RU2093909C1 - Nuclear power plant - Google Patents

Nuclear power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2093909C1
RU2093909C1 RU9595116625A RU95116625A RU2093909C1 RU 2093909 C1 RU2093909 C1 RU 2093909C1 RU 9595116625 A RU9595116625 A RU 9595116625A RU 95116625 A RU95116625 A RU 95116625A RU 2093909 C1 RU2093909 C1 RU 2093909C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
nuclear power
heat exchangers
power plant
pumps
Prior art date
Application number
RU9595116625A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95116625A (en
Inventor
В.Б. Бривин
Л.В. Кучарин
Ю.К. Теленков
Original Assignee
Опытное конструкторское бюро машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Опытное конструкторское бюро машиностроения filed Critical Опытное конструкторское бюро машиностроения
Priority to RU9595116625A priority Critical patent/RU2093909C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2093909C1 publication Critical patent/RU2093909C1/en
Publication of RU95116625A publication Critical patent/RU95116625A/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

FIELD: nuclear power engineering; power plants with light-water tank reactors. SUBSTANCE: power plant has containment 1, reactor room 2 with crane 3, concrete shell 4, equipment room 5, reactor cavity 7, handling cavity 9, integral light-water tank reactor with cover 11, horizontal pumps 13 mounted in separate rooms 20 which are below cooling pond 5, inspection cavities, as well as tubings of primary and secondary heat exchangers below room holding connections 14, 15 and tubings 17. EFFECT: improved design. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области атомной техники, в частности к ядерным энергетическим установкам (ЯЭУ) с корпусным легководным реактором. The invention relates to the field of nuclear engineering, in particular to nuclear power plants (NPPs) with a light-body reactor.

Безопасность ЯЭУ обеспечивается, в том числе, конструкцией первого контура и специальными системами безопасности, предназначенными для предупреждения аварий и ограничения их последствий. The safety of nuclear power plants is ensured, inter alia, by the design of the primary circuit and special safety systems designed to prevent accidents and limit their consequences.

Существуют три вида конструктивного оформления первого контура, три вида компоновки оборудования и трубопроводов первого контура: петлевая, блочная, интегральная. There are three types of structural design of the primary circuit, three types of layout of equipment and pipelines of the primary circuit: loop, block, integral.

Петлевая компоновка применяется в действующих ЯЭУ с корпусными легководными реакторами. Основная особенность такой компоновки наличие циркуляционных трубопроводов большого диаметра между основным оборудованием первого контура (реактор, теплообменники первого-второго контура, насосы). The loop arrangement is used in existing nuclear power plants with light-water reactor vessels. The main feature of this arrangement is the presence of large-diameter circulation pipelines between the main equipment of the primary circuit (reactor, heat exchangers of the first or second circuit, pumps).

Максимально-возможная авария ЯЭУ с петлевой компоновкой разрыв циркуляционного трубопровода большого диаметра полным сечением с двусторонним истечением теплоносителя первого контура. The maximum possible accident of a nuclear power plant with a loop layout is a rupture of a large diameter circulation pipeline with a full cross section with two-sided flow of the primary coolant.

Блочная компоновка не нашла применения в действующих ЯЭУ с корпусными легководными реакторами. Она применяется в транспортных ЯЭУ малой мощности. Основная особенность этой компоновки отсутствие циркуляционных трубопроводов большого диаметра. Малогабаритные корпуса оборудования первого контура (реактор, теплообменники первого-второго контура, насосы) соединены между собой короткими патрубками, вырезанными из основного металла. The block layout has not found application in existing nuclear power plants with light-water reactor vessels. It is used in low-power transport nuclear power plants. The main feature of this arrangement is the absence of large-diameter circulation pipelines. Small-sized cases of equipment of the primary circuit (reactor, heat exchangers of the first or second circuit, pumps) are interconnected by short nozzles cut from the base metal.

Интегральная компоновка позволяет объединить в одном корпусе активную зону, приводы СУЗ, теплообменники первого-второго контура, насосы, компенсатор объема. Интегральная компоновка делает ненужными циркуляционные трубопроводы первого контура большого диаметра. Интегральная компоновка повышает безопасность за счет ограничения возможных размеров отверстия течи в системе первого контура при максимально возможной аварии. Размер отверстия не может превысить поперечного сечения трубы диаметром 50.70 мм, что примерно в 200 раз меньше, чем у действующих ЯЭУ с корпусными легководными реакторами. Интегральная компоновка позволяет снизить уровень дозовых нагрузок на персонал, а также уровень риска, связанного с охрупчиванием корпуса реактора под действием нейтронного облучения. The integrated layout allows you to combine in one housing the core, drives CPS, heat exchangers of the first or second circuit, pumps, volume compensator. The integrated arrangement renders unnecessary the circulation pipes of the primary circuit of large diameter. The integrated arrangement improves safety by limiting the possible size of the leakage hole in the primary circuit system in the event of a maximum accident. The size of the hole cannot exceed the cross section of a pipe with a diameter of 50.70 mm, which is about 200 times smaller than that of existing nuclear power plants with light-water reactor bodies. The integrated arrangement allows to reduce the level of dose loads for personnel, as well as the level of risk associated with embrittlement of the reactor vessel under the influence of neutron radiation.

