elektráren s’ vodoodními reaktory, jehož kondenzátor páry je sestaven obvykle z dvanácti stejných nad sebou umístěných barbotážních pater jejichž vodní žlaby jsou uloženy na mohutných prizmatických nosnících umístěných v šachtové části prvního hermetického prostoru, vyznačený tím, že mezi jednotlivými zejména výše položenými patry v polovině vodorovné hloubky barbotážního kondenzátoru páry, eventuelně v jeho přední části jsou kolmo к prizmatickým nosníkům (2) umístěny přídavné zachycovače (9) vody, tvořené svislými vyjímatelnými plechy jejichž výška je rovna polovině výšky prizmatických nosníků (2), které na okrajích svou spodní stranou jsou usazeny na spodních přírubách sousedních prizmatických nosníků (2), přičemž jejich svislé strany jsou volně uloženy nebo zavěšeny mezi dvojicemi plných nebo svisle proříznutých čepů (10) a/nebo mezi dvojicemi kuželových .vyrazitelných kolíků (11), pevně, spojených se stojinami prizmatických nosníků (2).
2. 2. Barbotážně vakuový systém podle bodu 1, vyznačený tím, Že přídavné zachycovače (9) vody jsou opatřeny alespoň jedním podélným výztužným ohybem, provedeným ve směru proudění pohavarijního paroplynového prostředí.