Эти особенности интегральной компоновки упрощают операции по снятию ЯЭУ с эксплуатации по истечение срока службы. These features of the integrated layout simplify decommissioning operations after the end of their service life.

Специальные системы безопасности контролируют аварии, выполняя следующие функции: установку реактора, отвод остаточных тепловыделений и ограничение распространения радиоактивных продуктов. Различают защитные, локализующие, управляющие и обеспечивающие системы безопасности. Нормальное состояние системы безопасности это режим ожидания аварии, а основное требование к ним гарантированное срабатывание и обеспечение при работе проектных характеристик. В связи с этим для повышения их надежности целесообразно использование в них пассивных устройств и естественных процессов. Пассивный принцип действия системы и устройства это такой, при котором для выполнения заданной функции не требуется работа других систем и устройств. Пассивные системы функционируют под влиянием воздействий, непосредственно возникающих вследствие какого-либо исходного события. Как правило, такие системы характеризуются более высокой надежностью по сравнению с активными, в связи с чем принцип единичного отказа обычно применяют только к активным системам и устройствам. К пассивным устройствам безопасности относятся, например, защитные оболочки ЯЭУ, относящиеся к локализующим системам безопасности. Special safety systems control accidents by performing the following functions: installing a reactor, removing residual heat and limiting the spread of radioactive products. Distinguish between protective, localizing, controlling and providing security systems. The normal state of the security system is the standby mode of the accident, and the main requirement for them is guaranteed operation and ensuring the design characteristics during operation. In this regard, to increase their reliability, it is advisable to use passive devices and natural processes in them. The passive principle of operation of a system and device is one in which the performance of a given function does not require the operation of other systems and devices. Passive systems operate under the influence of influences directly arising from any initial event. As a rule, such systems are characterized by higher reliability compared to active ones, and therefore the principle of a single failure is usually applied only to active systems and devices. Passive safety devices include, for example, nuclear power plant containment shells related to localizing safety systems.

В общем случае функционирование защитной оболочки обеспечивается действием различных подсистем [1] при этом их главными задачами являются
выдерживать повышенное давление, возникающее внутри защитной оболочки при потере теплоносителя первого контура;
во взаимодействии с системами охлаждения предотвратить повышение давления внутри оболочки сверх проектных пределов с последующим его снижением;
ограничить выход радионуклидов в окружающую среду;
защищать установку от внешних воздействий;
предотвратить возникновение взрывоопасных концентраций водорода.
In the General case, the functioning of the protective shell is ensured by the action of various subsystems [1] while their main tasks are
withstand the increased pressure that occurs inside the protective shell when the primary coolant is lost;
in cooperation with cooling systems, to prevent an increase in pressure inside the shell over design limits with its subsequent decrease;
limit the release of radionuclides into the environment;
protect the installation from external influences;
prevent the occurrence of explosive concentrations of hydrogen.

Большинство современных действующих ЯЭУ с корпусными легководными реакторами снабжено защитными оболочками, отвечающими указанным требованиям. Как правило, они изготовлены из предварительно напряженного железобетона, имеют форму цилиндра с эллиптической (сферической) крышкой. Внутренние размеры указанных защитных оболочек позволяют разместить внутри них реакторный зал с краном, бетонный массив с бассейном выдержки топлива, помещениями, шахтами реактора, ревизии и транспортирования, реактор, оборудование и трубопроводы первого контура, оборудование и трубопроводы прочих специальных систем безопасности [2]
Существуют другие конструкции защитных оболочек, которые используются на действующих зарубежных ЯЭУ с корпусными одноконтурными кипящими реакторами (см.например, [3]). Защитная оболочка состоит из двух частей. Одна размещена внутри бетонного массива предварительно напряженного железобетона, в ней размещены реактор, насосы и некоторые специальные системы безопасности. Другая состоит из помещений внутри бетонного массива, трубопроводов и баллонов, размещенных в здании, и предназначена для снижения давления при аварии с истечением теплоносителя первого контура. Бассейн выдержки топлива, помещения, шахты ревизии и транспортирования, реакторный зал с краном расположены вне защитной оболочки в здании из обычного железобетона. Здание и плиты из железобетона, закрывающие шахту реактора и бассейн выдержки, предназначены для защиты ЯЭУ от внешних воздействий.
Most of the current operating nuclear power plants with light-water reactor vessels are equipped with protective shells that meet the specified requirements. As a rule, they are made of prestressed reinforced concrete, have the shape of a cylinder with an elliptical (spherical) cover. The internal dimensions of these protective shells make it possible to place a reactor hall with a crane inside them, a concrete array with a fuel storage pool, rooms, reactor shafts, revision and transportation, a reactor, primary circuit equipment and pipelines, equipment and pipelines of other special safety systems [2]
There are other designs of containment shells that are used on existing foreign nuclear power plants with single-loop reactor boiling reactors (see, for example, [3]). The containment consists of two parts. One is placed inside the concrete mass of prestressed concrete; it houses the reactor, pumps and some special safety systems. The other consists of rooms inside the concrete mass, pipelines and cylinders located in the building, and is designed to reduce pressure in the event of an accident with the outflow of the primary coolant. The fuel storage pool, premises, revision and transportation shafts, the reactor hall with a crane are located outside the containment in a building made of ordinary reinforced concrete. The building and reinforced concrete slabs covering the reactor shaft and the exposure pool are designed to protect the nuclear power plant from external influences.

Для вновь разрабатываемой ЯЭУ с интегральным корпусным легководным реактором "SiR" с целью повышения экономических показателей рассмотрена возможность использования указанной выше конструкции защитной оболочки. For the newly developed nuclear power plant with an integrated SiR light-water reactor with an integrated vessel to improve economic performance, the possibility of using the protective shell design indicated above was considered.

Однако условием применения указанной конструкции защитной оболочки для ЯЭУ с корпусным легководным реактором является решение задачи аварии с плавлением активной зоны. However, the condition for the use of the specified design of the protective shell for a nuclear power plant with a light-water reactor is to solve the problem of an accident with core melting.

Эта новая задача защитных оболочек добавилась после Чернобыльской аварии. This new task of containment was added after the Chernobyl accident.

Кроме того, указанная конструкция защитной оболочки не решает важную задачу аварии при перегрузке топлива в шахте реактора или бассейне выдержки. In addition, the specified design of the containment does not solve the important problem of an accident during fuel overload in the reactor shaft or in the holding pool.

Примером, позволяющим решить задачу аварии с плавлением активной зоны, может служить разрабатываемая ЯЭУ с корпусным легководным реактором АР-600 (см. например, [4]). Защитная оболочка АР-600 двойная. Наружная оболочка из предварительно напряженного железобетона защищает от внешних воздействий. Внутренняя металлическая оболочка выдерживает повышенное давление, возникающее внутри оболочки при потере теплоносителя первого контура и плавления активной зоны, ограничивает выход радионуклидов в окружающую среду, отдает остаточное тепло воздуху, естественно циркулирующему между оболочками. Реактор и активная зона размещены в нижней части оболочки и при указанной аварии заливаются водой, хранящейся внутри оболочки. An example that allows solving the problem of an accident with core melting can be developed by a nuclear power plant with a light-water reactor AR-600 (see, for example, [4]). The protective shell of the AR-600 is double. The outer shell of prestressed concrete protects against external influences. The inner metal shell withstands the increased pressure that occurs inside the shell when the primary coolant is lost and the core melts, limits the release of radionuclides to the environment, and gives off residual heat to the air naturally circulating between the shells. The reactor and the active zone are located in the lower part of the shell and, in the event of this accident, are filled with water stored inside the shell.

Задача повышения безопасности ЯЭУ с корпусными легководными реакторами решается одновременно с задачей повышения экономичности установок. Задача повышения экономичности может быть решена сокращением размеров ЯЭУ, упрощением и ускорением ремонта и замены оборудования. The task of improving the safety of nuclear power plants with light-water reactor bodies is being solved simultaneously with the task of increasing the efficiency of plants. The task of increasing efficiency can be solved by reducing the size of nuclear power plants, simplifying and accelerating the repair and replacement of equipment.

Известна ЯЭУ, включающая защитную оболочку, зал с краном, бетонный массив с бассейном выдержки топлива, помещения, шахты реактора, ревизии и транспортирования, корпусной легководный реактор, оборудование и трубопроводы, (см. например, [2]). A nuclear power plant is known, including a protective shell, a hall with a crane, a concrete massif with a fuel holding pool, a room, a reactor shaft, revision and transportation, a light-water tank reactor, equipment and pipelines (see, for example, [2]).

Петлевая компоновка первого контура позволяет компактно заполнить бетонный массив ниже реакторного зала, обеспечить минимальный диаметр защитной оболочки. Наиболее ненадежное оборудование первого контура указанной ЯЭУ - насосы размещаются каждый в отдельном помещении, обслуживаются краном реакторного зала. The loop layout of the first circuit allows compactly filling the concrete mass below the reactor hall, ensuring the minimum diameter of the containment. The most unreliable equipment of the first circuit of the said nuclear power plant - each pump is placed in a separate room, is serviced by a reactor hall crane.

Ремонт и замена каждого насоса проводятся независимо и параллельно с другими работами, чем достигается упрощение, сокращение времени выполнения этих работ. Repair and replacement of each pump are carried out independently and in parallel with other works, thereby simplifying, reducing the time to complete these works.

Однако наличие циркуляционных трубопроводов первого контура большого диаметра ограничивает безопасность указанной ЯЭУ. However, the presence of circulating pipelines of the first large-diameter loop limits the safety of this nuclear power plant.

Известна ЯЭУ, включающая защитную оболочку, зал с краном, бетонный массив с бассейном выдержки топлива, помещениями, шахты реактора, ревизии и транспортирования, корпусной легководный реактор, оборудование и трубопроводы, устройство для транспортирования насосов (см. например, [4]). A nuclear power plant is known, including a protective shell, a hall with a crane, a concrete massif with a fuel holding pool, rooms, reactor shafts, revisions and transportation, a light-water reactor, equipment and pipelines, a device for transporting pumps (see, for example, [4]).

Установка обладает большей безопасностью за счет сокращения количества циркуляционных трубопроводов первого контура и объединения двух насосов и одного парогенератора в единую единицу оборудования первого контура. The installation is more secure by reducing the number of circulation pipelines of the primary circuit and combining two pumps and one steam generator into a single unit of primary equipment.

Петлевая компоновка, уменьшение количества петель и оборудования первого контура этой ЯЭУ позволяет уменьшить ее объем по сравнению с объемом действующих ЯЭУ с корпусными легководными реакторами той же мощности на 30%
На каждом парогенераторе снизу устанавливаются по два герметичных насоса. Ремонт и замена насосов проводятся с помощью крана реакторного зала и устройств для транспортирования (подъема, кантовки). Нижнее размещение насосов усложняет и удлиняет работы по их ремонту и замене.
The loop layout, the reduction in the number of loops and equipment of the primary circuit of this nuclear power plant can reduce its volume compared with the volume of existing nuclear power plants with light-body reactor reactors of the same power by 30%
On each steam generator, two sealed pumps are installed below. Repair and replacement of pumps are carried out using a reactor hall crane and transportation devices (hoisting, tilting). The lower placement of the pumps complicates and lengthens the work on their repair and replacement.

Наличие циркуляционных трубопроводов первого контура большого диаметра ограничивает безопасность указанной ЯЭУ. The presence of circulating pipelines of the first circuit of large diameter limits the safety of this nuclear power plant.

Известна ЯЭУ, включающая защитную оболочку, зал с краном, бетонный массив с бассейном выдержки топлива, помещения, шахты реактора, ревизии и транспортирования, корпусной легководный интегральный реактор с теплообменниками первого-второго контура и горизонтальными насосами, патрубки которых расположены выше активной зоны, трубопроводы обвязки теплообменников первого-второго контуров, устройство для транспортирования насосов (см. например, [5]). A nuclear power plant is known, including a containment, a hall with a crane, a concrete massif with a fuel storage pool, rooms, reactor shafts, revisions and transportation, a light-body integrated reactor with first-second circuit heat exchangers and horizontal pumps, the pipes of which are located above the core, piping piping heat exchangers of the first or second circuits, a device for transporting pumps (see, for example, [5]).

Горизонтальные насосы, патрубки и трубопроводы обвязки теплообменников первого-второго контура размещены в общем помещении в средней части шахты реактора. Horizontal pumps, pipes and piping piping heat exchangers of the first or second circuit are located in a common room in the middle of the reactor shaft.

Диаметр общего помещения позволяет производить ремонт и замену насосов, а также монтаж (демонтаж) трубопроводов обвязки теплообменников первого-второго контура при их ремонте и замене. The diameter of the common room allows repair and replacement of pumps, as well as installation (dismantling) of piping piping heat exchangers of the first or second circuit during their repair and replacement.

Диаметр общего помещения тем больше, чем больше размеры насоса. То есть чем больше мощность реактора, тем больше размеры насоса, больше габарит разборки насоса, больше диаметр общего помещения. Выше общего помещения диаметр шахты реактора определяется габаритом крышки реактора, ниже - диаметром корпуса реактора. The diameter of the common room is greater, the larger the size of the pump. That is, the greater the power of the reactor, the larger the size of the pump, the larger the disassembly of the pump, the larger the diameter of the common room. Above the common room, the diameter of the reactor shaft is determined by the dimensions of the reactor lid, below - the diameter of the reactor vessel.

За стенкой общего помещения в ЯЭУ размещается бассейн выдержки топлива. Это сделано для уменьшения размеров ЯЭУ. Бассейн выдержки топлива связан с шахтой реактора (выше крышки реактора) каналом, заполненным водой, для транспортирования под слоем воды тепловыделяющих сборок при перегрузке топлива. Behind the wall of the common room in the nuclear power plant is a fuel holding pool. This is done to reduce the size of the nuclear power plant. The fuel holding pool is connected to the reactor shaft (above the reactor cover) with a channel filled with water for transporting fuel assemblies under a layer of water during fuel overload.

Кроме бассейна выдержки топлива в бетонном массиве вокруг шахты реактора размещаются шахты ревизии, транспортирования, оборудования и другие. In addition to the fuel holding pool, in the concrete array around the reactor shaft there are inspection, transportation, equipment, and other mines.

Таким образом, чем больше диаметр общего помещения, тем больше размеры бетонного массива, больше размеры ЯЭУ, и, следовательно, меньше ее экономичность. Thus, the larger the diameter of the common room, the larger the size of the concrete mass, the larger the size of the nuclear power plant, and, consequently, the lower its efficiency.

Для монтажа (демонтажа) насосов требуется специальное устройство транспортирования, которое размещается в этом же общем помещении и, следовательно, мешает проведению работ с патрубками и трубопроводами обвязки теплообменников первого-второго контуров, усложняет организацию параллельных работ, усложняет и удлиняет проведение работ по ремонту и замене указанных составных частей реактора. For the installation (dismantling) of pumps, a special transportation device is required, which is located in the same common room and, therefore, interferes with the work with pipes and piping piping heat exchangers of the first or second circuits, complicates the organization of parallel work, complicates and lengthens the repair and replacement work the specified components of the reactor.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является уменьшение размеров, а также упрощение и ускорение ремонта и замены насосов и теплообменников первого-второго контура и, следовательно, повышение экономичности при сохранении высокого уровня безопасности ЯЭУ с корпусным легководным интегральным реактором. The task to which the invention is directed is to reduce the size, as well as simplify and speed up the repair and replacement of pumps and heat exchangers of the first or second circuit and, consequently, increase efficiency while maintaining a high level of safety of a nuclear power plant with a light-weight integrated reactor.

Для решения этой задачи ядерная энергетическая установка, включающая защитную оболочку, зал с краном, бетонный массив с бассейном выдержки топлива, помещениями оборудования, шахтами реактора, ревизии и транспортирования, корпусной легководный интегральный реактор с теплообменниками первого-второго контуров, горизонтальными насосами, патрубками, расположенными выше активной зоны, трубопроводы обвязки теплообменников первого-второго контуров, устройство транспортирования насосов, снабжена отдельными для каждого насоса помещениями, соединяющими шахту реактора и общее периферийное помещение и расположенными ниже бассейна выдержки топлива, шахт ревизии, а также ниже помещения в шахте реактора с патрубками и трубопроводами обвязки, при этом отдельные и общие периферийные помещения снабжены направляющими для устройства транспортирования насосов, в местах соединения отдельных и общего периферийных помещений выполнены скругления. To solve this problem, a nuclear power plant, including a containment, a hall with a crane, a concrete array with a fuel storage pool, equipment rooms, reactor shafts, revision and transportation, a light-weight integrated reactor with heat exchangers of the first and second circuits, horizontal pumps, nozzles located above the core, piping piping heat exchangers of the first or second circuits, a pump transportation device, equipped with separate rooms for each pump, connecting the reactor shaft and the common peripheral room and located below the fuel storage pool, revision shafts, and also below the room in the reactor shaft with pipes and piping pipelines, while separate and common peripheral rooms are equipped with guides for transporting pumps, at the junction of separate and common The peripheral premises are rounded.

Совокупность ограничительных существенных признаков заявляемого изобретения предлагается в следующей формулировке:
"Ядерная энергетическая установка, включающая защитную оболочку, зал с краном, бетонный массив с бассейном выдержки топлива, помещения оборудования, шахты реактора, ревизии и транспортирования, корпусной легководный интегральный реактор с теплообменниками первого-второго контуров, горизонтальными насосами, патрубками расположенными выше активной зоны, трубопроводы обвязки указанных теплообменников, устройство для транспортирования насосов".
The set of restrictive essential features of the claimed invention is proposed in the following wording:
"A nuclear power plant, including a containment, a hall with a crane, a concrete array with a fuel storage pool, equipment rooms, reactor shafts, revisions and transportation, a light-body integrated water reactor with heat exchangers of the first or second circuit, horizontal pumps, pipes located above the core, piping piping specified heat exchangers, a device for transporting pumps. "

Указанная совокупность существенных признаков прототипа предлагается не случайно. Именно интегральная компоновка первого контура позволяет повысить безопасность следующего поколения ЯЭУ с корпусными легководными реакторами. При этом патрубки насосов и теплообменников первого-второго контуров размещаются выше активной зоны, чем упрощается сохранение активной зоны под заливом при максимально возможной аварии (разрыве трубопровода первого контура или патрубка реактора). The specified set of essential features of the prototype is not proposed by chance. It is the integrated layout of the primary circuit that makes it possible to increase the safety of the next generation of nuclear power plants with light-water reactor vessels. At the same time, the nozzles of the pumps and heat exchangers of the first or second circuits are located above the active zone, which simplifies the conservation of the active zone under the bay at the maximum possible accident (rupture of the primary circuit or reactor pipe).

В связи с тем, что в одном корпусе собрано оборудование всего первого контура, большое значение преобретают задачи упрощения и ускорения ремонта и замены этого оборудования, организации независимой и параллельной работы, выделения соответствующих помещений и устройств, их размещение в защитной оболочке ЯЭУ. Due to the fact that the equipment of the entire primary circuit is assembled in one building, the tasks of simplifying and speeding up the repair and replacement of this equipment, organizing independent and parallel work, allocating the corresponding rooms and devices, and placing them in the protective shell of the nuclear power plant are gaining great importance.

При ремонте и замене составных частей реактора необходимо в максимальной степени использовать кран реакторного зала. When repairing and replacing components of a reactor, it is necessary to use the reactor hall crane to the maximum extent possible.

Современное требование рассмотрения постулированной аварии с плавлением активной зоны, требование защиты бассейна выдержки и процесса перегрузки топлива от внешних воздействий можно решить с помощью защитной оболочки. Защитная оболочка может быть при необходимости двойная. Решить поставленную задачу, используя только совокупность существенных признаков прототипа, указанную в ограничительной части формулы изобретения, нельзя. The current requirement for the consideration of a postulated accident with core melting, the requirement to protect the holding pool and the process of refueling fuel from external influences can be solved with a protective shell. The protective sheath can be double if necessary. It is impossible to solve the problem using only the set of essential features of the prototype specified in the restrictive part of the claims.

Для решения поставленной задачи совокупность существенных признаков, указанная в ограничительной части формулы изобретения, должна быть дополнена следующей совокупностью отличительных признаков, а именно снабжена отдельными для каждого насоса помещениями, соединяющими шахту реактора и общее периферийное помещение, которые расположены ниже бассейна выдержки топлива, шахт ревизии, а также ниже помещения в шахте реактора с патрубками и трубопроводами обвязки; отдельные и общее периферийное помещения соединены направляющими для устройства транспортирования насосов; в местах соединения отдельных и общего периферийного помещений выполнены скругления. To solve this problem, the set of essential features indicated in the restrictive part of the claims should be supplemented with the following set of distinctive features, namely, equipped with separate rooms for each pump connecting the reactor shaft and the common peripheral room, which are located below the fuel holding pool, revision shafts, and also below the room in the reactor shaft with pipes and piping piping; separate and common peripheral rooms are connected by guides for the pump transportation device; at the junction of the individual and the general peripheral premises, fillets are made.

В итоге представленная совокупность ограничительных и отличительных существенных признаков изобретения обладает изобретательским уровнем и позволяет
обеспечить независимый и параллельный ремонт и замену насосов, этих наиболее ненадежных элементов установки;
обеспечить независимый и параллельный ремонт насосов и теплообменников первого-второго контуров;
уменьшить диаметр помещения в средней части шахты реактора с патрубками и трубопроводами обвязки и разместить ближе к оси шахты реактора бассейн выдержки топлива.
As a result, the presented set of restrictive and distinctive essential features of the invention has an inventive step and allows
to provide independent and parallel repair and replacement of pumps, these most unreliable installation elements;
to provide independent and parallel repair of pumps and heat exchangers of the first and second circuits;
reduce the diameter of the room in the middle part of the reactor shaft with pipes and piping piping and place a fuel holding pool closer to the axis of the reactor shaft.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемой ЯЭУ; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a longitudinal section of the proposed nuclear power plant; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one.

Предлагаемая ЯЭУ устроена следующим образом: внутри защитной оболочки 1 размещены реакторный зал 2 с краном 3, бетонный массив 4, бассейн 5 выдержки топлива, помещения 6 оборудования, шахта 7 реактора, шахты 8 ревизии, шахта транспортирования 9, корпусной легководный интегральный реактор 10 с крышкой 11, теплообменниками 12 первого-второго контуров, горизонтальными насосами 13, патрубками 14 насосов и патрубками 15 теплообменников первого-второго контуров, расположенными выше активной зоны 16, трубопроводы 17 обвязки теплообменников первого-второго контуров, устройство 18 с направляющими 19 для транспортирования насоса, отдельные для каждого насоса помещения 20, общее периферийное помещение 21, скругления 22. The proposed nuclear power plant is arranged as follows: inside the containment shell 1 there is a reactor hall 2 with a crane 3, a concrete array 4, a fuel holding pool 5, equipment rooms 6, a reactor shaft 7, a revision shaft 8, a transport shaft 9, a light-water integrated reactor 10 with a cover 11, heat exchangers 12 of the first and second circuits, horizontal pumps 13, nozzles 14 of the pumps and pipes 15 of the heat exchangers of the first and second circuits located above the core 16, pipelines 17 of the piping of the heat exchangers of the first and second circuits, a device 18 with guides 19 for transporting the pump, separate for each pump rooms 20, a common peripheral room 21, rounding 22.

Ремонт и замена насосов 13 производится следующим образом. Останавливается и расхолаживается реактор 10, производятся дезактивация поверхностей первого контура, демонтаж крышки 11, установка ее в шахту ревизии 8, полная выгрузка активной зоны 16, дренаж теплоносителя первого контура до уровня ниже патрубков 14 насосов. Затем демонтируется насос 13, погружается на устройства 18 и транспортируется по направляющим 19 сначала до пересечения отдельного 20 и общего периферийного 21 помещений до транспортной шахты 9. Далее насос 13 транспортируется краном 3 в реакторный зал 2 и вне оболочки 1 ЯЭУ по известному решению. Repair and replacement of pumps 13 is as follows. The reactor 10 stops and cools, the surfaces of the primary circuit are decontaminated, the cover 11 is removed, it is installed in the revision shaft 8, the core 16 is completely unloaded, the primary coolant is drained to a level below the pump nozzles 14. Then the pump 13 is dismantled, immersed on the devices 18 and transported along the guides 19 first to the intersection of the separate 20 and the common peripheral 21 rooms to the transport shaft 9. Next, the pump 13 is transported by a crane 3 to the reactor hall 2 and outside the nuclear power plant shell 1 by a known solution.

Размеры отдельных 20 и общего периферийного 21 помещений, а также скруглений 22 выбираются из условия возможности проведения указанных работ. The sizes of the individual 20 and the general peripheral 21 premises, as well as the fillets 22 are selected from the conditions of the possibility of carrying out these works.

Новый насос 13 устанавливается в обратном порядке. The new pump 13 is installed in the reverse order.

Ремонт (поиск и глушение текущих труб, секций и т.д.) теплообменников 12 первого-второго контуров производится следующим образом: останавливается и расхолаживается реактор 10, производятся дезактивация поверхностей первого контура, демонтаж крышки 11 реактора, установка ее в шахту ревизии 8, дренаж теплоносителя первого контура до уровня ниже патрубков 15 теплообменников первого-второго контуров, вскрытие патрубков 15, а затем поиск и глушение текущих труб, секций и т.д. по известному решению. Repair (search and suppression of current pipes, sections, etc.) of heat exchangers 12 of the first or second circuit is carried out as follows: reactor 10 is stopped and dampened, surfaces of the primary circuit are decontaminated, reactor cover 11 is removed, it is installed in revision shaft 8, drainage the primary coolant to a level below the nozzles 15 of the heat exchangers of the first or second circuits, opening the nozzles 15, and then searching and killing the current pipes, sections, etc. by a known decision.

Замена теплообменников 12 первого-второго контуров производится следующим образом: останавливается и расхолаживается реактор 10, производятся дезактивация поверхностей первого контура, демонтаж крышки 11 реактора, установка ее в шахту ревизии 8, выгрузка активной зоны 16, дренаж теплоносителя первого контура до уровня ниже патрубков 15 теплообменников 12 первого-второго контуров, вскрытие патрубков 15, отрезка теплообменников 12, демонтаж их из реактора 10 с помощью крана 3 реакторного зала 2. The heat exchangers 12 of the first and second circuits are replaced as follows: the reactor 10 is stopped and cools, the surfaces of the primary circuit are decontaminated, the reactor cover 11 is removed, it is installed in the inspection shaft 8, the core is unloaded 16, the primary coolant is drained to a level below the heat exchanger pipes 15 12 of the first and second circuits, opening the nozzles 15, a segment of heat exchangers 12, dismantling them from the reactor 10 using a crane 3 of the reactor hall 2.

Диаметр помещения в средней части шахты 7 реактора, где размещаются патрубки 15 и трубопроводы обвязки 17 теплообменников первого-второго контуров, выбирается из условия возможности проведения указанных работ. The diameter of the room in the middle part of the shaft 7 of the reactor, where the nozzles 15 and piping piping 17 heat exchangers of the first or second circuits are located, is selected from the condition of the possibility of carrying out these works.

Отдельные помещения 20 обеспечивают независимый и параллельный ремонт и замену насосов. Separate rooms 20 provide independent and parallel repair and replacement of pumps.

Помещение в средней части шахты реактора 7 для работ с патрубками 15 и трубопроводами 17 обвязки теплообменников первого-второго контуров и отдельные помещения 20 насосов обеспечивают независимый и параллельный ремонт насосов 13 и теплообменников 12 первого-второго контуров. The room in the middle part of the shaft of the reactor 7 for work with nozzles 15 and piping 17 piping heat exchangers of the first or second circuits and separate rooms 20 of the pumps provide independent and parallel repair of pumps 13 and heat exchangers 12 of the first or second circuits.

Размещение насосов 13 в отдельных помещениях 20, соединяющих шахту 7 реактора и общее периферийное помещение 21 ниже бассейна 5 выдержки топлива и шахт 8 ревизии, позволяет уменьшить диаметр помещения в средней части шахты 7 реактора для патрубков 15 и трубопроводов 17 обвязки, разместить ближе к оси шахты 7 реактора бассейна 5 выдержки топлива, уменьшить диаметр бетонного массива 4 и защитной оболочки 1. The placement of the pumps 13 in separate rooms 20, connecting the reactor shaft 7 and the common peripheral room 21 below the fuel storage pool 5 and revision shafts 8, allows to reduce the diameter of the room in the middle part of the reactor shaft 7 for pipes 15 and piping 17, placed closer to the shaft axis 7 reactor pool 5 fuel exposure, reduce the diameter of the concrete mass 4 and the protective shell 1.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет уменьшить размеры, упростить и ускорить ремонт и замену насосов и теплообменников первого-второго контуров, а следовательно, повысить экономичность ЯЭУ с корпусным легководным интегральным реактором при сохранении уровня безопасности. Thus, the present invention allows to reduce the size, simplify and speed up the repair and replacement of pumps and heat exchangers of the first or second circuits, and therefore, increase the efficiency of nuclear power plants with a light-weight integrated reactor with the same level of safety.

Claims (3)

1. Ядерная энергетическая установка, содержащая защитную оболочку, зал с краном, бетонный массив с бассейном выдержки топлива, помещениями оборудования, шахтами реактора, ревизии и транспортирования, корпусной легководный интегральный реактор с теплообменниками первого второго контуров, горизонтальными насосами, патрубками, расположенными выше активной зоны, трубопроводы обвязки теплообменников первого второго контуров, устройство транспортирования насосов, отличающаяся тем, что она снабжена отдельными для каждого насоса помещениями, соединяющими шахту реактора и общее периферийное помещение, и которые расположены ниже бассейна выдержки топлива, шахт ревизии, а также помещения в шахте реактора с патрубками и трубопроводами обвязки теплообменника первого второго контуров. 1. A nuclear power plant containing a containment, a hall with a crane, a concrete array with a fuel storage pool, equipment rooms, reactor shafts, revision and transportation, a light-body integrated reactor with heat exchangers of the first second circuit, horizontal pumps, pipes located above the core pipelines piping heat exchangers of the first second circuits, a pump transportation device, characterized in that it is equipped with separate for each pump room and connecting the shaft reactor and total peripheral space, and which are arranged below the fuel pool, the audit mines, as well as space in the reactor shaft with pipes and conduits of the heat exchanger of the first strapping second circuits. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что отдельные и общее периферийное помещения снабжены направляющими устройства транспортирования насосов. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the separate and common peripheral rooms are provided with guides for the pump transportation device. 3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в местах соединения отдельных и общего периферийных помещений выполнены скругления. 3. Installation according to claims 1 and 2, characterized in that at the junction points of the individual and the common peripheral rooms, fillets are made.
RU9595116625A 1995-09-27 1995-09-27 Nuclear power plant RU2093909C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9595116625A RU2093909C1 (en) 1995-09-27 1995-09-27 Nuclear power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9595116625A RU2093909C1 (en) 1995-09-27 1995-09-27 Nuclear power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2093909C1 true RU2093909C1 (en) 1997-10-20
RU95116625A RU95116625A (en) 1997-12-27

Family

ID=20172412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9595116625A RU2093909C1 (en) 1995-09-27 1995-09-27 Nuclear power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2093909C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489758C1 (en) * 2009-09-08 2013-08-10 Кабусики Кайся Тосиба Reactor containment and nuclear power plant that applies it
RU2633771C1 (en) * 2016-10-31 2017-10-18 Акционерное общество "Красная Звезда" Small-sized autonomous power plant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Самойлов О.Б. и др. Безопасность ядерных энергетических установок. - М.: Энергоатомиздат, 1989, с.84. 2. Атомная энергетика сегодня и завтра / Под ред. Т.Х.Моргуловой. - М.: Высшая школа, 1989, с.58, 59, рис.6.2. 3. Строительство атомных электростанций / Под ред. В.Б.Дубровского. - М.: Энергия, 1979, с.81, рис.3 - 20. 4. Дж.Дж.Тейлер и др. Разработка усовершенствованного реактора в Соединенных Штатах Америки, Бюллетень МАГАТЭ, 3/1989, лист 15, рис. Ядерная площадка АР - 600. 5. M.R.Hayhs, J.Shepherd, "SIP T M - Reduciug size cau reduce cost", Nuclear Energy, 1991, 30, N 2, р.89, рис.4. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489758C1 (en) * 2009-09-08 2013-08-10 Кабусики Кайся Тосиба Reactor containment and nuclear power plant that applies it
US9443620B2 (en) 2009-09-08 2016-09-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Reactor containment vessel and nuclear power plant using the same
RU2633771C1 (en) * 2016-10-31 2017-10-18 Акционерное общество "Красная Звезда" Small-sized autonomous power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11756698B2 (en) Passive emergency feedwater system
CA2705482C (en) Passive emergency feedwater system
US4080256A (en) Nuclear reactor apparatus
KR20160057546A (en) The in-vessel and ex-vessel melt cooling system and method having the core catcher
EP0071326B1 (en) Nuclear power plant
EP0533351A2 (en) Passive cooling system for loop-type top entry liquid metal cooled reactors
RU2093909C1 (en) Nuclear power plant
Muhlheim et al. Design Strategies and Evaluation for Sharing Systems at Multi-Unit Plants Phase I
KR20170017699A (en) Passive cooling system of nuclear power plant using phase change material
Petrochenko et al. SVBR-100 nuclear technology as a possible option for developing countries
Guidez et al. ESFR SMART: A European Sodium Fast Reactor concept including the European feedback experience and the new safety commitments following Fukushima accident
JP2005156198A (en) Reactor building
JPH0440397A (en) Nuclear reactor pressure vessel cooling device
Alekseev et al. Background of the creation of nuclear power plants with unlimited operating time
Bruschi et al. Safety: Evolving Technologies for Tomorrow’s Power Reactors
Gourmel Flexblue® Underwater Reactor: Introduction to the Concept and to the Passive Safety Strategy for a Steam Generator Tube Rupture Accident
JP2023533837A (en) nuclear power plant
Sato et al. iB1350: Part 1—A Generation III. 7 Reactor iB1350 and Defense in Depth (DiD)
Kubo et al. Study on Safety Design Concept for Future Sodium-cooled Fast Reactors in Japan
Guidez et al. Superphenix Children
Kamide et al. ICONE23-1666 JSFR DESIGN PROGRESS RELATED TO DEVELOPMENT OF SAFETY DESIGN CRITERIA FOR GENERATION IV SODIUM-COOLED FAST REACTORS:(1) OVERVIEW
Ermakov et al. Improved designs of new nuclear power plants in Russia
CN111105882A (en) Water intake connecting pipe of waste heat discharge system and nuclear reactor
Lunin et al. Conception of VVER advanced projects
Lee et al. Safety design guides for seismic requirements for CANDU 9